- •Конспект лекций по сварке доцента каф. 104 Варухи н. А.
- •1Введение
- •1.1Краткие сведения из истории сварки.
- •1.2Классификация сварки.
- •Определение сварки по госТу.
- •Определение пайки по госТу.
- •2Процессы нагрева при сварке.
- •2.1Общие сведения о нагреве при сварке и источниках нагрева.
- •2.2Пламя газовой горелки.
- •2.3Электрическая дуга.
- •2.4Струя плазменной горелки.
- •2.5Электронный луч.
- •2.6Луч лазера.
- •2.7Трение как источник тепла при нагреве.
- •2.8Джоулево тепло при сварке.
- •2.9Основные законы, используемые для определения температуры при сварке.
- •3Виды сварки термического класса
- •3.1Дуговая сварка (дс).
- •3.1.1Классификация дуговой сварки.
- •3.1.2Дуга как источник нагрева при дс.
- •3.1.3Вольтамперная характеристика дуги (вахд).
- •3.1.4Источники питания (ип) для дуговой сварки.
- •3.1.5Требования к ип
- •3.1.6Источники питания переменного тока для рдс (сварочные трансформаторы).
- •Сварочный трансформатор с магнитным шунтом.
- •Сварочный трансформатор с подвижными вторичными обмотками.
- •3.1.7Источники постоянного тока для дуговой сварки.
- •3.2Дуговая сварка в среде защитных газов
- •3.2.1Виды газовой защиты
- •Защитные свойства различных газов
- •3.2.2Электродные сварочные материалы
- •3.2.3Cварка в инертных газах
- •Основные параметры аргонодуговой сварки
- •Достоинства и недостатки аргонодуговой сварки
- •Область применения аргонодуговой сварки
- •Дуговая сварка в среде гелия
- •3.2.4Сварка в активных газах Дуговая сварка в среде углекислого газа
- •3.2.5Атомно-водородная сварка
- •3.3Плазменная сварка Сущность плазменной сварки, схема плазмотрона
- •Область применения плазмотронов, достоинства и недостатки плазменной сварки
- •3.4Электрошлаковая сварка
- •3.4.1Параметры режима электрошлаковой сварки
- •3.4.2Оборудование для электрошлаковой сварки
- •3.4.3Достоинства электрошлаковой сварки
- •3.4.4Недостатки электрошлаковой сварки
- •3.4.5Область применения электрошлаковой сварки
- •3.5Электронно-лучевая сварка
- •3.5.1Оборудование для электронно-лучевой сварки
- •3.5.2Достоинства электронно-лучевой сварки
- •3.5.3Недостатки электронно-лучевой сварки
- •3.6Лазерная сварка
- •3.6.1Свойства лазерного излучения
- •3.6.2Сварочные установки с твердотельным лазером
- •3.6.3Сварочные установки с газовым лазером
- •3.6.4Достоинства и недостатки лазерной сварки
- •3.6.5Область применения лазерной сварки и резки
- •4Ермомеханический класс
- •4.1Контактная сварка
- •4.2Контактная точечная сварка
- •4.2.1Основные параметры режима точечной сварки
- •4.2.2Влияние основных параметров режима точечной сварки на прочность сварной точки
- •4.2.3Шунтирование тока
- •4.2.4Разновидности точечной сварки
- •4.2.5Оборудование для точечной сварки
- •4.2.6Низкочастотные машины
- •4.2.7Конденсаторные машины для точечной сварки
- •4.2.8Клеесварные соединения
- •4.3Kонтактная шовная сварка
- •4.3.1Требования к конструированию узлов и деталей под контактную точечную и шовную сварку
- •4.3.2Особенности точечной и шовной сварки отдельных металлов и сплавов
- •4.4Контактная стыковая сварка
- •4.4.1Стыковая сварка сопротивлением
- •4.4.2Стыковая сварка оплавлением
- •4.4.3Машины для стыковой сварки
- •4.4.4Проектирование узлов и деталей под стыковую сварку
- •4.4.5Конструкция и проектирование оснастки
- •4.5Диффузионная сварка
- •4.5.1Технологические особенности диффузионной сварки.
- •4.5.2Защитные среды при диффузионной сварке
- •4.5.3Особенности диффузионной сварки различных материалов
- •4.5.4Оборудование для диффузионной сварки
- •4.6Индукционно-прессовая сварка
- •5Механические виды сварки
- •5.1Холодная сварка.
- •5.2Сварка трением.
- •5.3Ультразвуковая сварка.
- •5.2. Схема установки для сварки ультразвуком: 1 – магнитострикционный преобразователь; 2 – волновод; 2 – наконечники; 4 – свариваемые детали.
- •5.4Сварка взрывом.
- •5.5Магнитоимпульсная сварка.
- •6.1Сущность процесса пайки металлов
- •6.2Припои для пайки.
- •6.3Способы пайки.
- •6.3.1Способы по формированию паяного шва. Капиллярная пайка готовым припоем.
- •Контактно - реактивная пайка.
- •Диффузная пайка.
- •Реактивно-флюсовая пайка.
- •Композиционная пайка.
- •Прессовая пайка.
- •Некапиллярная пайка
- •6.3.2Способы пайки по устранению окисной пленки Флюсовая пайка
- •Безфлюсовая пайка
- •Абразивная пайка
- •6.3.3Способы пайки по нагреву Пайка в печах
- •Пайка в соляных электрических печах-ваннах.
- •Пайка погружением в расплавленные припои.
- •Газопламенная пайка.
- •Пайка индукционная.
- •Электродуговая пайка.
- •Пайка световым и инфракрасным лучами.
- •Пайка лучом лазера.
- •Пайка электронным лучом
- •Пайка паяльником.
- •Электролитная пайка
- •Экзотермическая пайка
- •7Контроль качества сварных соединений
- •7.1Методы контроля и управления качеством сварных соединений.
- •7.1.1Факторы качества сварных соединений.
- •7.1.2Типы и виды дефектов.
- •7.1.3Классификация методов контроля.
- •7.2Физические методы неразрушающего контроля.
- •7.2.1Радиационные методы контроля. Физические основы и классификация методов.
- •7.2.2Радиографические методы контроля.
- •7.2.3Радиоскопические методы контроля.
- •7.2.4Радиометрические методы контроля.
- •7.3Ультразвуковые методы контроля.
- •7.3.1Физические основы и классификация методов.
- •7.3.2Особенности ультразвукового контроля сварных соединений.
- •7.4Магнитные и электромагнитные методы контроля.
- •7.4.1Физические основы и классификация методов.
- •7.4.2Магнитные методы контроля.
- •7.5Капиллярные методы контроля.
- •7.6Методы контроля сварных соединений течеисканием.
- •7.7Статистические методы управления качеством сварки.
Экзотермическая пайка
При экзотермической пайке место пайки нагревается теплотой, которая выделяется в результате экзотермической реакции, протекающей между компонентами экзотермической смеси состоящей из окисла и порошка металла. В ряде случаев продуктом этой реакции является припой, необходимый для пайки. Экзотермическая смесь вносится в зону пайки при сборке в виде таблеток, пластин, колечек, или наносится на паяемую поверхность как краска.
Температура начала экзотермической реакции между окислом и порошком металла зависит от состава компонентов: CuO+Mg - 565°C; CuO+Al - 899°C; CuO+Zn - 590°C; CuO+Fe - 460°C; MnO+Al - 799°C; MnO+Zn -560°C; Fe2O3+MG - 616°C; Fe2O3+Al - 927°C; Fe2O3+Ti 804°C; Fe2O3+Zn -574°C.
Для экзотермической пайки используются также галогениды щелочных и тяжелых металлов. Например, для пайки изделий из алюминия их погружают в расплав галогенидов Bi Br3 или Bi Cl3 или смесь ZnCl2 – CdF2 - NaF, нагретых соответственно до температуры 270, 200 и 470°С.
Между погруженным алюминием и галогенидом начинается экзотермическая реакция вытеснения, приводящая к нагреву паяемого изделия. Выделяющийся при этом висмут или цинк затекает в зазор и образует паяное соединение.
7Контроль качества сварных соединений
7.1Методы контроля и управления качеством сварных соединений.
7.1.1Факторы качества сварных соединений.
Сварка - один из ведущих технологических процессов, от степени совершенствования которого зависит уровень технологии в машиностроении.
Широкое применение сварки по сравнению с другими видами соединений дает существенную экономию металла, способствует повышению производительности труда, создает предпосылки и возможности для расширения механизации и автоматизации.
Контроль качества сварных соединений, управление качеством сварки являются составной частью технологии изготовления изделий.
Показателями качества сварных соединений являются прочность, надежность, отсутствие дефектов, структура металла, коррозионная стойкость, число и характер исправления дефектов.
Основной металл в процессе сварки изменяет свои первоначальные свойства. Поэтому удобно показатели качества сварных соединений определять, сравнивая их с показателями исходного материала до сварки, принимая их условно за единицу. В этом случае качество сварного соединения представляет собой набор условных уровней качества, которые зависят от ряда факторов: технологических, производственных, производственно- технологических и эксплуатационных.
Контроль качества сварки при производстве летательных аппаратов состоит из следующих этапов:
1. Контроль документации на стадии проектирования: выбор основного металла, конструкция и технология сварки, обоснование норм допустимых дефектов и плана контроля, методов контроля, обеспечение дефектоскопичности конструкции.
2. Контроль технологической подготовки производства: проверка подготовки и качества сборки, качества исходных материалов, квалификации сварщиков, параметров сварочного оборудования, техпроцесса сварки.
3. Контроль готовой продукции.
4. Проверка качества контроля - проверка параметров аппаратуры, режимов ее работы, материалов, квалификации операторов.
Управление качеством сварных соединений должно быть построено таким образом, чтобы обнаружение дефектов на этапе контроля качества сварных соединений служило не столько отбраковке при приемке готовой продукции, сколько оперативному улучшению технологии и совершенствованию двух первых этапов контроля.