- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Пайка
- •1.1. Основные понятия процесса пайки
- •1.2. Принципы, лежащие в основе процесса пайки
- •1.3. Конструкция паяного соединения
- •1.3.1. Ширина зазора между соединяемыми деталями
- •1.3.2. Длина и площадь зазора
- •1.3.3. Конфигурация стыка и способы его оптимизации
- •1.4. Припои
- •1.4.1. Основные требования, предъявляемые к ювелирным припоям
- •1.4.2. Классификация припоев
- •1.4.3. Ювелирные припои
- •Золотые припои 750 пробы
- •Золотые припои 585 пробы
- •Золотые припои 583 пробы
- •Золотые припои 500 пробы
- •Золотые припои 375 пробы
- •Серебряные припои
- •Медно-цинковые припои
- •Медно-фосфорные припои
- •1.4.4. Формы ювелирных припоев
- •1.4.5. Маркировка ювелирных припоев
- •Условные обозначения элементов
- •Примеры обозначений ювелирных припоев
- •1.4.6. Проблемы, возникающие при работе с припоями
- •1.5. Флюсы
- •1.6. Процесс пайки
- •1.6.1. Подготовка и очистка поверхностей стыка
- •1.6.2. Пригонка спаиваемых частей
- •1.6.3. Фиксация деталей
- •1.6.4. Подставки для пайки
- •1.6.5. Размещение припоя
- •1.6.6. Методы нагрева Воздушно-газовые и кислородно-газовые горелки
- •Приблизительные теоретические температуры газового пламени с кислородом или воздухом
- •Водородная микрогорелка
- •Пайка в печах
- •1.6.7. Отбеливание после пайки
- •1.6.8. Многостадийная пайка
- •Пример многостадийной пайки золотыми припоями 585 пробы
- •1.7. Условные обозначения паяных соединений
- •Основные типы паяных соединений
- •Обозначение элементов паяных соединений
- •Комбинированные паяные соединения (по гост 19249–73)
- •Примеры условных обозначений паяных соединений
- •1.8. Контрольные вопросы
- •2. Сварка
- •2.1. Принципы, лежащие в основе процесса сварки
- •2.2. Способы сварки, используемые при изготовлении ювелирных изделий
- •2.2.1. Дуговая точечная сварка неплавящимся электродом
- •Область применения установок для точечной сварки неплавящимся электродом
- •Преимущества точечной сварки неплавящимся электродом
- •2.2.2. Точечная контактная сварка
- •Область применения установок для контактной точечной сварки
- •Преимущества контактной точечной сварки
- •Недостатки контактной точечной сварки
- •2.2.3. Лазерная сварка
- •Область применения лазерных установок
- •Преимущества лазерной сварки
- •Недостатки лазерной сварки
- •2.2.4. Диффузионная сварка
- •Преимущества диффузионной сварки
- •Недостатки диффузионной сварки
- •2.3. Сварные соединения и швы
- •Типы сварных соединений (по гост р исо 17659–2009)
- •2.4. Изображение сварных соединений
- •2.4.1. Условные изображения швов сварных соединений
- •2.4.2. Условные обозначения швов сварных соединений
- •Стандарты, регламентирующие основные типы, конструктивные элементы, размеры и условные обозначения сварных соединений
- •Знаки, используемые в условном обозначении шва
- •Обозначение нестандартного сварного шва
- •2.4.3. Упрощение обозначений швов сварных соединений
- •2.4.4. Примеры условных обозначений швов сварных соединений
- •2.5. Контрольные вопросы
- •3. Склеивание
- •3.1. Факторы, влияющие на прочность клеевого соединения
- •3.2. Основные компоненты клеев
- •3.3. Классификация клеев
- •Классификация клеев по химической природе
- •Классификация клеев в соответствии с их составом и принципом действия
- •3.4. Клеи, применяемые в ювелирной промышленности
- •1. Природные клеи
- •2. Синтетические клеи
- •Марки и область применения некоторых оптических эпоксидных клеев
- •3.5. Применение клеев в ювелирном производстве
- •Пример применения клеевого соединения при изготовлении ювелирного изделия
- •3.6. Выполнение клеевых соединений
- •3.6.1. Технологический процесс склеивания
- •3.6.2. Подготовка поверхности перед склеиванием
- •Механические методы обработки
- •Влияние способа обработки поверхности на прочностные характеристики клеевого соединения
- •Обезжиривание
- •Травление
- •Методы подготовки поверхности некоторых металлов перед склеиванием
- •3.6.3. Подготовка и нанесение клея
- •3.6.4. Образование клеевого соединения
- •3.6.5. Основные причины непрочности клеевых соединений
- •3.6.6. Преимущества склеивания
- •3.6.7. Недостатки склеивания
- •3.7. Условные обозначения клеевых соединений
- •Нормативы, регламентирующие наиболее распространенные марки клеев
- •3.8. Контрольные вопросы
- •4. Заклепка
- •4.1. Сущность процесса клепки
- •4.2. Материалы для изготовления заклепок
- •4.3. Виды заклепок
- •Выбор параметров заклепки
- •Размеры заклепок с полукруглой головкой, мм (по гост 10299–80)
- •Размеры заклепок с потайной головкой, мм (по гост 10300–80)
- •Значение коэффициента n для формулы
- •4.4. Виды заклепочных соединений
- •4.5. Процесс клепки
- •Виды брака при клепке
- •4.6. Способы изготовления ювелирных заклепок Способ изготовления заклепки с плоской головкой
- •Способ изготовления заклепки с полукруглой головкой
- •Способ изготовления заклепки с потайной головкой
- •Способ изготовления трубчатой заклепки
- •4.7. Условные обозначения заклепочных соединений
- •Условные изображения соединений, получаемых клепкой (по гост 2.313–82)
- •4.8. Контрольные вопросы
- •Список использованной литературы
- •Стандарты, регламентирующие основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений
1.8. Контрольные вопросы
1. Дайте основные понятия процесса пайки.
2. Поясните принципы, лежащие в основе процесса пайки.
3. Перечислите основные факторы, влияющие на прочность и монолитность паяного шва.
4. Перечислите основные типы паяных соединений.
5. Перечислите основные способы оптимизации паяного соединения с целью увеличения прочностных характеристик шва.
6. Какие требования предъявляются к ювелирным припоям?
7. По каким признакам устанавливается классификация припоев? Поясните суть основных признаков классификации.
8. Перечислите и охарактеризуйте основные виды ювелирных припоев.
9. Перечислите основные формы и способы нанесения припоев.
10. Дайте характеристику паяльным пастам, перечислите их преимущества.
11. Каким образом маркируются ювелирные припои?
12. Поясните суть проблем, возникающих при работе с припоями.
13. Перечислите основные задачи, выполняемые флюсами в процессе пайки.
14. Каким требованиям должны удовлетворять флюсующие вещества?
15. Охарактеризуйте основные флюсы, используемые для пайки.
16. Поясните способы приготовления флюсов.
17. Перечислите и поясните основные этапы процесса пайки.
18. Перечислите основные методы нагрева спаиваемых деталей, дайте им краткую характеристику.
19. В чем заключается суть процесса многостадийной пайки?
20. Каким образом обозначаются паяные соединения на чертежах?
21. Каким образом обозначаются паяные соединения в документации?
2. Сварка
Наиболее распространенным технологическим процессом соединения деталей в ювелирной промышленности и декоративно-прикладном искусстве является пайка открытым пламенем. Однако этот процесс не лишен ряда недостатков, основными из которых являются:
1) необходимость разогрева спаиваемого изделия до высокой температуры, превышающей по величине температуру плавления припоя, что вызывает нежелательное окисление поверхности и, как следствие, – утончение изделия;
2) неравномерность разогрева изделия, что вызывает в нем термические напряжения, приводящие к растрескиванию или деформации нетермостойких элементов;
3) существенно меньшая прочность паяного соединения в сравнении с цельным металлом.
Поэтому достаточно часто при изготовлении ювелирных и художественных изделий применяются различные способы сварки (дуговая, контактная, лазерная, диффузионная и др.) [20].
2.1. Принципы, лежащие в основе процесса сварки
Сварка – технологический процесс соединения металла(ов) при таком нагреве и/или давлении, в результате которого получается непрерывность структуры соединяемого(ых) металла(ов) [21].
Сварка существенно отличается от пайки. При сварке соединяемые металлы расплавляются в месте соединения, при пайке они остаются в твердом состоянии, а плавится только припой. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы.
Для образования соединений необходимо выполнение следующих условий:
1) освобождение свариваемых поверхностей от загрязнений, оксидов и адсорбированных на них инородных атомов;
2) энергетическая активация поверхностных атомов, облегчающая их взаимодействие друг с другом;
3) сближение свариваемых поверхностей на расстояния, сопоставимые с межатомным расстоянием в свариваемых заготовках.
Под действием приложенной энергии металл по кромкам свариваемых частей оплавляется, образуя жидкую фазу, называемую «сварочной ванной». Источником нагрева может быть электрическая дуга, пламя газовой горелки, лазерные лучи и т.д. В результате остывания сварочной ванны металл кристаллизуется, образуя сварной шов. Форма энергии, используемой для образования сварного соединения, определяет класс сварки: термический, механический и термомеханический [20]. Вид источника энергии, непосредственно используемого для образования сварного соединения, определяет вид сварки (подробнее см. ГОСТ 19521–74 «Сварка металлов. Классификация»).
Термический класс – виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии (дуговая, газовая, лучевая, термитная и электрошлаковая сварка).
Термомеханический класс – виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления (кузнечная, контактная, диффузионная и прессовая сварка).
Механический класс – виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления (сварка трением, сварка взрывом, холодная сварка и ультразвуковая сварка) [22].
Процессы сварки металлов и относящиеся к ним термины определяют следующие стандарты:
– ГОСТ 2601–84 «Сварка металлов. Термины и определения основных понятий». Некоторые термины стандарта утратили силу на территории РФ с введением нижеприведенных стандартов.
– ГОСТ Р ИСО 857-1–2009 «Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения».
– ГОСТ Р ИСО 17659–2009 «Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений».