Тема . Методы контроля сварных соединений. ( на самостоятельное изучение).

Вопросы:

1. Внешний осмотр.

2. Металлографические исследования.

3. Просвечивание рентгеновыми и гамма-лучами.

4. Механические испытания и контроль швов на плотность.

При выполнении сварочных работ приме­няют различные методы контроля сварных соединений: внешний осмотр швов, металлографические исследова­ния, просвечивание рентгеновыми и гамма-лучами, маг­нитный контроль, механические испытания, контроль швов на плотность и др.

Контроль перед сваркой заключается в проверке качества основного металла, электродов, проволоки, флюсов, обмазки; в проверке правильности подготовки кромок, зазора между ними и т. п.

В процессе сварки контролируют силу тока и дефек­ты, обнаруживаемые внешним осмотром.

1. Внешним осмотром выявляют поверхностные дефек­ты сварки: неравномерность шва, подрезы, прожоги ме­талла, пористость, трещины и др. Для выявления плохо видимых дефектов пользуются лупой, а для замеров – измерительными инструментами и шаблонами.

2. Металлографические исследования макро- и микро­структуры могут быть проведены на образцах, вырезан­ных из сварного соединения. Макроанализ позволяет обнаружить такие дефекты, как шлаковые включения, раковины, поры, трещины и др. Микроанализ дает пред­ставление о структуре шва, об изменениях состава ме­талла, пережоге, о наличии микроскопических дефектов шва.

3. Просвечивание рентгеновыми и гамма-лучами заклю­чается в том, что данные лучи, встречая на своем пути дефекты шва (поры, трещины, шлаковые включения и др.), поглощаются здесь меньше, поэтому сильнее действуют на фотопленку, чем при прохождении плот­ных здоровых мест шва, вызывая на снимках почерне­ния, форма которых на рентгенограмме соответствует форме дефекта.

4. Механические испытания проводят на растяжение, изгиб, удар на образцах, вырезанных из сварного со­единения.

Контроль швов на плотность применяют для резер­вуаров, труб и т. п. Он может осуществляться: водой, подаваемой внутрь изделия при определённом давлении; сжатым воздухом, накачиваемым в изделие, погружённое в воду; керосином (шов снаружи покрывают мелом, разведённым в воде, а изнутри его промазывают керосином); аммиаком (о наличии дефектов судят по черчению бумаги, пропитанной раствором азотнокислой ртути и наклеенной на шов изделия, в которое вместе со сжатым воздухом подают аммиак).

Тема 18. Пайка металлов и сплавов.

Вопросы:

1. Общие сведения о пайке.

2. Припои, используемые при пайке.

3. Флюсы, используемые при пайке.

4. Оборудование для пайки и типы соединений.

1. Пайка – это технологический процесс получения неразъёмных соединений при помощи припоя. Для осуществления пайки припой и основной металл нагревают до температуры, при которой первый должен расплавиться, а второй находиться в твёрдом состоянии. Это основное отличие пайки от сварки. При пайке жидкий припой затекает в зазоры между соединяемыми деталями и после затвердевания даёт полный шов.

Паять можно стали любых марок, чугуны, тугоплавкие металлы и сплавы, цветные металлы и сплавы, твёрдые сплавы, а также различные их сочетания (например, сталь и твёрдый сплав - в токарных резцах на стальные стержни припаивают твёрдосплавные режущие пластинки).

Пайка при температуре до 400°С называется низкотемпературной, а при температуре выше 400°С – высокотемпературной.

2. Припои. К лёгкоплавким (мягким) припоям относятся сплавы на основе олова, свинца, цинка и других легкоплавких металлов. Они имеют небольшую прочность и применяются для получения несиловых соединений или просто для контакта двух деталей.

Для пайки легкоплавким припоем используются оловянно-свинцовые сплавы. Они обеспечивают пайку почти всех металлов и сплавов, применяемых в машиностроении.

Оловянисто-свинцовые припои обозначаются сокращённо ПОС. Цифры, стоящие справа, указывают содержание олова в припое. Например, ПОС–90 означает: припой оловянно-свинцовый, содержащий 90% олова. ПОС-90 применяется для пайки внутренних швов хозяйственной посуды и медицинской аппаратуры. ПОС–50 применяется для пайки авиационных деталей. ПОС–40 и ПОС–30 рекомендуется при пайке радиаторов, электроаппаратуры, меди, латуни, железа, цинка, белой жести. Припой ПОС–18 наиболее дешев, рекомендуется для пайки меди, латуни, железа, оцинкованных листов, автотракторных деталей и изделий широкого потребления.

Для высокотемпературной пайки используют тугоплавкие (твёрдые) припои на основе меди и серебра. Данные припои исползуют для получения прочных соединений, стойких против коррозии. Температура плавления этих припоев 700...950°С. Достаточно широко используются медно-цинковые припои. Они обозначаются сокращённо ПМЦ. Цифры, стоящие справа, указывают содержание меди в припое. Их используют для пайки стальных, медных и чугунных изделий. Марки: ПМЦ–54, ПМЦ–48, ПМЦ–54.

3. Флюсы – это материалы, которые должны:

1. Улучшать условия смачивания поверхности паяемого металла и расплавленного припоя от окисления при нагреве в процессе пайки.

2. Растворять окислые плёнки, имевшиеся на поверхности паяемого металла и припоя.

Технологичный и экономически целесообразный флюс должен сохранять свойства и не менять своего состава от нагревания при пайке, не вызывать сильной коррозии паяного соединения, иметь температуру плавления обязательно ниже температуры плавления припоя, не выделять при нагреве ядовитых газов, химически не взаимодействовать с припоем и образовывать с ним два несмешивающихся слоя, иметь возможно низкую стоимость.

Для низкотемпературной пайки медных проводников, покрытых золотом или серебром, применяют канифольные и стеарино-парафиновые (бескислотные) флюсы; для пайки стали, меди, никеля используют пасты на основе вазелина, содержащие 10…15 % хлористого цинка (ZnС1₂) или хлористого аммония (NН₄С1) – активированные флюсы; для легированных, коррозионно-стойких, жаропрочных сталей 25…30 %-ные растворы ZnС1_2.

В качестве флюсов для высокотемпературной пайки стали, чугуна, меди, никеля используют буру Na₂B₂O₇ и борную кислоту H₃BO₃, а также фтористый калий и кальций.

Паяльники – представляют собой заострённый стержень прямоугольного или круглого сечения из красной меди для высокой теплопроводности. По конфигурации паяльники могут быть молотковыми или торцовыми. Выбор типа и веса паяльника зависит от формы и размеров соединяемых деталей, а также от характера паяльных работ. В большинстве случаев применяют молотковые паяльники. Торцовые обычно используются для пайки труднодоступных соединений. Нагрев осуществляется антикислородной горелкой, паяльной лампой или электрическим током.

Типы соединений: стыковые; стык гребёнкой; косой стык; нахлёсточное соединение; соединение с накладками; тавровое соединение; фальцевые соединения. Однако во всех случаях детали следует расположить так, чтобы соединение работало на срез, а площадь шва обеспечивала необходимую прочность соединения.