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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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