Сварка и пайка

ЛЕКЦИЯ №17

Обработка давлением

Обработкой металлов давлением называют технологический процесс изготовления заготовок или деталей целенаправленным пластическим деформированием исходного материала после приложения внешних сил. Большинство металлов и сплавов обрабатываются давлением. Исключения составляют чугун и некоторые твердые сплавы. Исходными материалами для обработки являются слитки или заготовки черных и цветных металлов различных размеров и массы.

Основными способами обработки металлов давлением являются:

– прокатка;

– прессование;

– волочение;

– ковка;

– штамповка.

Прокатка – вид обработки давлением, при котором исходная заготовка – слиток или отливка – под действием сил трения непрерывно втягивается между вращающимися валками и пластически деформируется с уменьшением толщины и увеличением длины, а иногда ширины.

Прессование – процесс выдавливания металла из контейнера через одно или несколько отверстий в матрице с площадью меньшей, чем поперечное сечение исходной заготовки.

Волочение – процесс протягивания заготовки через отверстие, размеры которого меньше, чем исходные размеры. Волочение производят в холодном состоянии. Волочением обрабатывают стали, цветные металлы и сплавы. Сортамент изделий, изготавливаемых волочением разнообразный: прутки, профили, трубы, проволока диаметром 0,002 мм и выше.

Ковка – способ обработки металла, при котором нагретая заготовка подвергается многократным ударам инструмента, в результате чего она постепенно приобретает заданную форму и размеры. Изделие, полученное в результате ковки, называют поковкой.

Штамповка – вид обработки металлов давлением, при котором формирование детали осуществляется пластическим деформированием металла исходной заготовки в специальном инструменте – штампе.

Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагревании, пластическом деформировании или совместном действии того и другого.

Все способы и методы сварки (а их более 100) разделяются на две большие группы: а) сварка плавлением; б) сварка давлением.

При сварке плавлением свариваемые детали соединяются после местного расплавления кромок тепловой энергией соответствующего источника тепла. Источником тепла могут быть: дуга, газовое пламя, электронный луч, луч лазера и т. д. Наибольшее распространение получили газовый и дуговой способы сварки плавлением. В настоящее время около 70 % всех сварочных работ выполняются методами плавления.

При сварке давлением происходит сближение соединяемых деталей, пластическое деформирование металла и образование прочного шва.

Образование соединения происходит в три стадии:

1) сближение поверхностей, устранение неровностей и поверхностной пленки;

2) объединение электронных оболочек, возникновение межатомных связей и образование сварного шва;

3) взаимная диффузия атомов, нагревание металла, изменение структуры.

Пайка – это процесс соединения деталей при температуре ниже температуры их плавления путем смачивания их расплавленным припоем, затекания его в зазор и последующей его кристаллизацией.

Припой – это металл или сплав, вводимый в зазор между соединяемыми поверхностями, имеющий более низкую температуру плавления, чем соединяемые материалы и обладающий способностью смачивать паяемые материалы.

Флюс – активное химическое вещество, применяемое для удаления оксидной пленки с поверхности паяемого металла и припоя и защиты их от окисления в процессе пайки, а также для снижения поверхностного натяжения припоя и улучшения растекания жидкого припоя.