Файл: Севбо П.И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства.pdf

С точки зрения комплексной механизации и автоматизации сбо­ рочно-сварочного процесса, осуществляемого по поточной системе, диффузионно-вакуумная сварка является весьма трудным объектом, так как наличие герметичной вакуумной камеры, в которой прихо­ дится производить сборку, нагрев и сварку деталей, чрезвычайно осложняет вспомогательные операции, межоперационный транспорт

с контактной сваркой.

Таким образом, диффузионно-вакуумную сварку следует при­ менять лишь в тех случаях, когда никакой другой способ сварки не­ применим или недопустим из-за качества сварки, например, если классические методы сварки плавлением или давлением на откры­ том воздухе недопустимы из-за слишком грубого воздействия воз­ духа на соединяемые металлы (температурного и химического), вы­ зывающего структурные и фазовые изменения, трещины, деформа­ ции и различные технологические дефекты в таких ответственных металлах, как сверхпрочные, тугоплавкие, жаростойкие и другие специальные сплавы.

Для металлов этого класса выбор способа сварки определяется

108

не его простотой и экономичностью, а необходимостью обеспечить вы­ сокое качество сварных соединений без изменения свойств основного металла в околошовной зоне и без значительных деформаций.

Преимущества диффузионной сварки:

1)возможность получения высококачественных швов на любых металлах и сплавах с относительно небольшой макропластической деформацией при умеренной температуре нагрева;

2)минимальное термическое воздействие на околошовную зону;

3)минимальные сварочные деформации и напряжения. Недостатки:

1)требуется повышенный класс чистоты обработки заготовки с целью уменьшения неровностей и микровыступов на соединяемых поверхностях;

2)усложняются вспомогательные операции (укладка и съем изде­ лий, межоперационный транспорт, управление процессом и проч.) из-за необходимости производить сборку, нагрев и сварку изделий

вгерметичной вакуум-камере. Благодаря этому повышается общая трудоемкость процесса и резко осложняется задача комплексной автоматизации процесса. В массовом производстве возникает про­ блема шлюзования деталей;

3)менее экономична по сравнению с контактной и другими спо­ собами сварки на открытом воздухе;

4)ограниченность типа соединений — в основном стыковые со­

единения стержней, торцов, выступов и т. д. Области рационального применения:

1. Сварка особо ответственных стыковых соединений в изделиях из сверхпрочных, жаростойких и других специальных сплавов и композиций.

2. Производство изделий, в которых сварка металла должна про­ изводиться без изменения его свойств в околошовной зоне и с мак­ симальными или нулевыми остаточными деформациями, позволяю­ щими сваривать детали после их окончательной обработки.

ХОЛОДНАЯ СВАРКА

Процесс холодной сварки металлов основан на совместной плас­ тической деформации соединяемых металлов и осуществляется при комнатной или даже отрицательной температуре. Физической ос­ новой процесса является сближение атомов соединяемых поверх­ ностей на весьма малые расстояния, обеспечивающие активное дей­ ствие межатомных сил и «схватывание» металла. Такое сближение и получение физического контакта по всей поверхности раздела прак­ тически возможно только при высоком давлении и значительной

109

профилем. Прессовой стыковой сваркой можно соединять алюми­ ниевые сплавы с титаном и с нержавеющей сталью, а также неметал­ лические материалы.

Преимущества холодной сварки:

1)исключено термическое воздействие на свариваемый металл

иотсутствует зона термического влияния, так как сварка осуществ­ ляется без нагрева;

2)простота схемы (для сварки малых сечений) и конструкции сварочных машин и приспособлений (клещей), так как отсутствуют нагревательные устройства;

3)высокая производительность (быстрота) сварки, например время сварки встык медной шины сечением 200 мм2 может быть до­ ведено до 0,02 сек, время холодной сварки алюминия с медью в не­ которых случаях составляет микросекунды.

Недостатки:

1)сильное влияние чистоты свариваемых поверхностей на каче­

ство сварки; особенно мешают сварке органические загрязнения, в частности, жировые пленки. Поэтому необходима предварительная очистка загрязненных поверхностей промывкой растворителями, прокаливанием при температуре 400—450° С или другими способами; 2) так как при холодной сварке для осадки необходимы весьма большие удельные давления, значительно превосходящие предел прочности свариваемых металлов, то машины для этого вида свар­ ки должны быть очень мощные по своим силовым параметрам, а сварка стержней большого сечения из достаточно прочных метал­

лов, например сталей, вообще не реализуема;

3)невозможность соединения недостаточно пластичных метал­ лов, в частности всех углеродистых и конструкционных легирован­ ных сталей; плохо сваривается также термически упрочненный дуралюминий, обычное a -железо и др.;

4)свариваемые детали значительно деформируются в зоне свар­ ного соединения и в месте зажатия изделия сварочными инструмен­ тами (губками, пуансоном и др.), что не всегда допускается кон­ струкцией изделия.

Области рационального применения:

1.Сварка стыковых и нахлесточных соединений из металлов, об­ ладающих высокими пластическими свойствами, главным образом из цветных: меди, алюминия, олова, свинца, серебра и их сочетаний.

2.Наиболее эффективно применение холодной сварки при элект­ ромонтаже в заводских и полевых условиях для соединения токо-

.ведущих шин, проводов и стержней из цветных металлов, в том чис­ ле и разнородных.

3. Применение целесообразно также в электронной промышлен­ ности (для сварки корпусов приборов), в производстве бытовых при­

112