Файл: Панин, В. В. Применение ультразвука при обработке металлов (обзор).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.11.2024
Просмотров: 41
Скачиваний: 0
Продолжение табл. 15
Тип установки |
|
|
|
Назначение |
|
|
|
||
УЗСА-412 |
|
Точечная |
сварка тонколистового проката вна |
||||||
|
|
хлестку с большим вылетом сварочного инстру |
|||||||
|
|
мента, |
позволяет |
вести |
сварку |
листов на |
рас |
||
УЗСП-6М1 |
(оформ- |
стоянии 500 мм от края. |
|
|
|
|
|||
Точечная сварка фольги цветных металлов и при- |
|||||||||
лен в виде писто- |
варка |
фольги к толстостенным |
конструкциям |
||||||
лета) |
|
Сварка деталей из термопластичных пластмасс: |
|||||||
УЗАП2 |
|
||||||||
|
|
полиамидов, полиформальдегида, полистирола, |
|||||||
|
|
оргстекла и др.; сварка производится внахлест |
|||||||
|
|
ку по всей плоскости касания сварного инстру |
|||||||
УЗАП-2 |
|
мента преобразователем ПМС-15А |
|
|
|||||
|
Сварка деталей с большой протяженностью свар |
||||||||
|
|
ного шва; предусматривается возможность ус |
|||||||
|
|
тановки взамен |
преобразователя |
ПМС-15А |
|||||
УЗАП-З |
|
многостержневого преобразователя |
|
|
|||||
|
Одновременная |
сварка |
двух |
концентрических |
|||||
|
|
швов большой протяженности, а также сварка |
|||||||
|
|
деталей из поливинилхлорида в полуавтомати |
|||||||
УЗАП.4 |
|
ческом |
режиме |
|
|
|
|
колес |
на |
|
Сварка дисков пластмассовых рабочих |
||||||||
И020-00101 |
|
сосов, работающих в агрессивных средах |
при |
||||||
|
Точечная |
сварка |
деталей |
электровакуумных |
|||||
И020 00191 |
|
боров |
сварка |
деталей |
электровакуумных |
при |
|||
|
Точечная |
||||||||
МТУ1 |
|
боров |
|
|
|
|
|
|
|
|
Точечная сварка тонколистового проката |
|
|
||||||
Контакт1 |
|
Точечная сварка |
микрбэлектронных деталей |
|
1 Выпускается серийно.
2 Индивидуальное производство. i
ТЕРМОУЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОБРАБОТКА
В машиностроении СССР и за рубежом начинает приме няться термоультразвуковая обработка [36—41]. В данном обзоре рассматриваются возможности замены старения тер моультразвуковой обработкой. Например, термоультразвуко вой обработке подвергались плунжерные пары насосов из стали ХВГ. Колебания получали от генераторов УЗГ-10У, амплитуда волновода 10—12 мкм, температура среды 250°С (масло, глицерин). Термоультразвуковая обработка позволи-( ла получить более высокую твердость при уровне напряже ний иа 35% ниже, чем обычно, принтом же количестве оста точного аустенита, повысить износостойкость плунжерных пар, при этом структура стала стабильной, более дисперсной.
27
Плунжерные пары из ХВГ обычно дважды проходят де сятичасовое старение — после обработки холодом и черново го шлифования при температурах 150 и 120°С соответственно.
При обработке с ультразвуком [37] сократился цикл стаби лизирующей обработки почти в два раза (с 20 до 11 ч), вто рое тепловое старение заменено термоультразвуковой обра боткой.
Возможна |
замена |
первого и второго |
теплового |
старения |
||||
термоультразвуковой |
обработкой |
при |
введении'в качестве |
|||||
технологической |
операции |
одного |
термоциклирования |
|||||
(—70-у + 150°С по два часа |
|
для дополнительного |
превраще |
|||||
ния некоторого количества остаточного аустенита). |
обработки |
|||||||
Износ плунжеров |
[38] |
после |
ультразвуковой |
|||||
уменьшается |
в |
1,7 |
раза. |
Микротвердость повышается на |
втулках с 890 до 1010, на плунжерах с 953 до 1044 кг/мм2. Максимальная долговечность втулок, прошедших ультра
звуковую обработку, повышается в 4 раза |
(стендовые испы |
|||||
тания при 100 об/мин). |
помощи |
озвучивания |
закалочной |
|||
Приготовление при |
||||||
эмульсии [38]— водный |
раствор NaCl + |
трансформаторное |
||||
масло — способствует ее охлаждающей |
способности. На ста |
|||||
ли У8 получена твердость 63,7—66,7 HRC. |
|
сравнимо с |
||||
Одночасовое термоультразвуковое |
старение |
|||||
результатами других видов стабилизации, |
однако |
следует |
||||
обратить внимание на способ подвода |
ультразвука. |
Эффект |
||||
достигается при определенном значении амплитуды. |
|
|||||
Механизм действия ультразвука |
при термообработке за |
ключается в том, что в зоне контакта создаются условия для движения и выхода дислокаций и протекания диффузионных
процессов [40]. Эксперименты на меди, |
алюминии, |
стали |
Ст. 3, латуни Л62 показали, что глубина |
взаимного |
проник |
новения зависит от свойств материала. |
В зоне соединения |
происходит завихрение материалов, вихри расположены на стороне более пластичного материала. Существует оптималь ное время, после которого глубина диффузии не меняется, видимо, образуются соединения.
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЧИСТКА
Ультразвук незаменим при очистке деталей сложной кон
фигурации от паст, |
припоя, окалины и других загрязнений. |
|||
Механизм |
очистки |
заключается в том, |
что под действием |
|
УЗ К возникают кавитационные пузырьки, |
которые проника |
|||
ют между |
загрязнением и деталью и способствуют |
отрыву |
||
загрязнения. Давление, возникающее в кавитационной |
поло |
сти, достигает очень больших значений (превышает межмоле кулярное сцепление жидкости), что и вызывает удаление за грязнения с поверхности.
§8
Особенно эффективен способ очистки при обработке труб сложной конфигурации, которые крайне трудно очищать ка ким-либо другим способом (например, ручная очистка).
Основные виды загрязнений, удаляемые в процессе очист ки, классифицируют на четыре вида [43]:
твердые п жидкие пленки — различные масла, жиры, угле водороды, мазут, мыло, полировочные и притирочные пасты;
твердые осадки — частички металла и абразива, пыль, на гар из кокса, золы, смолы, сажи и других продуктов сгора ния топлива; водонерастворимые неорганические соединения (накипь, флюсы) и водорастворимые или частично раствори мые органические и неорганические соединения (сахар, крах мал, белок, кровь, соли);
продукты коррозии — ржавчина, окалина, шлам, окисные пленки на цветных металлах и т. д.
предохраняющие, консервирующие и защитные покры тия— эмали, смазочные масла, наклеенные смолы и т. д.
Моющей средой могут' служить органические растворите ли (бензин Б-70, фреон-113, четыреххлористый углерод, три хлорэтилен, ацетон, дихлорэтан и др.), преимуществом кото-, рых является легкое удаление с поверхности деталей (вслед ствие легкой летучести) и хорошее проникновение в различ ные отверстия (вследствие низкого поверхностного натяжения). Органические растворители не вызывают коррозии металла. Они эффективно очищают детали от полировочных паст, жи ров и масел, парафина, воска, гудрона.
Наибольшее применение находит бензин Б-70, уайт-спи рит, ацетон, этиловый спирт, ксилол, толуол, так как они ме нее токсичны, чем хлорированные углеводороды, но легко вос пламеняемы.
Трихлорэтилен недостаточно стабилен, он разлагается на Свету с образованием фосгена, а при соприкосновении с ме таллическими порошками взрывается.
Для очистки от различных смол и канифоли применяют этиловый спирт. Если требуется очистить тонкие механизмы,, не повредив их лаковых покрытий, то используют состав из 30 частей уайт-спирита и одной части олеиново-кислого.алю миния.
При очистке от продуктов коксования применяют керосин с 10—20%-ной добавкой скипидара (температура раствора 15—50°С). либо трансформаторное масло с 20 г ОП-7 на 1 л (температура раствора 80°С).
Широко применяются для очистки щелочные растворы, для снижения поверхностного натяжения которых и улучше ния моющей способности добавляют поверхностно-активные вещества (растворители ОП-7, ОП-Ю, сульфанол и типола).
29
Водные растворы щелочей по сравнению с органическими растворителями непожароопасны, нетоксичны и дешевле.
В табл. 16. 17 приводятся некоторые |
составы |
растворов |
||||||
(и их характеристики) для ультразвуковой очистки. |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Т а б ли ц a |
1S |
||
|
|
03 |
J3 |
|
|
|
|
|
Состав раствора |
|
|
Примечание |
|
|
|||
|
CJ сз |
•ЧЕ- |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Н с. |
|
|
|
|
|
|
Тринатрийфосфат ОП-7 |
30 |
55—80 |
Сталь |
Очистка |
сильно |
загряз |
||
или ОП-Ю |
3—5 |
ненных деталей |
|
|
||||
Едкий натр |
5—25 |
|
|
|
|
|
|
|
Силикат натрия ОП-7 |
g_2С |
40—60 |
» |
|
То же |
|
|
|
или ОП-Ю |
3—5 |
|
|
|
||||
Тринатрийфосфат |
20—30 |
|
|
|
|
|
|
|
Силикат натрия |
10— 20 |
50 -80 |
|
|
|
|
|
|
ОП-7 |
1—5 |
|
|
|
|
|
|
|
Тринатрийфо.сфат |
3—5 |
40—60 |
Медь, |
|
|
|
|
|
Кальцинированная сода |
3—-5 |
алюми- |
|
|
|
|
|
|
ОП-7 |
3 |
|
ний, |
|
|
|
|
|
|
|
|
цинк, |
|
|
|
|
|
|
|
|
латунь |
|
|
|
|
|
Едкий натр |
15—2С 40—60 |
Сталь |
Для очистки |
с одковре- |
||||
Калиевый хромик |
1—5 |
|
|
менным |
пассивировани |
|||
|
|
|
|
ем |
|
|
|
|
Сульфанол |
10—25 40—60 |
Медь, |
Очистка |
деталей |
от |
ма- |
||
|
|
|
алгоми- |
сел |
|
|
|
|
|
|
|
ний, |
|
|
|
|
|
|
|
|
цинк, |
|
|
|
|
|
Натрий гексаметофосфа- |
15 |
60—70 |
латунь |
Обезжиривание |
|
|
||
То же |
|
|
||||||
та «Прогресс» |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
17 |
Тем пера
Применение Растворитель тура Примечание пара,
°С
Очистка деталей от Трихлорэтилен |
73 Растворитель |
очець рас- |
загрязнении |
пространен |
и находит |
|
широкое применение |
30