Главная » Просмотр файлов » Сварка в машиностроении.Том 2

Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 108

Файл №1041437 Сварка в машиностроении.Том 2 (Николаев Г.А. - Сварка в машиностроении) 108 страницаСварка в машиностроении.Том 2 (1041437) страница 1082017-12-26СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 108)

3 и 4. 3. Химический состав керамических материалов иа основе А1.,0„% В,О, 4. Основные физико-механические свойства керамических материалов на основе А1,0, Ценность керамических материалов в значительной степени обусловлена высокими теплофизическими свойствами. Этн свойства определяют способность металлокерамических узлов надежно функционировать как в условиях стационарных тепловых потоков, так и при резкой смене температур, н больших се градиен!ах, В этом отношении такие свойства, как коэффициент линейного рас- ширения (КЛР), теплопроводность и теплоемкость, влияют на прочность металло- керамических узлов при резких сменах температуры. Температурные напряжения, возникающие в металлокерамическом соединении, в значительной степени определяются КЛР сопрягаемых деталей, Средние значения КЛР в интервале температур 20 †9' С для рассматриваемых керамических материалов на основе А!,02 составляют (80 —: 86) 10 71/' С.

Для сравнения КЛР меди 197 10 71/' С, никеля 163 10 '1/' С. В керамических материалах число свободных электронов мало, поэтому теплота передается в основном за счет упругих колебаний решетки. Этим и объясняется тот факт, что теплопроводность керамических материалов на один-два порядка ниже, чем теплопроводность металлов. Как и у металлов, при повышении температуры теплопроводность керамических материалов уменьшается.

Теплоемкость большинства керамических материалов повышается с возрастанием температуры. При этом теплоемкость не зависигот строения кристаллической решетки и микроструктуры керамики. Удельная теплоемкость А1203 в интервале температур 100 — 1200' С возрастает ог 0,20 до 0,30 ккал/(кгс 'С). Основными механическими свойствами керамических 3. Прочность при статическом изгибе материалов являются прочность при изгибе, растяжении и сжатии; моТемпература, 'С дуль упругости и коэффициент Пуассона.

Прочность керамических материалов при статическом изгибе зависит от исходного состава масс, пористости. величины зерна, масштабного фактора и т. д. (табл. 6). Материал 20 500 ! 1000 3700 3300 930 3300 3400 2!30 22 ХС Сапфнрнт Керамика Е 104, кгс/мма Спеченная окксь алюминия (пористость 3%) ..., .. 3,9 Алюмооксидкая ....... 3,7 Стеатит............

0,7 Алюмосиликатная ...... 1,4 Модуль упругости меди 12 200 — 13 000 кгс/мм-", а никеля (в зависимости от чистоты) 18 000 — 22?ОО кгс/мм'. Все керамические материалы мало деформируются под нагрузкой, поэтому коэффициент Пуассона для большинства материалов составляет 0,2 — 0,3. Газовыделение и еазопроницаемость высокотемпературных окислов и керамических материалов на их основе определяются свойствами основного компонента, входящего в керамический материал, а также технологическим процессом его изготовления. Газовыделение из керамики происходит в результате диссоциации окислов, десорбцни газов, поглощенных при изготовлении, и выделения легко- летучих примесей.

Диссоциация окислов керамики происходит под дсйствисм высоких температур или при бомбардировке керамической поверхности электронами, имеющими высокую энергию. Высокие температуры не влияют на газо. выделение, которое мало и не превышает газовыделение из меди, пикеля и др.

Газовыделенне керамик некоторых марок при нагреве в вакууме до 900' С приведено в табл. 6, Для сравнения прочность меди при статическом изгибе (при 20"С) 14— 28 кгс/мм'. Прочность при разрыве вакуумно-плотных керамических материалов изменяется подобно прочности при статическом изгибе. Прочность при сжатии для плотноспеченных керамических материалов высока. Так, микролит, содержащий 99,0 — 99,2% А1,0„имеет прочность при сжатии 100 кгс/мм (для меди о, =- 60 кгс/мма). Поэтому керамические детали должны работать в условиях сжатия. Прочность керамики зависит от размеров детали; при увеличении диаметра испытуемого образца прочность уменьшается.

Модуль упругости керамических материалов зависит от химического состава, температуры и пористости: 418 Пайка и сварка керамики с металлами 419 а. Гааовыделеиие яерамия кд/нн 100 00 Вв 60 60 0 200 400 600 7, С 6 20 60 112 101 201 441727 7, 'С Рис. 1.

Зависимость удельного электрического сопротивления керамики от температуры: ! — 102; 2 — 22ХС; 3 — А-995; 4 — КВФ.4; 6 — М-7;  — бро. керит-9; 7 — поликор Рис. 2. Зависимость электрической прочности керамики при постоянном (1 — 4) и переменном 50 Гц (6) напряжениях: 1, 6 — керамика 22ХС; 2 — иоликор; 3 — 1МЧ 4 — форстерит Пайка и сварка неметаллических материалов Газовыделение плотной керамики определяется площадью поверхности исит от ее о й " ' ' ма и массы и связано лишь с газовы- делением поверхности и приповерхю ы и постного слоя толщиной около 20 мкм; 1ч +со со газовыделение у металлов происходит из всего объема.

~Я Газопроницаемость керамических материалов на основе А!,Оа в основ22хс 1,2 м 40 з 2 ном определяется плотностью этих 22Х 06 ЗЗ 40 3 2 о, материалов. При пористости 3 — 5;о ф-11 з,о йз 44 в 2 материалы непроницаемы для кислос-14 з,б ьо 42 з 3 рода, азота, аргона, гелия и других газов до 1400 †15'С. Чистая окись алюминия остается газонепроницаемой при темгературах до 1500' С в течение 2 ч. Увеличение пористости до 7 — 10",о сопровождается повышением газопроницаемости с ростом температуры. Элена'рические сеойскчва.

Удельное электрическое сопротивление керамики 1 10«4 Ом ° см при 100" С. Удельное электрическое сопротивление с увеличением температуры уменьшается (рис. 1). Кера1др мика обладает высокой электрической проч- 14 постыл. Температурные зависимости элек4- рической прочности Еи„керамики при по- 16 стоянном и переменном напряжении приве- дены на рис, 2. Консп4руирование спаев мевалла с керамикой. Вследствие различия КЛР, теплопроводности и теплопередачн в соединениях сная металла с керамикой возникают тепловые напряжения, которые могут привести к разрушению керамической детали.

При конструировании спаев необходимо принимать меры против возникновения тепловых напряжений. Конструкции спаев делятся на согласованные и несогласованные. Согласованными называют спаи„у которых КЛР близки в широком интервале температур Несогласованными спаями называют такие, у которых КЛР различаются значительно. В зависимости от взаимного расположения и формы металлических и керамических деталей все металлокерамнческне узлы можно разделить на четыре группы: конические охватывающие, цилиндрические охватывающие, охвагывае- мыс и торцовые. Охватывающие узлы, — в которых металл охватывает керамическую деталь по наружной поверхности; охватываемая керамическая деталь охватывает металлическую; торцовые, в которых керамические и металлические детали сочленяются по торцу, Наиболее характерные примеры конструкций указанных типов приведены на рис.

3. Охватывающие стран являются наноолее распространенными. Цилиндрические охватывающие спаи рекомендуются для согласованных спаев. При необходнаюсти изготовлять несогласованный спай (керамика + медь) рекомендуется конический охватывающий спай. Торцовые спаи наименее надежные. Сложность 0) е) лг) в) Рнс.

3. Конструкции спаев металла с керамикой: а — цилиндрический охватывающий; б — конический охватывающий; е, г — охватываемые; д — и — торцовые конструирования металлокерамическ~х спаев связана с необходимостью компенсации возникающих собственных остаточных напряжений в конструкции, для чего используют некоторые приемы. Зазоры между спаиваемыми деталями должны быть оптимальными. При пайке медью такой зазор равен 0,025 мм. В охватывающих спаях козара (железоникелевого сплава) керамическая деталь находится в напряженном состоянии — радиального сжатия.

При пайке молибдена с высокоглиноземнстой керамикой с использованием охватывающего спая должен быть предусмотрен зазор 5 = с( 165 1О «+ 0,03 мм, где а' — диаметр детали. Преимуществом конических охватывающих спаев является уменьшение зазора между керамикой и металлами. При их изготовлении не требуется точной подгонки по диаметру сопрягаемых поверхностей, В узлах с охватывающими спаями в качестве металла чаще используют ковар, медь н титан. Рекомендуемые параметры элементов охватывающих спаев приведены в табл. 7. Пайка керамических материалов с металлами. Известны несколько способов получения ивяных вакуумно-плотных металлокерамических соединений — пайка предварительно металлизированных керамических материалов твердыми припоями„пайка по активной технологии и др.

Первый способ относится к многоступенчатой, а второй — к одноступенчатой технологии. Пайка предварительно металлизированной керамики твердыми припоями. Процесс получения металлокерамических узлов по многоступенчатой технологии состоит из двух основных операций: металлизации керамики с образованием прочно Пайка и сварка керамики с металлами 420 421 8. Составы металлизационных покрытий Массовая доля, «Уе Керамика Керамика Але 98Мо, 2 Ге Стеатитовая К-1 80 Мо 20 Мп 4о, 20 Мп, 5 8! !св. 1ОО) 96 Мо, 4 Мп о, 10 Мп, Т1Н, Форстернтовая ФС-ЗЛ 63,8 — 74 Мо, 0.8 — б,! Т1Не А1,0, остальное 77 Мо, 20Мп, 3 Мо81е М-7 80 Мо, 14 Мп, б Без! 60 ууС, 10 Т!С, 35 Ре Алюмнносиликатная 102 80 Мо 10 Мп !О Т!Не 75 — 78 Мо, 20 Мп, 5 — 2 зп ВГ-1Ч 80 Мо, 20 Мп, 5 Я Бериллневая 75 Мо, 20 Мп, 5 ~А«О« Сапфврит 95 ее', 5 1,О Поликор Время выдержки при максимальной температуре, мин Максимальнаяя температура вжнгания, 'С Дяамеер керамического цнландра, мм ой среды, ость Состав покрытия, керамический материал ! 2 — 24 ! 30 — 45 50 — 05 б — !О 1,б — 2,5 2,0 — 2,5 2,0 — 4,5 3,0 — 4,0 З,Π— 4,0 4,0 — 6,0 5,0 — 7,0 5,0 — 7,0 Водород, точка росы +20 —; +25'С 1640 — 1680 60 Вольфрамовые покрытия на керамике типа ГМ, поликор, сапфир Молибденовое покрытие: иа алюмооксидной кеРамике 22ХС, М-7, ВГ-1Ъ', ГМ и др.

0,3 — 0,5 0,2 0,5 0,7 0,3 — 0,5 0,3 0,5 — 0,7 0,8 — 1,0 0,5 — 0,8 0,8 — 1,0 8 — 20 1270- 1400 20 — 40 1120 — 1170 на форстеритовой керамике ФС-5Л, АФ555 650 †7 600 †7 700 †7 До 500'С 1,6; выше 500'С 4,2; охлаждение с печью 1Π— 20 1280 †13 40 на бериллиевой кера- мике )Ч:Н =3:1, точка росы +20'С 1280 †13 10 — 20 с добавками железа на стеатнтовой кера- мике Пайка и сварка неметаллических материалов соединенного с керамикой металлизацнонного слоя в процессе «нжигания» и пайки металлнзнрованной керамики с металлом с использованием припоев. Сущность металлизации состоит в нанесении на поверхность керамики металлов (Мо, % или )ее) с добавками Ге. Наиболее широко для металлизации керамических материалов используют порошки из молибдена с небольшой добавкой железа («молибденовая технология»), молибдена с добавкой марганца («молибденово-марганцевая технология») и карбидов тугоплавких металлов («карбидная технология»).

Основное назначение вводимых добавок состоит в том, чтобы в процессе вжигания металлизационных покрытий было получено прочное соединение основного компонента покрытия с керамикой. Наиболее употребительнь)е составы, применяемые для металлизацнн вакуумно-плотных керамических материалов, приведены в табл. 8. 7. Рекомендуелеые параметрье элементов охватывающих спаса (цнлиндры из высокоглинозсмнстой керамики) Толщина стенки керамического цилиндра б,, мм Ширина зоны сная )Ь мм Толщина манжеты в зоне сная б, мм, из металла: ковара никеля меди титана Допустимая температура нагрева спая, 'С, прн нспользов пни: ковара меди титана Технология подготовки керамики к пайке заключается в подготовке металлических порошков и приготовлении из них металлизационных паст, нанесении и вжигании металлизационной пасты, нанесении второго слоя металла па металлизационное покрытие (никелирование, меднение и др.), ультразвуковой очистке металлизированных деталей.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
9,98 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6372
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее