Пайка чугуна | Справочник конструктора-машиностроителя
?Главная трудность при пайке чугуна — присутствие в его структуре графита, затрудняющего смачивание поверхности главного металла расплавленным припоем.
Для удаления графита обычно применяют пескоструйную обработку с последующим выжиганием графита окислительным пламенем газовой горелки или удаление его электрохимической обработкой в соляной ванне при 450 …
510 °С.
При низкотемпературной пайке чугуна оловянно — свинцовыми или другими легкоплавкими припоями паяемые поверхности можно подготовить путем их обработки флюсами ПВ209 или ПВ284Х при 600 …
700 °С или электрохимическим методом в соляной ванне, а потом обезжирить бензином, ацетоном или раствором щелочи.
Пайку нужно производить паяльником или газовой горелкой с применением флюсов на основе хлористого цинка.
Наиболее просто пайку чугуна осуществляют при использовании флюсов на основе хлористого цинка с добавками хлористых солей меди и олова.
электроды проволока присадок уралэнергоснаб
Высокотемпературную пайку чугуна производят припоями на основе меди, например латунью.
Временами употребляют серебряные припои, которые содержат никель, располагают сравнительно невысокие температуры плавления и образуют прочные паяные соединения.
При высокотемпературной пайке чугуна более резонно употреблять подобные активные флюсы, как ПВ209 и ПВ284Х, которые растворяют графит на поверхности чугуна в процессе пайки, благодаря чему обеспечивается надежное смачивание припоем соединяемых поверхностей.
Перегрев чугуна связан со структурными метаморфозами, что при дальнейшем его охлаждении ведет к выделению хрупкого цементита.
Поэтому применение меди для пайки чугунов следует ограничивать ввиду высокой температуры ее плавления.
Припои, содержащие фосфор, не употребляют вообще из — за формирования в швах хрупких железофосфорных соединений.
Ручная сварка чугунных изделий проводится просто на разогретых изделиях, пайка же чугуна выполняется различными методами и проводится в несколько этапов.
Существует низкотемпературная и высокотемпературная пайка.
и ручная сварка и пайка предварительно нагретого материала не наносит ущерба основному материалу , потому что чугун можно нагревать до девятисот градусов .
В литейном производстве широко применяется пайка дефектных участков чугунных литых изделий с применением оловянисто — свинцовых припоев.
Медные припои при
Любой припой, содержащий фосфор не применяются вообще из-за образования в спае фосфористых соединений железа, отличающихся повышенной хрупкостью.
В качестве припоя при пайке — сварке используют прутки из латуни Л63, кремнистую латунь, припой ЛОМНА 54 — 1 — 4 — 02.
Твердость металла, наплавленного припоем ЛОМНА, ближайшая к твердости серого чугуна.
При пайке — сварке латунными припоями применяют флюсы ФПСН — 1 и ФПСН — 2.
При температуре плавления 600 — 650°С эти флюсы являются показателями начала процесса пайки — электросварки, т. е. расплавление флюса на подробности является сигналом для расплавления припоя.
Флюс ФПСН — 1 употребляют для пайки латунью ЛОК, а флюс ФПСН — 2 — припоем ЛОМНА.
Для пайки прутками из латуни Л63 применяют, который нельзя отменить из 50% буры и 50% борной кислоты.
Нагрев при пайке чугуна можно делать газовой горелкой или паяльной лампой до температуры не выше 900 °С ;
при этом пламя должно быть только нейтральным.
750 °С в течение 20 мин.
Пайку в печках с контролируемой атмосферой делают с флюсом, который улучшает смачивание основного металла и затекание припоя в зазор.
Сварку электродами с защитно — легирующими покрытиями выполняют с V или Х — образной разделкой кромок.
Для устранения неравномерного разогрева детали сваривают отдельными участками вразбивку.
Длина отдельных наплавленных участков сварного шва не должна превышать 100 — 120 мм.
После наплавки отдельных фрагментов им дают возможность охладиться до температуры 60 — 80 °С.
Сварку электродами с покрытиями ОММ — 5 и JC — 5 можно выполнять на — неустойчивом или на вечном токе.
Положительные плоды получают при сварке электродами с покрытием У ОНИ — 13/45.
Сварку электродами с покрытием УОНИ делают на вечном токе обратной полярности.
мой в смеси с железным порошком, или борной кислотой, флюсом, содержащим буру вместе с оксидом меди Сu 2 О, или кашей, состоящей из 17 % медного порошка, 58 % железного порошка, 24 % безводной буры, 1 % безводной соды.
Нагрев поверхности чугуна горелкой ( с окислительным пламенем ) до красного каления вызывает улетучивание графита в виде оксида углерода.
Обработка проволочной щеткой чистит поверхность паяемых деталей от образующихся оксидов.
При такой подготовке поверхности в качестве флюсов применяют буру или борсодержащие стекла, а в качестве припоя — латуни с содержанием 50 или 63 % Сu.
При этом на зачищенные паяемые поверхности чугуна накладывают слой пастообразного флюса.
Детали нагревают в печи или горелкой.
После нагрева детали до приобретения ею вишневого тона ( 800 °С ) на поверхность вводят добавочно флюс и нагревают деталь до температуры
Высокотемпературную пайку чугуна производят припоями на основе меди, например латунью.
Временами употребляют серебряные припои, которые содержат никель, располагают сравнительно невысокие температуры плавления и образуют прочные паяные соединения.
При высокотемпературной пайке чугуна более резонно употреблять подобные активные флюсы, как ПВ209 и ПВ284Х, которые растворяют графит на поверхности чугуна в процессе пайки
Главнейшее преимущество пайки чугунов серебряными припоями с флюсами ПВ209 или ПВ284Х в том, что нет надобности принимать границы по удалению графита, а также и в том, что при пайке серебряными припоями при температурах до 900 °С чугун не перегревается.
Перегрев чугуна связан со структурными метаморфозами, что при дальнейшем его охлаждении ведет к выделению хрупкого цементита.
Поэтому применение меди для пайки чугунов следует ограничивать ввиду высокой температуры ее плавления.
Припои, содержащие фосфор, не употребляют вообще из — за формирования в швах хрупких железофосфорных соединений.
Итак, допустим, что оборудование у вас существует, умения в зажигании сварочной дуги и поддержании ее постоянного горения отработаны, приемы наложения сварных швов в разных пространственных положениях освоены …
Осталось понять, чем сваривать и как сваривать?
И со сваркой чугуна, являющегося наряду со сталью одним из конструкционных основных материалов в машиностроении, возникают проблемы , если сварку большинства сталей в бытовых условиях осуществить достаточно просто, и, главнейшее, сварочные необходимые электроды всегда сейчас бывают в продаже .
Идти : сварочное оборудование, пайка Голос : + 0 — | просмотров : 27360 | | обсудить на форуме …
Пайка-сварка чугунных деталей | Обслуживание и ремонт автомобиля
Процесс пайки-сварки чугуна состоит из двух основных операций: лужения поверхности и нанесения слоя металла необходимого объема. При восстановлении чугунных деталей пайку-сварку применяют для устранения дефектов в малонапряженных стенках.
Присадочный материал и флюсы
В качестве припоя при пайке-сварке используют прутки из латуни Л63, кремнистую латунь, припой ЛОМНА 54-1-4-02. Твердость металла, наплавленного припоем ЛОМНА, близка к твердости серого чугуна.
При пайке-сварке латунными припоями применяют флюсы ФПСН-1 и ФПСН-2. Они нейтрализуют действие свободного графита, облегчают процесс образования металлических связей на границе чугун-латунь. При температуре плавления 600-650°С эти флюсы являются индикаторами начала процесса пайки-сварки, т.е. расплавление флюса на детали является сигналом для расплавления припоя.
Флюс ФПСН-1 применяют для пайки латунью ЛОК, а флюс ФПСН-2 — припоем ЛОМНА. Для пайки прутками из латуни Л63 применяют флюс, состоящий из 50% буры и 50% борной кислоты.
Режимы и техника пайки-сварки
Процесс выполняют обычной сварочной горелкой, работающей на ацетилене или газе-заменителе. Мощность пламени должна быть несколько меньшей, чем при наплавке аналогичных толщин чугунными прутками: из расчета расхода 70-80 л/ч ацетилена на 1 мм толщины металла.
Лужение поверхности производят после выжигания из нее графита на глубину 0,2-0,8 мм. На такую глубину графит обычно выгорает при нагреве чугуна до 750-850°С в течение 30-50 с. Пламя горелки при этом может быть с небольшим избытком кислорода. Нагрев ведут факельной зоной пламени. О готовности металла к лужению свидетельствует плавление флюса, доставляемого к месту нагрева.
Как только флюс начинает плавиться, снижают немного мощность пламени и приступают к лужению поверхности. Припой при этом должен хорошо смачивать всю восстанавливаемую поверхность. Наращивают облуженную поверхность припоем нейтральным пламенем, восстановительной (средней) его частью. Перегрев присадочного металла влечет за собой выгорание цинка из латуни и образование пористости наплавленного металла. Перегрев основного металла сопровождается обильным выделением белых паров.
Иногда при пайке-сварке «горелого» чугуна (чугун, длительное время подвергавшийся высокому нагреву) присадочный металл не смачивает поверхность основного металла, при натирании его расплавленным присадочным прутком образуются мелкие капли латуни, слегка прилипшие к поверхности. В этом случае процесс приостанавливают и, нагрев чугун до плавления, металлическим скребком счищают поверхностный слой до появления чистого металла.
Другие статьи по теме:
с вашего сайта.
Латуни для пайки чугунных деталей
Медноцинковые припои обеспечивают получение паяных швов прочностью примерно в 10 раз большей, чем припои ПОС, их применяют при пайке меди, томпака, латуни, например медных трубок на двигателях, применяют медноцинковые припои и при газовой сварке (пайке) деталей из ковкого чугуна. В качестве медноцинковых припоев используют также латуни марок Л62 и Л68, а также ПОК 0,6—0,4 для пайки меди и сталей. [c.446]ПМЦ-36 36 2 Оста- льное 1.5 0,5 0.1 0,1 Для пайки латунных и бронзовых деталей Для пайки бронзы, меди, чугуна, стали и латуни [c.376]
Для пайки деталей из бронзы, чугуна, меди, стали и латуни (содержание меди — более 68%) [c.454]
Термитная сварка применяется в основном для соединения рельсов, труб, проводов, а также при ремонте чугунных деталей. С помощью термитной сварки свариваются только стали и чугун. За последние годы также применяется термитная пайка труб латунью. [c.502]
Оловянисто-свинцовые припои применяют для лужения вкладышей, заливаемых свинцовыми баббитами, для пайки радиаторов, топливных баков, деталей электрооборудования и т. п. Медно-цинковые припои применяются для пайки деталей из латуни, медных сплавов, для газовой пайки деталей из серого и ковкого чугуна и т. п. Серебряные припои применяют для пайки ответственных соединений электроприборов и электропроводов. [c.34]
Данный способ может быть рекомендован для ремонтных работ при заварке трещин в тонкостенных чугунных деталях сложной формы, например, при ремонте деталей типографского, текстильного, пищевого оборудования. Особенно хорошие результаты получаются при заварке мелких надрывов и трещин, расположенных в особо жестких узлах детали. В этом случае сварка-пайка латунью позволяет изменить жесткость данного [c.158]
В некоторых случаях при ремонте чугунных деталей вместо сварки целесообразно применять пайку-сварку чугуна латунными припоями. Преимущество данного способа заключается в том, что нагрев чугуна до температуры плавления латуни (850…900°С) не вызывает значительных термических напряжений. Для сварки легированных чугунов (содержащих никель, хром, медь и другие элементы) применяют присадочный материал того же состава, что и основной металл. [c.113]
При некапиллярной пайке разделка кромок соединяемых деталей аналогична подготовке, применяемой при сварке. Этот вид пайки обычно используют для изделий из чут уна и выполняют припоями из латуни с добавками Si, Мп. Р и А1. При соединении изделий толщиной более 4 мм рекомендуется У-образна раз.телка кромок под углом 70—90 . чугун желательно предварительно подогревать до 250 «С. [c.54]
Ванны для жидких легкоплавких припоев обычно изготовляют из чугуна. Обогрев ванны, как правило, происходит с помощью наружных электронагревателей из нихрома, расположенных между ванной и кожухом и отделенных от них тепло- и электроизолирующими материалами. Для улучшения качества пайки некоторые детали после травления и промывки подвергают лужению, а затем подают на сборку под пайку. Горячее лужение применяют также для предохранения стальных, медных и латунных деталей от коррозии. [c.212]
Очистку поверхностей перед пайкой от окалины, окислов, грязи и жира проводят с помощью напильников, металлических щеток, шаберов и химическими способами (травлением). После травления детали промывают и сушат. Обезжиривание осуществляют протиркой поверхности бензином, ацетоном, растворителем. Перед пайкой детали плотно подгоняют одну к другой, используя струбцины или другие приспособления. При нагреве деталей, соединяемых пайкой, их поверхности окисляются. Для удаления окисной пленки применяют паяльные флюсы и травильные вещества, которые растворяют окислы, образуют легко удаляемые шлаки, способствуют лучшему смачиванию спаиваемых поверхностей расплавленным припоем и затеканию его в зазоры. При пайке деталей из стали, бронзы и латуни используют хлористый цинк, при пайке деталей из латуни — нашатырный спирт, при пайке деталей из цинка и чугуна — соляную кислоту. После травления соляной кислотой деталь промывают в содовом растворе, а затем в чистой воде. Хлористый цинк (травленая соляная кислота) представляет собой смесь из 50% соляной кислоты и 50% воды, в которую добавлены небольшие кусочки и стружка цинка. Чтобы хлористый цинк был коррозионно-пассивным, его разбавляют нашатырным спиртом в количестве, равном 1/3 взятого объема. [c.450]
Сварка-пайка чугунных деталей медными сплавами. В ремонтной практике для восстановления поломанных чугунных деталей широко применяют сварку (точнее пайку) медными сплавами, в частности латунью. Б этом случае основной и наплавленный металл не сплавляются так как чугун лишь нагревается до вишневокрасного каления, а не расплавляется, однако соединение основного и наплавленного металла получается достаточно прочным. [c.284]
Пайка легкоплавкими оловянистосвинцовыми припоями находит ограниченное применение при устранении дефектов в чугунных деталях. Такую пайку используют в основном для ремонта чугунных деталей в полевых условиях, когда нет возможности использовать более совершенные способы. Пайка чугуна затруднительна из-за плохого смачивания его поверхности легкоплавкими припоями. Как и пайкосварка высокотемпературными припоями (латунными, чугунными), это связано с наличием на поверхности чугуна свободного графита. Для улучшения процесса смачивания необходимо выжигать [c.73]
Серебряный припой с успехом может быть заменён меднофосфористым припоем, содержащим от 7 до 10% Р или с добавкой 10/о А2, для пайки медных проводов и шин, демпферных обмоток, короткозамкнутых роторов и прочих деталей, когда от спая не требуется пластичности. Пайку латуни фосфористым припоем ведут с флюсом 40% борной кислоты, 58% буры и 2% хлористого лития или 40% борной кислоты, 40% буры и 20% соды. Пайка меди ведётся без флюса. Для пайки железных и чугунных деталей этот припой непригоден. [c.221]
Для некапиллярной пайки чугуна при ремонте деталей машин йашли применение латунные припои. В связи с тем, что после нагрева чугуна выше температуры его фазового превращения имеют место значительные объемные изменения, чугун паяют при температурах не выше 750° С, когда структурные превращения и объемные изменения в нем еще отсутствуют. [c.299]
Твердосплавные резцы используются при обработке стальных и чугунных деталей и деталей из цветных металлов и сплавов. Для резцов применяют следующие марки пластинок ВКЗ и В Кб—для обработки чугуна и твердых цветных сплавов ВК8—для латуни и баббитов, Т15К6 и особенно часто Т30К4 — для обработки сталей. Пластинки твердого сплава крепятся пайкой. Резцы обязательно доводятся на чугунных дисках пастой из карбида бора (70% карбида бора, 30% парафина). [c.1124]
Некапиллярную пайку применяют главным образом для соединения деталей, в частности стальных труб из сталей, а также чугунов преимущественно при ремонте изделий, для медных латунных и бронзовых деталей с применением флюсов в виде порошков или паст, содержащих в качестве основных составляющих борную кислоту и буру. Нагрев преимущественно в кислородноацетиленовом пламени. [c.183]
Для улучшения смачивания чугуна при пайке высокотемпературными припоями иа бронзовой основе (84% Си 11—14% Sn 0,5% Мп 0,5% Si 0,1% Р), на медной основе (98% Си 1% Sn 0,5% Мп 0,5% Si) или на латунной основе (60—63% Си >3,5% Zn >0,5% Si, электрохимический способ окисления включений графита в поверхностном слое чугуна. Для этого деталь из чугуна погружают в расплавленную соляную ванну (например, содержащую Nag Og), нагретую до температуры 450° С, и включают в качестве анода в цепь постоянного тока. Тигель, содержащий соляную ванну, служит катодом. В процессе электролиза происходит окисление графита до СО г, который удаляется из ванны. Одновременно окисляется железо. При изменении направления тока чугун служит катодом, а тигель — анодом окисел железа восстанавливается. После обработки чугуна и удаления с его поверхности графита остатки соли смывают сырой горячей водой. [c.299]
Как паять чугун?
0Чугун, в частности, изготовлен из искусственного сплава железа, кремния и углерода. В чугуне часть углерода является графитовым элементом. Общее количество содержимого колеблется от 1,7 до 4,5 процентов. Основное применение чугуна — это производство водопроводных труб, картера трансмиссии, литья станков, печей, поршней, блоков цилиндров и т. Д.
Вы найдете металл в сварном бронзовом состоянии. Кроме того, вы увидите его в сваренном газом и дуговой сваркой, механически обработанном или закаленном виде. Одним из конкретных ограничений кассового железа является то, что его необходимо нагреть перед использованием в сварочном проекте. Если вы думаете о ремонте чугуна, лучший способ — это пайка, особенно если детали требуют восстановления и обработки с определенным уровнем допуска.
Если вы хотите паять чугун, вам не нужно плавить основной металл, потому что стержень имеет интегрированный флюс.Уровень зазора составляет 0,003 (расчетный) для полной прочности на растяжение и сдвиг. Стержень выдерживает максимальный уровень тепла более 1400 градусов для проникновения в отверстия металла. Кроме того, пруток, используемый для пайки чугуна, может сваривать все типы чугуна с латунью, медью, никелем и многими другими типами стали.
Для начала нужно открыть заливки участков, требующих ремонта. Затем просверлите и отшлифуйте в металле форму буквы U, пока она не станет похожей на микротрещину.Теперь проверьте чугун, врезая в металл прорезь от 1/16 до 1/8 дюйма. Вы должны использовать режущий или паяльный наконечник, чтобы довести металл до 1400 градусов. При 600 градусах он станет красным; однако вы должны продолжать нагревать металл.
После этого нужно будет проверить стержень. Помните, что стержень находится во внешнем положении на металле на 1/4 дюйма от основной части пламени. Внутри стержня находится сердечник из флюса, который плавится быстрее, чем стержень. Когда уровень нагрева составляет около 1400 градусов, может показаться, что в металле есть дыра из-за сильного нагрева, но не волнуйтесь, этого не произойдет.
Если вы заметили, что стержень плавится, следует задеть стержень в том месте, где он нуждается в ремонте. Судя по всему, из-за сердечника из флюса он размягчается и расплавляется в металл. После того, как вы вытащили фонарик, примерно на 20 секунд он будет выглядеть как вишнево-красный элемент.
Любой, кто следует вышеупомянутым инструкциям, сможет выполнить самый прочный сварной шов из металла. После этого вам просто нужно будет отшлифовать, придать форму, покрасить и отполировать сварной шов в соответствии с вашими потребностями.
Свойства чугуна
Свойства чугуна включают «число твердости по Бринеллю» от 150 до 220 без каких-либо сплавов и от 300 до 600 (легированные). Он также имеет рабочую силу от 25 000 до 50 000 фунтов на квадратный дюйм и от 50 000 до 100 000 фунтов на квадратный дюйм.
Первая прочность состоит из не допусков, а вторая — из сплавов. Определенная сила тяжести 7,6 и высокая прочность на сжатие в четыре раза превышают рабочую прочность, что делает его очень жестким элементом. Чугун также обладает износостойкостью и хорошей устойчивостью к коррозии.
Что такое серый чугун?
Если вы дадите сжиженному чушку медленно остыть, вы увидите, что химический состав железа и углерода разрушится до определенного уровня. Углерод отделяется в виде небольших кусочков графита, беспорядочно лежащих по всему металлу. Графитоподобный углерод характеризует серый чугун. Этот тип углерода отличается от комбинированного углеродного элемента серым цветом.
Как вы знаете, графит — это исключительный тип смазки, металл внутри графита покрыт мелкими чешуйчатыми трещинами.Вы можете плавно обрабатывать серый чугун, но он не выдержит значительных ударов.
Кроме того, серый чугун содержит от 90 до 94 процентов металлического железа, имеющего смесь марганцевого углерода с фосфором, кремнием и серой. Высокопрочный металл серого чугуна состоит из 0,75–1,50% никеля и 0,25–0,50% хрома.
В целом, чем больше свободного углерода в чугуне, тем ниже общий уровень углеродного материала и тем мягче будет чугун.
Какие испытания для серого чугуна?
Тест на внешний вид
Серый чугун имеет серый и матовый цвет. Это может быть шероховатость из-за использования песчаной формы при отливке детали. Как правило, отливки из чугуна не подвергаются механической обработке, и для устранения неровностей на краях используются неотработанные отливки.
Испытание на излом
Для выполнения этого теста вам нужно со всех сторон поцарапать угол ножовкой или зубилом. Нужно сильно ударить молотком по углу.Мелкие черные точки углерода (будут казаться графитом) станут темно-серыми (на изломанной поверхности). Когда вы сломаете чугун, он выйдет из строя. Как только они будут отформованы, маленькие и жесткие стружки, сделанные из стамески, отломятся.
Испытание искрой
Испускаются небольшие участки тускло-красных искр, которые будут следовать по прямой (рядом с колесом). Эти искры распадаются на несколько повторяющихся струй, которые приобретают соломенный цвет.
Испытание факелом
В ходе этого теста будет получена лужа жидкого металла (он бесшумный и по консистенции похож на желе).Как только вы поднимете пламя факела, углубление на поверхности бассейна с жидким металлом быстро исчезнет. Бассейн с расплавленным металлом требует времени для затвердевания и искр не будет.
Какие бывают чугуны для пайки?
Белый чугун
Когда серый чугун переходит в расплавленное состояние (для процедуры нагрева), углерод полностью растворяется в чугуне. Если быстро охладить расплавленный металл, в объединенном состоянии останутся два элемента.А пока сформируется чугун.
Вы увидите, что углерод составляет более 2,5–4,5 процента по весу, и он будет частью комбинированного типа углерода. Обычно белый чугун твердый и жесткий с серебристо-белыми трещинами, которые трудно поддаются обработке.
Ковкий чугун
Этот чугун можно получить через белый чугун. Требуемый уровень температуры для нагрева будет от 1400 до 1700 ° F (от 760 до 927 ° C), и вам понадобится около 150 часов, чтобы держать его в ящиках с гематитовой рудой или железной окалиной.Эта процедура разорвет соединительный углерод и переведет его в свободное состояние. Свободный углерод изолируется иначе, чем серый чугун, и известен как темперированный углерод.
Кроме того, он существует в виде небольших округлых частиц углерода. Обычно он обеспечивает способность отливок из ковкого чугуна изгибаться перед разрушением. Он может выдержать значительные удары, чем серый чугун.
Отливки обладают такими свойствами чистого чугуна, как пластичность, способность противостоять ударам, ударная вязкость и высокая прочность.Вы можете сваривать и паять ковкий чугун, и все сварные части будут закалены после сварки.
Тест на внешний вид
Поверхность ковкого чугуна аналогична поверхности серого чугуна. Однако он не содержит песка и имеет матовый светлый цвет, чем серый чугун.
Испытание на излом
После того, как вы сломаете ковкий чугун, основная часть сломанной поверхности изменит цвет на темно-серый с яркой стальной полосой на концах.Рамка для картины лучше всего описывает этот внешний вид. Он прочнее других видов чугунов. При надрезании они не сломаются.
Испытание искрой
При шлифовании ковкого чугуна внешние слои будут солнечными и будут источать искрящиеся искры. Когда искры достигают внутренней части, они трансформируются в светло-красный цвет рядом с колесом. Эти искры обычно во внутренней части похожи на искры от чугуна. Тем не менее, они намного длиннее по форме и имеют большой объем.
Испытание факелом
Чтобы начать испытание горелки, вы должны начать с кипячения расплавленного ковкого чугуна под пламенем горелки. Когда пламя погаснет, на поверхности появятся раковины. Если вы сломаете сжиженные части, они станут твердыми и жесткими и станут похожи на чугун. Наружная стальная полоса будет давать искры, а средняя часть искр не будет.
Четыре шага, которые необходимо сделать, чтобы начать сварочный бизнес Как обустроить гараж для сварочных работ?Справочник по сварке припоем
Справочник по сварке припоем Сварка Цветной Металлы Лечение Сварка Чугун Сварка Железо Металлы 5 преимуществ и недостатки пайки для сварки пайкой сварка выполняется быстрее, чем сварка плавлением, поскольку требуется гораздо меньше подводимого тепла.Стержень, обычно используемый для пайки сварка имеет температуру плавления около 875 0 С (1600 0 F). При сварке стали припоем, основной металл необходимо нагреть только до температуры около 900 0 C, точнее чем до температуры более 1500 0 С. Экономия времени и экономии на потреблении газа часто бывает более чем достаточно, чтобы уравновесить существенно более высокая стоимость присадочного металла.В уменьшение тепловложения имеет другие преимущества, особенно при сварке литых железо, которое будет покрыто Следующая глава. Это сводит к минимуму необходимое количество предварительного нагрева. Поскольку бронза присадочный металл чрезвычайно пластичен, он может поглощать напряжения, возникающие во время охлаждения, которые в случае отливки могут сварка плавлением железа, вызывает растрескивание основной металл или сварной шов. При использовании на стали сварка пайкой снижает деформацию основной металл из-за сил сжатие и расширение.когда низкоуглеродистая сталь или чугун правильно сварены пайкой, прочность соединения, при нормальных температурах вероятно быть равным или даже превосходящим прочность основного металла. Пайка Иногда сварка может использоваться для соединения разнородных металлов, что не может быть успешно выполнено. сварены плавлением. Сталь можно приваривать пайкой к чугуну. Медь можно соединить с латунью припоем. сварка. Однако присоединение При сварке разнородных металлов при любой сварке следует подходить с осторожностью.Тот факт, что вы можете повернуть то, что кажется красивым сварным швом, не является доказательством того, что общий результат удовлетворительно. Основные свойства одного или обоих соединенных металлов, возможно, подверглись неблагоприятному воздействию в результате действия сварки. Так много преимуществ. Какие недостатки? Одно вполне очевидно, хотя часто не имеет значения; ты не можешь сопоставить цвет сварного шва с цветом основного металла. Другой, менее очевидный, бронза теряет силу при относительно низкие температуры.При 500 0 C, сталь и чугун почти такой же прочный, как и при комнатной температуре (20 0 С). Любая бронза потеряла большую часть своей прочности при 500 0 C. Никогда не используйте пайку для ремонта деталей, которые должны работать. при температуре выше 200 0 С. В главе 18 мы поговорим больше о техника и преимущества наплавки бронзой, который очень тесно связан паять сваркой.Глава 11: Пайка и пайка
Глава 11
Нет ничего более бесполезного, чем эффективно делать то, чего не следует делать вообще.
—Питер Ф. Друкер
Раздел I. Основы пайки
Основы пайки
Пайка соединяет металлы с добавлением припоя , припоя , также называемого припоем , сплав , , плавящийся при температурах выше 840 ° F. Часто два разных металла соединяют пайкой.
Вот шаги для пайки соединения:
- Убедитесь, что стыковые поверхности спроектированы или модифицированы для хорошей посадки с зазорами 0,001–0,003 дюйма.Это обеспечивает лучшее капиллярное притяжение для втягивания присадочного металла в стык для обеспечения максимальной прочности стыка.
- Паяемые поверхности должны быть очищены от масла, краски, ржавчины и грязи. Часто для удаления остатков масел используется протирка спиртом или ацетоном. Флюс
- обычно добавляют для химической очистки — а иногда и травления — поверхностей стыков, чтобы подготовить их к нанесению припоя. Кроме того, создавая защитную атмосферу, флюс предотвращает окисление как присадочного металла, так и обрабатываемого металла в процессе нагрева.
- Детали расположены для соединения и могут удерживаться в приспособлении. Две плоские части можно просто положить одна на другую.
- Соединение нагревается немного выше температуры плавления присадочного металла. Температура плавления присадочного металла ниже, а иногда и значительно ниже, чем температура плавления металла заготовки. Капиллярное притяжение втягивает расплавленный присадочный металл в соединение. Внутри соединения присадочный металл смачивает основной металл, образуя интерметаллические соединения или сплавы между основным и присадочным металлами на их границе раздела.См. Рисунок 11-1.
- Когда присадочный металл остывает и затвердевает, соединение готово. Атомарные силы притяжения удерживают соединение вместе на границах раздела металла припоя и основного металла. Это называется адгезией .
- Затем соединение очищается от флюса, который вызывает коррозию и может ослабить соединение и повлиять на его внешний вид.
Смачивание и притяжение капилляров
Смачивающее действие между присадочным металлом и основным металлом облегчается за счет способности присадочного металла сплавиться с основным металлом на их границе раздела.Например, чистый свинец плохо смачивает медь или сталь и не прилипает к любому из металлов, а сплав олово-свинец легко смачивает и медь, и сталь. Это предпочтение присадочного металла атомам, отличным от его собственных, вызывает смачивающее действие основного металла. Хотя смачивание часто называют лужением , этот термин вводит в заблуждение, потому что смачивание происходит между многими различными металлами, а не только оловом. Если присадочный металл не смачивает основной металл, а вместо этого формирует маленькие шарики, это обычно вызвано грязной поверхностью основного металла или отсутствием надлежащего флюса.
Таким образом, капиллярные силы втягивают присадочный металл в соединение, и когда присадочный металл охлаждается и затвердевает, межатомные силы удерживают соединение вместе.
На прочность соединения сильно влияет состояние паяемых поверхностей. Помимо чистоты поверхности, шероховатость поверхности влияет на прочность паяного соединения. Шероховатая поверхность обеспечивает большую площадь поверхности для сцепления присадочного металла, формируя более прочное соединение. Кроме того, шероховатая поверхность часто имеет неровный контур, который захватывает и фиксирует присадочный металл на месте, дополнительно укрепляя соединение механически.Прочность паяного соединения определяется как атомными, так и механическими силами . Для достижения требуемой прочности стыковые поверхности можно придать шероховатость механически или химически.
Пайка против пайки
Пайка отличается от пайки температурой, при которой выполняются эти процессы. Пайка происходит на выше 840 ° F, а пайка на ниже 840 ° F, но в остальном эти два процесса очень похожи. Паяные соединения значительно прочнее, чем паяные соединения, потому что прочность припоев выше прочности припоев.Однако прочность соединения паяных соединений на цветных металлах и сталях может быть больше, чем прочность на разрыв самого присадочного металла из-за тонкости соединения и действующих сил межатомного сцепления. На нержавеющих сталях возможны соединения с пределом прочности на разрыв более 130 000 фунтов на квадратный дюйм. Пайка часто обеспечивает почти такую же прочность сварного шва без проблем, как тепловая деформация, и, поскольку линия шва тонкая, соединение можно скрыть.
Пайка vs.Сварка припоем
Пайкаиспользует капиллярное притяжение для втягивания присадочного металла в сопрягаемое соединение, в то время как при сварке припоем присадочный металл наплавляется в канавки или галтели в точках, где это необходимо для прочности соединения. При сварке твердым припоем капиллярное притяжение , а не является фактором распределения присадочного металла, поскольку стыки открыты и открыты для сварщика. Смачивание основного металла присадочным металлом приводит к атомным связям, одинаковым для пайки, пайки твердым припоем и пайки.
Сварка припоем — это не процесс пайки, а процесс сварки, в котором используется припой. Конструкции соединений аналогичны схемам для кислородно-ацетиленовой сварки стыковых соединений с V-образной канавкой, соединений внахлест, тройников, угловых и пробковых соединений. Сварка пайкой — важный и эффективный метод ремонта чугунных и алюминиевых деталей с трещинами или поломок, и таким образом можно успешно отремонтировать многие отливки крупного оборудования. Например, большие участки поврежденных алюминиевых лопастей наружного гребного винта можно нарастить или заменить с помощью низкотемпературного припоя аналогично сварке припоем.
В одном случае, новые гидравлические ножницы в производственном цехе были неправильно использованы обслуживающим персоналом в субботу, когда не было начальника. Механик попытался разрезать на максимальную толщину сталь, но из нержавеющей стали. Сторона отливки, работающей на ножницы, сломалась, и ее отремонтировали с помощью пайки — ремонт длился более 20 лет.
Как и при пайке, сварка припоем не плавит основной металл и выполняется при более низкой температуре, чем сварка, что приводит к гораздо меньшим искажениям в работе.Кроме того, поскольку сварка пайкой выполняется только на небольшой площади детали, нет необходимости сразу доводить всю деталь до температуры пайки. Это большое преимущество при ремонте больших отливок. См. , раздел IX, Ремонт, выполненный сваркой припоем , стр. 315.
Металлы, соединенные пайкой и пайкой
Паять можно большинство обычных металлов, включая: алюминий, бронзу, латунь, чугун, медь, нержавеющую сталь, углеродистую сталь, титан, некоторые инструментальные стали и карбид вольфрама.Паять можно почти все металлы. Если два разных металла заготовки могут смачиваться одним и тем же присадочным металлом, их можно спаять или спаять вместе.
Выбор температуры процесса
Температуры выбираются таким образом, чтобы припой или припой был полностью жидким, что позволяет ему легко течь в стык и быстро смачивать поверхности. Однако эта температура должна быть как можно более низкой, чтобы не повредить обрабатываемый металл, не сжечь флюс или не обжечь окружающее изделие.При использовании правильного флюса и правильной температуры процесса как капиллярное притяжение, так и смачивающее действие происходят менее чем за секунду.
Преимущества пайки
- Низкотемпературный процесс — Соединяемые компоненты, такие как полупроводники и другие электронные компоненты, с меньшей вероятностью будут повреждены, поскольку основные металлы не достигают температуры плавления.
- Возможность соединения разнородных металлов — Сталь легко соединяется с медью, чугун с нержавеющей сталью и латунь с алюминием.
- Способен соединять неметаллы с металлами — Керамика и стекло легко соединяются с металлами или друг с другом.
- Соединяет детали самой разной толщины. — Детали как от тонких к тонким, так и от тонких к толстым можно соединять без прожога или перегрева, что может стать серьезной проблемой при сварке.
- Превосходное распределение напряжений — Многие проблемы деформации при сварке плавлением устраняются, поскольку пайка имеет более низкие температуры процесса, равномерное распределение тепла и более постепенные изменения температуры.
- Экономично для сложных сборок — Многие детали можно соединить за один шаг. Часто сложные детали более экономично изготавливать путем пайки нескольких деталей вместе, а не механической обработки детали из цельного куска металла.
