- •Вопросы к экзамену по дисциплине «Сварка пластмасс пайки и склеивание материалов»
- •Агрегатные состояния вещества. Причины различия свойств веществ в твердом, жидком и газообразном состоянии.
- •Общая характеристика технологии сварки металлов и неметаллов. Основные разновидности. Достоинства и недостатки.
- •Общая характеристика технологии пайки материалов. Отличия от сварки плавлением и склеивания. Достоинства и недостатки. Примеры применения.
- •Физические состояния полимеров. Характерные участки и температурные переходы термомеханической кривой полимера.
- •Определение, состав и классификация пластмасс.
- •Термопласты. Их основные свойства как конструкционных материалов.
- •Сварка термопластов растворителем. Достоинства и недостатки. Примеры применения.
- •Контактно-тепловая сварка термопластов проплавлением. Разновидности способа. Примеры применения.
- •Контактно-тепловая сварка термопластов оплавлением. Примеры применения. Сварка прямым нагревом
- •Сварка термопластов ультразвуком. Основная схема сварочного оборудования. Основные параметры. Примеры применения.
- •Сварка термопластов трением. Основные разновидности. Основные параметры. Примеры применения.
- •Классификация клеев. Их достоинства и недостатки.
- •Эпоксидные клеи. Состав. Особенности отверждения. Свойства клеевых соединений. Области применения.
- •Типовой технологический процесс склеивания. Особенности конструирования клеевых соединений.
- •Сущность процесса пайки. Паяльный зазор. Припой. Отличия пайки от склеивания и сварки плавлением.
- •Растворение основного металла в жидком припое, его положительное и отрицательное влияние на формирование паяных соединений.
- •Классификация припоев:
- •Припои для пайки алюминия.
- •Серебряные припои. Основные области применения.
- •Медные, медно-цинковые и медно-фосфорные припои. Основные области применения.
Медные, медно-цинковые и медно-фосфорные припои. Основные области применения.
Медные припои - медь в чистом виде, или с легирующими добавками: сурьма, мышьяк, висмут и др.
Их применяют для пайки ответственных деталей из углеродистых и нержавеющих сталей, а также никелевых сплавов.
Пример: МО ... М2, М00-меди не менее 99,98%.
Медноцинковые припои (латунные) - Представляют собой сплавы меди и цинка в различных соотношениях.
Их применяют для пайки: латуни, медных сплавов с содержанием меди более 60%, томпака, бронзы, сталей, чугуна.
Пример: ПМЦ36, ЛОК62-06-04.
Меднофосфристые (меднофосфорные) припои - сплав меди с фосфором.
Применяют для пайки меди и бронзовых деталей. Реже применяют для пайки сталей (из-за образования хрупкой фазы (фтористое железо - РезР), которая отлагается по границе с основным металлом).
Пример: ПМФ7.
Медноцинковые припои. Как видно из диаграммы состояния, присадка цинка к меди вызывает снижение температуры плавления сплава; увеличение содержания цинка в сплаве до 40% снижает температуру плавления до 900°. Такой сплав можно применить в качестве припоя не только для пайки стали, но и для металла с более низкой температурой плавления, например для меди.
Медно-никелевые, медно-никелево-марганцевые и никелевые припои. Основные области применения.
Медь с никелем образуют ряд твердых растворов. Для увеличения жаростойкости и прочности при повышенных температурах в медно-никелевые сплавы вводят хром, марганец, железо, кремний и алюминий.
Никелевые припои широко применяют в качестве припоев для пайки коррозионностойких, жаропрочных сталей и сплавов.
Разработка термического цикла пайки. Выбор способа нагрева.
Классификация способов пайки по удалению оксидной пленки.
-флюсовая
-Ультразвуковая
-В активной газовой среде
-В нейтральной газовой среде
-В вакууме
Флюсы и способы активации поверхности при низкотемпературной пайке.
Паяльный флюс – вспомогательный материал, применяемый для удаления оксидов с поверхности паяемого материала и припоя и предотвращения их образования.
Флюс выполняет при пайке следующие основные функции:
защищает паяемый металл и припой от взаимодействия с окислительной газовой средой;
разрушает и удаляет оксидные пленки с поверхностей паяемых материалов и припоя;
уменьшает поверхностное натяжение припоя и облегчает его затекание в зазор,
Основные механизмы активирования компонентами флюса паяемых поверхностей:
Химическое взаимодействие между активным флюсующим компонентом и оксидной пленкой, в результате чего образуется соединения, растворимые во флюсе, образующие легкоплавкий шлак или переходящие в газообразное состояние.
Химическое взаимодействие между активным флюсующим компонентом и паяемым металлом, в результате чего происходит разрушение и отрыв оксидной пленки от основного металла, и перевод ее в шлак.
Растворение оксидных пленок паяемого металла и припоя во флюсе.
Кроме воздействия флюса при активировании паяемой поверхности, разрушение и измельчение оксидной пленки может быть результатом адсорбционного воздействия на нее расплава припоя.
При пайке все эти механизмы действия флюса могут проявляться единовременно.
Флюсы и способы удаления оксидной пленки при высокотемпературной пайке.
Особенности конструирования паяных соединений.
Достоинства и недостатки технологии пайки материалов.
Преимущества пайки как технологического процесса и преимущества паяных соединений обусловлены, главным образом, возможностью формирования паяного шва ниже температуры автономного плавления соединяемых материалов. Такое формирование шва происходит в результате неавтономного контактного плавления паяемого материала в жидком припое, внесенном извне, восстановленном из солей флюса или образовавшемся при контактно-реактивном плавлении паяемых металлов, прослоек или их между собой. Именно поэтому становится возможным общий нагрев паяемого узла, изделия до температуры пайки, что позволяет
осуществлять групповую пайку, широкую механизацию и автоматизацию, обеспечивающих высокую производительность процесса;
получать соединение деталей в скрытых или малодоступных местах конструкции, а следовательно, изготавливать сложные конструкции за один прием, сократить их металлоемкость, повысить коэффициент использования материала;
паять не по контуру, а одновременно по всей поверхности соединения, что наряду с обеспечением высокой производительности процесса позволяет широко варьировать прочность соединений;
ограничиваться при пайке на порядок меньшим давлениями, чем при сварке давлением в твердой фазе, когда для соединения деталей необходим непосредственный их контакт. При пайке физико-химический контакт деталей обеспечивается при смачивании и заполнении зазора припоем, а давление необходимо лишь для сохранения зазора, компенсации усадки припоя и выдавливания лишней жидкой фазы;
соединять разнородные металлические и неметаллические материалы и с большой разностенностью, т. е. обеспечить универсальность процесса;
выбирать температуру пайки в зависимости от необходимости сохранения механических свойств материалов в изделии, для совмещения нагрева под пайку и термическую обработку и для выполнения ступенчатой пайки;
предотвратить развитие значительных термических деформаций и обеспечить получение изделий без нарушения его формы и размеров, т. е. с высокой прецизионностью;
в условиях формирования паяных швов при смачивании и растекании припоя по паяемому материалу обеспечивать высокую плавность галтелей, а следовательно, высокую прочность, надежность и долговечность в условиях вибрационных и знакопеременных нагружений;
разъединять детали и узлы путем их распайки ниже температуры автономного плавления паяемого материала и ремонтировать изделия в полевых условиях.
Вместе с тем, применение при пайке припоев, более легкоплавких, чем паяемый материал, и поэтому часто менее прочных, обуславливает ряд традиционных недостатков паяных соединений:
неравнопрочность паяного шва с паяемым материалом при статических испытаниях на разрыв, что ограничивает применение пайки в высоконагруженных конструкциях;
необходимость точной сборки с малыми зазорами, что удорожает себестоимость узлов и изделий; применение в припоях дорогих и дефицитных металлов.