10.11. Зварювання плазмовим струменем
При цьому методі зварювання джерелом тепла є плазма
— високоіонізований газ, який має великий запас енергії. Плазма утворюється у спеціальних пристроях — дугових плазмових головках.
Значного застосування, крім зварювання, плазма знайш- ла для наплавки різних матеріалів, переважно карбідів воль- фраму та інших тугоплавких металів. За допомогою плазми також можна створювати захисні покриття, які працюють у агресивних середовищах при високих температурах та висо- ких швидкостях газових потоків.
Плазмою можна здійснювати випаровування металів,
виготовляти дрібнодисперсні порошки металів.
10.12. Зварювання ультразвуком
Зварювання ультразвуком здійснюється за рахунок взає- модії на деталі ультразвукових коливань та невеликих стис- куючих зусиль. Схема зварювальної установки показана на рисунку 98.
Рис. 98.
Джерелом ультразвукових коливань є магнітострикцій- ний генератор 5. Передача навантаження і вібрації до дета- лей 3, які зварюється, відбувається наконечником 2. Стиску- ються деталі гідравлічною, пневматичною або механічною системами 4.
213
Під дією ультразвуку створюються зсувні напруги, забез- печується руйнування тонких плівок, відбувається нагрів місця з’єднання. При досягненні певної температури і під дією стискуючого зусилля матеріал пластично деформується. При наближенні поверхонь на відстань дії міжатомних сил деталі міцно з’єднуються.
Ультразвуком добре зварюється мідь, алюміній і багато інших пластичних матеріалів. Важливою особливістю ульт- развукового зварювання є можливість приварювати тонкі ли- сти металу до товстих. Наприклад, можна приварювати тонкі спіральні ребра до стержнів, тонкі гофрировані листи до тов- стих деталей.
Ультразвуковим зварюванням можна з’єднувати не тільки метали, а й пластичні маси.
10.13. Паяння металів
Паяння металів — це процес нероз’ємного з’єднання металічних деталей, який ґрунтується на властивості розп- лавленого присадочного металу (припою) змочувати нагріті до температури плавлення їх поверхні. Після остигання роз- плавленого припою створюється міцне нероз’ємне з’єднан- ня, яке не потребує наступної обробки. Міцність зщеплення припою з поверхнями деталей залежить від фізико-хімічних процесів, які відбуваються в зоні контакту, від металічних властивостей припою та ретельності підготовки поверхні деталей, які з’єднуються.
У залежності від температури плавлення припої розділя- ють на легкоплавкі (м’які), які мають температуру плавлення до 400 °С, і тугоплавкі (тверді), які мають температуру плав- лення вище 500 °С.
Для паяння майже всіх металів використовують олов’я- но-свинцеві припої марок ПОС 90, ПОС 40, ПОС 30, які ма- ють відповідно 90, 40 і 30 % олова.
Щоб захистити нагрітий основний метал і розплавлений припій від окислення, а також розчинити утворені оксиди та сприяти розтіканню рідкого припою по поверхні місця паян- ня, застосовують такі флюси, як каніфоль і хлористий цинк або суміш хлористого цинку з хлористим амонієм. Крім того
214
можна застосувати ортофосфорну або саліцилову кислоту. Часто при виконанні монтажних з’єднань використовують каніфоль без будь-яких добавок. М’які припої виготовляють у вигляді прутиків, дроту, порошку тощо. Нагрівають деталі звичайно паяльниками, газовими паяльниками, зануренням у розплавлений припій, покритий зверху флюсом.
Паяння м’якими припоями широко застосовують у раді-
оелектронній галузі, побуті тощо.
Серед тугоплавких припоїв широко використовують мідно-цинкові та срібні припої з добавками олова, марган- цю, алюмінію, заліза та інших металів.
Мідно-цинкові припої випускають трьох марок: ПМЦ-
36 — для паяння латуні, яка має 60 — 68 % міді; ПМЦ-48 — для паяння мідних сплавів, які включають більше 68 % міді; ПМЦ-48 — для паяння бронзи, міді та сталі.
Тверді припої поділяють на тугоплавкі (875 — 1100 °С) і легкоплавкі (до 875 °С).
Найбільш поширеними флюсами при паянні твердими
припоями є бура (Na2B4O7), борна кислота та їх суміші. Щоб під час паяння бура не закипала її спочатку прожарюють.
При паянні твердими припоями місця з’єднання нагріва- ють газовими горілками, електричною дугою, струмом висо- кої частоти тощо.
Паянню добре піддаються всі вуглецеві та леговані сталі, у тому числі нержавіючі та інструментальні, тверді сплави, сірі та ковкі чавуни, кольорові метали і їх сплави, благородні метали. Значно гірше паяти алюміній і його сплави. Ці мета- ли паяють безфлюсовим способом за допомогою тертя або використовують спеціальні флюси. Паяння за першим спо- собом виконують цинковим або цинко-олов’яним припоєм, а окисні плівки під час паяння видаляють шабером чи дротя- ною щіткою. При другому способі, який забезпечує значно більшу міцність з’єднання, використовують активні флюси і як припій — мідно-кремнієвий сплав на алюмінієвій основі.
Література
1. Алаи С. И. Технология конструкционных материалов. — М.:
Просвещение, 1986. — 302 с.
215
2. Онищенко В. И. и др. Технология металлов и конструкционные материалы. — М.: Агропромиздат. 1991. — 479 с.
Питання для самостійної роботи
1. Як у зварювальних трансформаторах досягають круто падаючої волт-амперної характеристики?
2. Коли краще зварювати: електродом з обмазкою, при- садочним дротом під флюсом, присадочним дротом у захис- ному газі?
3. Які є способи регулювання струму в зварювальних трансформаторах? Коли якими краще користуватися?
4. В яких випадках при зварюванні використовують змінний, а в яких постійний струм?