2.2.7 Магнитно-импульсная сварка

Магнитно-импульсная сварка, как и сварка взрывом, характеризуется высокоинтенсивным силовым воздействием. Соединение образуется в результате соударения соединяемых частей, вызванного воздействием импульсного магнитного поля.

Процессы образования соединения при сварке взрывом и магнитно-импульсной сварке едины и рассмотрены выше. То же относится и к большинству технологических особенностей. Основными (регулирующими) параметрами магнитно-импульсной сварки является энергия магнитного импульса W, зазор между стационарным и метаемым элементами h, толщина метаемого элемента δ. Производными этих параметров являются скорость соударения метаемого элемента υ и длительность его движения t. Независимым параметром (характеристикой установки) является длительность действия магнитного импульса t_д.

В настоящее время разработано несколько типов оборудования для магнитно-импульсной сварки. Например, установка УМИС-02/20 имеет следующие характеристики: максимальная энергия магнитного импульса 20 кДж, частота разрядного тока 25 кГц, период разрядного тока 40 мкс. Форма и расположение трубчатых деталей перед сваркой и конфигурация рабочей зоны концентратора магнитного поля (индуктора 1) показаны на рис.2.24. Под действием импульса магнитного поля метаемая деталь 2 приобретает ускорение в направлении неподвижной детали 3.

Данный способ сварки в настоящее время находит практическое применение. Достоинством его по сравнению со сваркой взрывом является отсутствие необходимости в применении взрывчатого вещества и простота регулирования основных параметров процесса.

3. Основы технологии и оборудование пайки

В различных отраслях промышленности широкое применение получила пайка.

Пайкой называется процесс образования соединения с межатомными связя­ми путем нагрева соединяемых материалов ниже температуры их плавления, их смачивания припоем, затекания припоя в зазор и после­дующей его кристаллизации.

Припои – это металлы и сплавы, имеющие более низкую температуру плавления, вводимые между соединяемыми основными материалами. На рис. 3.1 показана конструкция паяного соединения.

.

Рис.3.1 Конструкция паяного соединения: 1,4 – соединяемые основные материалы,

2 – паяный шов, 3- галтель (плавный переход припоя, вышедшего за пределы

Соединяемых кромок. «а» - величина нахлестки паяного шва

Пайка является родственным сварке и столь же древним способом обработки материалов, вместе с тем между ними есть принципиальные отличия. Основное отличие пайки от сварки плавлением состоит в том, что при пайке не происходит расплавления соединяемых кромок деталей; соединение деталей достигается за счет припоя. Общим для сварки плавлением и пайки является об­разование соединения через жидкий расплавленный ме­талл.

Пайка имеет следующие достоинства:

1.Возможность соединения широкого спектра материалов – металлов и сплавов, как в однородных, так и различных разнородных сочетаниях, металлов с неметаллами – графитом, керамикой, стеклом.

2.Возможность изготавливать сложные узлы, состоящие из нескольких деталей, или партию однотипных узлов за один цикл (нагрева); то есть, говорят, пайка – групповой высокопроизводительный метод соединения.

3.Возможность существенно уменьшить, а иногда и полностью исключить деформацию соединений и образование остаточных напряжений в них.

4.Возможность получать неразъемные и разъемные соединения; последнее очень важно, например, в производстве радиоэлектронной аппаратуры, когда возникает необходимость демонтажа при настройке или замене де­фектных приборов или деталей, установленных на печатной плате.

5.Варьирование размеров соединяемых пайкой поверхностей (величины нахлестки) позволяет получать равнопрочные с основным металлом соединения, по своей надежности превышающие в ряде случаев надежность сварных соединений.

6.Получать соединения в скрытых и малодоступных местах изде­лий.

7.Процесс пайки легко поддается механизации и автоматизации.