Сварка в машиностроении.Том 4 (1041441), страница 88
Текст из файла (страница 88)
В таких соединениях длина нахлестки определяется при растягнвающнх усилиях из соотношения 361 Конспррарование полных соеоинений Металл снаружи Металл внутри Виды напряжения Ме. ~ Кераталл ~ мика Ме- ~ Кераталл ~ мика Рис, 12 Рис. 1З Рис.
9. Типы соединений керамики с металлом: Примечавня: 1. Р— напряжение растяжения; С вЂ” напряжение сжатия. 2. Н числителе приведены данные прн КТР металла > КТР керамики; в знаменателе — прн КТР металла <КТР керамики. а — охватывающее нли телескопическое; б — двойное телескопическое; в — плоское или торцовое; г — коническое; 1 — керамическая деталь; 2— металлическая деталь а! г 1 4 г Х Л Рис. 1О а1 Рис. 11 г! Рис. Рт Рис„гб Технология пайки и конел>руирование паллгых соединений !3, Внутренние напряжения, возникающие в телескопическом соединении керамики с металлом Наибольшее применение нашли телескопические соединения при пайке теплообменников и трубопроводов.
Некоторые виды телескопических соединений показаны на рис. 8. Для обеспечения равномерного зазора в телескопических соединениях используют посадочные буртики с точной фиксацией трубы, развальцовку, муфты с малым коэффициентом расширения, по сравнению с коэффициентом расширения паяемой трубы. Прн пайке резьбовых соединений возникает задача заполнения припоем зазоров, создаваемых при закручивании резьбы. Заполнеш!е припоем неравномерных зазоров в резьбовых соединениях — сложная технологическая задача.
Обычные способы пайки резьбовых соединений приводят к получению непропьев и других дефектов РПС. 10. ПрныарЫ ИСПСС>ьэсвання В НЕСОГЛаСОВаННЫХ СнаяХ ПрОМЕЖутО'ШЫХ элементов, согласованнь>х по КТР с керамикой (активная пайка через промежуточный элемент — титан): керамика; 2 титановый переход; В г- ковар; 4 - медное покрытие на титане; в припой Рис. 11. Примеры использования гибких промежуточных элементов (переходов) в спаях керамики с металлом при значительной разнице КТР керамики и металла: 1 металл; 2 — керамика; В гибкий переход Рис. 12. Рекомепдуемь:е степе>1и утолщения металлической охватывающей детали для компенсации изгиба>ощего действия ее свободного концаа Материал детали,....,...,,......
Титан Сталь Ковар бп!б ......... 15 20 . 12 Рис. 13. Схемы соединений с компенсирующим выступом: а — соединение цилиндрических детален; б — соединение цилиндра с фланцем; в коянческое соединение; 1 — длина компенсирующего выступа, равная 1,0 — 4 мм для к соединений диаметром до 100 мм Для качественного заполнения резьбовых соединений припоем рекомендуется применять способ принудительного заполнения резьбы припоем за счет давления на зеркало ванны расплавленного припоя, При конструировании паяных соединений из разнородных материалов (керамики с металлом) необходимо учитывать различие физико-механических свойств соединяемых материалов и сравнительно низкую механическую прочность керыики, особенно при действии растягивающих напряжений, Основные типы соединений керамики с металлом показаны на рис. 9. Различают согласованные спаи керамики и металла, когда их коэффициенты линейного теплового расширения близки, и несогласованные спаи с заметно раз» личающимися коэффициентами линейного теплового расширения (КТР).
Внутренние напряжения, возникающие в телескопическом соединении керамики с металлом, в зависимости от коэффициента линейного теплового расширения, приведены в табл. !3. Напряженное состояние, возннкгаощее в плоском или торцовом спае, приводит к разрушению под действием напряжений в плоскости спая и напряжений, нормальных к ней. г Рнс.
14. Схема торцового соединения с компенсатором (Ьк = 0,45 )> М): 1 — керамика; 2 — металл; Л вЂ” компенсатор из металла или керамики, согласованный по КТР с керамикой Рис, 15. Варианты использования компенсаторов в торцовых спаях; а, б — компеисатор в виде шайбы установлен непосредственно иа деталь из керамики„ в, г — компенсатор в виде кольца установлен в металлическую деталь; 1 металл; 2 —. керамика: 8 . металлический компенсатор; 4 припой 332 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Показатели качества Степень работо- способности, прочность, структура и т. п.
Показатели надежности 'ср Дефекты и уровень дефектности Технология пайки и конструирование паяных соединений Для снижения опасных внутренних напряжений н получения надежных соединений рекомендуется: а) подбирать согласованные по коэффициенту линейного теплового расширения материалы (согласованные спаи, рис. 10, а); б) использовать для несогласованных спаеа промежуточные конструктивные элементы, согласованные по коэффициенту линейного теплового расширения с керамикой (рис. 10, б); в) вводить гибкие промежуточные элементы, как показано на рнс.
11; г) уменьшать толщину металлической детали в зоне пайки (обычно толщину выбирают не более 0,5 мм); д) увеличивать толщину охватыва!ошей металлической детали в зоне пайки для телескопического соединения (рнс. 12, КТР металла ь .ь КТР керамики); е) применять компенсирующий выступ со стороны, противоположной свободному концу металлической детали (рис. 13); ж) увеличивать длину нахлесткн при плоских или торцовых соединениях; з) вводить компенсатор (рис. 14), высота которого в первом приближении йк — 0,45 )?гбао, где б — толщина керамической детали; Й вЂ” радиус соединения. Компепсатор может быть изготовлен из того же материала, что и противоположная деталь, или из другого материала, но с близким значением коэффициента линейного теплового расширения. На рис. 15 показаны варианты конструкции соединения с компенсатором. Варианты спаев с компенсатором (рис.
15, в, г) позволяю~ шлифовать плоскость спая, обеспечивая точную укладку керамической детали по плоскости соединения 19). 1. Бондарев В. В., Никифорова 3. В., Баньковская И. В. Г!айка титана с применением медного гальванопокрытия. — Сварочное производство, 1964, № 9, с. 16 — 17. 2.
Гельман А. С. Основы сварки давлением М, Машиностроейие, 1970. 300 с. 3 Губин А. И. Пайка нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов. М., Маши. построение, 1964, 126 о. 4. долгов Ю. С„Сидохин Ю. Ф. Вопросы формирования паяного шва. М., Машиностроение, 1974, 134 с. б. Кофстад Н, Высокотемпературное окисление металлов Перевод о англ М., Мир, 1969 392 с. б. Найдич Ю.
В., Колесниченко Г, А. Взаимодействие металлических расплавов с поверхностью алмаза и графита Киев, Наукова думка, 1967, 89 с 7. Никифорова 3. В., Нестеров Б. М. Пайка жаропрочпых сплавов припоями на основе палладня — Сварочное производство, 1970, № 6, с. Зб — 38. 8 Никифорова 3. В. О растекании припоя при обслуживании молибдена и вольфрама — Сварочное производство, 1976, № 9, с. 30 — 31. 9. Никифорова 3. В., Румянцев С.
Г„Киселевский С. Л., Евдокимов В. И. Пайка сапфировых мембран с высокопрочными сплавами титана. — Сварочное пронзяодство, 1974, № 3, с. Зб — Зб. 10. Николаев Г. А., Киселев А. И. Работа мягкой прослойки паявых соединений. Сварочное производство, 1969, № 12, с. 3 — 4. !1. Рыльников В. С., Губин А. И. Пайка титана серебряными припоями, Сварочное производство, 1970, № 1, с. 32 — 34. 12. Сланский А., Волман Я. Капиллярная пайка/Под ред Никифоровой 3.
В. М., Машгиз, 1963. !98 с. 13. Справочник по пайке. М., Машиностроение, 19?6. 407 с. 14. Суслов А. А. Высокотемпературная бесфлюсовая пайка алюминиевых сплавов в вакууме. Производство паяных конструкций и стандартизация технологических процсссов пайки. М. Труды ВНИИНмаш, 1976, вып. 21. 16. Хлудов Е. А., Каракозов Э. С., Смирнов Г. Н. Бесфлюсовая пайка алюминия и его сплавов низкотемпературными припоями, легированными галлием — Сварочное производство, 1976, № 9, с.
31 — 33. 16. Хряпин В. Е., Лакедемоиский А. В. Справочник паяльщика М., Машино. строснпе, !974. 326 с. 17. Чуларис А. А., Будник Н. М. Исследование контактного плавления в системе медь — марганец. Сварочное производство, 1970, № 1, с. 9=-11. Гл а в а !3 СВАРОЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ И МЕТОДЫ НЕРАЗРУША1ОЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕХИОЛОГИЧЕСКИЕ И КОИСТРУКТИВИЫЕ ФАКТОРЫ КАЧЕСТВА СВАРКИ Качество продукции согласно ГОСТ 15467 — 79 есть совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соотве!с!вин с ее назначением. Показатели качества сварных соединений определяют путем их контроля как совокупность ряда свойств, таких, кнк надежность, степень работоспособности, прочность, структура металла шва н околошовной зоны, коррознонная стойкость, отсутствие дефектов, число и характер исправлений и т.
и. (рис. 1). Контроль качества продукции согласно упомянутому ГОСТУ определяется как проверка соответствия показателей качества продукции установленным требованиям. Более общим термином управление качеством определено обеспечение необходимого уровня качества продукции. Управление качеством реализуют, как правило, с использованием математико-статнстнческих методов (см. гл. 18).