Соединение спеканием и сваркой

Эти способы соединения применяют при изготовлении деталей с повышенными требованиями к механической прочности и химической устойчивости собранного узла. К таким, в частности, относятся кюветы

из кварцевого стекла, заполняемые растворами (органические, кислотные, щелочные), которые исключают возможность соединения склеиванием. Соединение деталей может быть выполнено разными способами, в част­ности:

1. Спеканием при низкотемпературном нагреве с помощью легко­плавкого припоя или при высокотемпературном нагреве (диффузионная сварка). Исходной заготовкой кювет при низкотемпературном спекании является П-образный каркас, состоящий из спеченных между собой дна и боковых (нерабочих) стенок. Периметр, по которому каркас соединяют с рабочими стенками, выравнивают шлифованием, наносят на него тонкий слой припоя. Состав припоя: раствор целлулоида в спирте + тонкодис­персный порошок стекла с низкой температурой плавления. На припой устанавливают рабочие стенки и прогревают собранный узел при темпе­ратуре 600° С в течение 2 часов.

2. Спекание при высокотемпературном нагреве выполняют, ис­пользуя аналогичный каркас, но периметр, по которому его соединяют с рабочими стенками, шлифуют и полируют с точностью, требуемой для фиксации положения оптическим контактом. После установки рабочих стенок, кюветы под нагрузкой прогревают в вакуумной печи (1,33-10"² Па) в течение 1 часа при 1000 - 1200° С.

3. Сваркой лазерным излучением, которое фокусируют в плос­кость шва, содержащего поглощающую прослойку (пленка, припой). Луч перемещают по периметру шва, и он расплавляет прослойку.

4. Сваркой в пламени кислородно-водородной горелки. Высокая температура нагрева (~2000° С) вызывает деформацию соединяемых эле­ментов и расстекловывание (кристаллизацию) поверхностного слоя. В зо­не пластического состояния стекла возникают напряжения, возрастает интенсивность полос поглощения.

7.2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ЗАГОТОВОК С ПРИСПОСОБЛЕНИЕМ

Вещества или их сплавы, применяемые для соединения заготовок с приспособлением должны удовлетворять ряду технологических требо­ваний, в частности:

- обладать экологической чистотой;

- иметь высокую адгезионную способность к материалу заготовки и приспособления, обеспечивающую их прочное соединение и неизмен­ность взаимного положения при механической обработке заготовок и ме­ждуоперационном складировании блоков;

- не вызывать упругой деформации заготовок при изменении аг­регатного состояния;

- не вносить погрешности базирования и закрепления при уста­новке заготовок;

- не вступать в химическое взаимодействие с материалом заго­товки;

- легко отставать от поверхности заготовки и приспособления, ^1стка которых должна производиться без применения токсичных и ог-

асных растворителей.

К наиболее распространенным материалам относятся термопла-чные вещества и их сплавы.

Наклеечные смолы. Это сплавы ряда веществ, взятых в опред_е ных сочетаниях и весовых соотношениях. Основными компонентами " ляются следующие вещества:

Канифоль сосновая (ГОСТ 19113-73) - остаточный продукт пе работки естественной смолы (живицы) сосны. Температура размягчени зависимости от состава составляет 65 - 80°С. Хорошо растворяется спирте, ацетоне, эфире, хуже в бензине. Имеет высокую клеящую сп собность. Входит во все марки наклеенных смол в количестве от 25 jd 90%. С увеличением содержания повышает твердость и температуру пщ.

мягчения смолы.

Пек сосновый - остаточный продукт переработки дегтя, который получают термической обработкой древесины с большим содержанием смолы. Температура размягчения 45 - 60°С. Хорошо растворяется в бен­зине и ацетоне, хуже в спирте. Является компонентом наклеенных смол большинства марок. Выполняет функцию пластификатора, понижая вяз­кость смолы и придавая ей эластичность. Течет при низких температурах. Увеличивает клеящую способность смолы.

Парафин нефтяной (ГОСТ 19660-71) - смесь твердых углеводоро­дов, получаемых из парафиновых нефтей. Температура плавления 38 - 65°С. Устойчив к действию щелочей и кислот. По внешнему виду-белая кристаллическая масса.

Битум (ГОСТ 781-78) - продукт переработки тяжелых нефтяных остатков, богатых асфальтово-смолистыми веществами. Основные ком­поненты: асфальтены, смолы, нефтяные масла. Первые обуславливают I твердость, вторые - цементацию и эластичность битума, третьи являются средой, разжижающей смолы и асфальтены. Температура размягчения битума 60 - 90°С. Вводят до 2% в состав некоторых смол для повышения

упругих свойств.

Воск пчелиный (ГОСТ 21179-75) - продукт плавления вощины, представляющий соединение сложных эфиров, спиртов и кислот. Строе­ние кристаллическое. Температура плавления 64 - 66°С. Хорошо раство­рим в ацетоне и бензине, плохо в спирте.

Шеллак — смола, представляющая продукт биологической Я тельности тропических насекомых. Температура плавления может дост гать 150°С. Растворим в щелочах и в спирте. Почти нерастворим в Щ и бензине. Входит в состав смол некоторых марок с массовой Д°^л 40 - 50% для повышения механической прочности сплава. В смолах пользуемых в больших количествах, его заменяют тальком или графит" •

Номенклатуру наклеечных смол, учитывающую вид выполняв операции, конструктивные формы, размер и точность деталей регла тирует ОСТ 3-6461-88. Свойства смол характеризуют температурой мягчения, которую определяют в соответствии с ГОСТ 11506-73. ОД ее нельзя рассматривать как единственный и достаточный параметр °так как в узкий и даже в один и тот же интервал температур я входят смолы, различающиеся составом и областью приме-^затрудняет их выбор.

Н чеечные воски, это сплавы воска с канифолью. Количество

мавах разного состава от 20 до 10%, канифоли от 80 до 90%.

ют для склеивания заготовок между собой и фиксации их поло-

а приспособлениях. Вследствие высокой вязкости сплавов тол-

Гклеяшего слоя составляет 0,2 - 0,3 мм.

Наклеенные парафины. Эти композиции представляют собой

ы парафина с воском. Содержание парафина составляет 15 - 20%,

1ьное - воск. Сплавы пластичны и текучи. Толщина клеящего слоя от

1/3 О 1 мм. В некоторые сплавы для повышения их твердости вводят

до 50% канифоли.

Сплавы металлов с низкой температурой плавления. По ряду тех­нологических свойств они имеют преимущества перед наклеечными смо­лами, в частности: блоки разбираются погружением в теплую воду; со­кращается расход органических растворителей для промывки заготовок; потери сплава минимальны; возможно их многократное использование. Пример такой композиции - сплав Вуда, в состав которого входят: висмут - 50%. свянец - 25%, олово - 12,5%, кадмий - 12,5%. Температура плавле­ния 60 - 90°С.

Гипс. Это мелкозернистый порошок, получаемый обжигом при­родного двуводного гипса CaSCV2H2O до превращения его в полуводный 2CaSO₄-H₂O, Используют гипсовые вяжущие Г-ЗП, Г-6П по ГОСТ 125-79 или медицинский гипс по ОСТ 21-8-80, которые смешивают с водой. По течении некоторого времени раствор затвердевает. Продолжительность ючего состояния раствора (время от засыпки гипса в воду до заливки а) до 3 минут. Время затвердевания 4-6 часов. Отрицательное свой-гипса - увеличение объема вещества при затвердевании. Характери-это свойство удельным расширением - удлинением образца ^мкм/см).

Дата добавления: 2015-07-11