Пайка металлов сварка материалов закалка материалов конспект

Обновлено: 05.07.2024

Обработкой металлов давлением называют технологический процесс изготовления заготовок или деталей целенаправленным пластическим деформированием исходного материала после приложения внешних сил. Большинство металлов и сплавов обрабатываются давлением. Исключения составляют чугун и некоторые твердые сплавы. Исходными материалами для обработки являются слитки или заготовки черных и цветных металлов различных размеров и массы.

Основными способами обработки металлов давлением являются:

Прокатка – вид обработки давлением, при котором исходная заготовка – слиток или отливка – под действием сил трения непрерывно втягивается между вращающимися валками и пластически деформируется с уменьшением толщины и увеличением длины, а иногда ширины.

Прессование – процесс выдавливания металла из контейнера через одно или несколько отверстий в матрице с площадью меньшей, чем поперечное сечение исходной заготовки.

Волочение– процесс протягивания заготовки через отверстие, размеры которого меньше, чем исходные размеры. Волочение производят в холодном состоянии. Волочением обрабатывают стали, цветные металлы и сплавы. Сортамент изделий, изготавливаемых волочением разнообразный: прутки, профили, трубы, проволока диаметром 0,002 мм и выше.

Ковка– способ обработки металла, при котором нагретая заготовка подвергается многократным ударам инструмента, в результате чего она постепенно приобретает заданную форму и размеры. Изделие, полученное в результате ковки, называют поковкой.

Штамповка – вид обработки металлов давлением, при котором формирование детали осуществляется пластическим деформированием металла исходной заготовки в специальном инструменте – штампе.

Сварка– технологический процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагревании, пластическом деформировании или совместном действии того и другого.

Все способы и методы сварки (а их более 100) разделяются на две большие группы: а) сварка плавлением; б) сварка давлением.

При сварке плавлением свариваемые детали соединяются после местного расплавления кромок тепловой энергией соответствующего источника тепла. Источником тепла могут быть: дуга, газовое пламя, электронный луч, луч лазера и т. д. Наибольшее распространение получили газовый и дуговой способы сварки плавлением. В настоящее время около 70 % всех сварочных работ выполняются методами плавления.

При сварке давлением происходит сближение соединяемых деталей, пластическое деформирование металла и образование прочного шва.

Образование соединения происходит в три стадии:

1) сближение поверхностей, устранение неровностей и поверхностной пленки;

2) объединение электронных оболочек, возникновение межатомных связей и образование сварного шва;

3) взаимная диффузия атомов, нагревание металла, изменение структуры.

Пайка– это процесс соединения деталей при температуре ниже температуры их плавления путем смачивания их расплавленным припоем, затекания его в зазор и последующей его кристаллизацией.

Припой – это металл или сплав, вводимый в зазор между соединяемыми поверхностями, имеющий более низкую температуру плавления, чем соединяемые материалы и обладающий способностью смачивать паяемые материалы.

Флюс – активное химическое вещество, применяемое для удаления оксидной пленки с поверхности паяемого металла и припоя и защиты их от окисления в процессе пайки, а также для снижения поверхностного натяжения припоя и улучшения растекания жидкого припоя.

ЛЕКЦИЯ №17

Обработка давлением

Основными способами обработки металлов давлением являются:

Образование соединения происходит в три стадии:

1) сближение поверхностей, устранение неровностей и поверхностной пленки;

2) объединение электронных оболочек, возникновение межатомных связей и образование сварного шва;

3) взаимная диффузия атомов, нагревание металла, изменение структуры.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Плавление материалов и отливка изделий. Пайка металлов. Сварка.

До какой температуры надо нагреть железную руду, чтобы она перешла в жидкое состояние; Можно ли это сделать на газовой плите или в дровяной печи?

В природе очень мало самородных металлов, которые существуют в чистом виде. Это драгоценные металлы: золото, медь, ртуть, серебро, платина. В некоторых месторождениях находят чистую медь, ртуть, а упавших на Землю метеоритах - железо и его сплавы. золото

медь медь ртуть

Самородных металлов недостаточно для организации какого-либо производства, за исключением ювелирного дела. Потребность в металлах заставила людей выплавлять их из руд. Руда – это природное минеральное образование с таким содержанием металла и полезных минералов, которое обеспечивает экономическую целесообразность их извлечения; вид полезных ископаемых, добываемых из Земли. железо

Литье- это технологический процесс отливок, заключающийся, В заполнении литейной формы расплавленным материалом (литейным сплавом, пластмассой, некоторыми горными породами) и дальнейшей обработке после затвердения предметов.

Литье в изложницы Изложница – это форма для отливки металла для получения слитка.

Литье в кокиль. Кокиль – разборная закрытая металлическая форма. Форма внутренней металлической полости кокиля повторяет форму будущего изделия. Кокили изготавливают точением, фрезерованием, строганием металлических блоков.

Литье в разовые формы. Такие формы применяют для изготовления изделий разной формы и размеров.

Литье по выплавляемым моделям.

Пайка проводов Пайка труб Пайка ювелирных изделий

Па́йка — технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного соединения деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного металла (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал соединяемых деталей.

Припо́й — материал, применяемый при пайке для соединения заготовок и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Применяют сплавы на основе олова, свинца, кадмия, меди, никеля, серебра и другие. Существуют неметаллические припои.

Флюс (лат. Fluxus — поток, течение) — вещества (чаще смесь) органического и неорганического происхождения, предназначенные для удаления оксидов с паяемых поверхностей, снижения поверхностного натяжения, улучшения растекания жидкого припоя и/или защиты от действия окружающей среды

Сва́рка — процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пластическом деформировании или совместном действии того и другого[1]. Специалист, занимающийся сварными работами, называется сварщик

Сварка плавлением — общий термин для сварочных процессов, которые протекают с расплавлением сварочных материалов в месте сварки. Плавление материалов под действием высокой температуры сопровождается фазовыми переходами в зоне термического влияния материала.

Электрическая дуговая сварка

Зака́лка, или закаливание, — вид термической обработки материалов (металлы, сплавы металлов, стекло), заключающийся в их нагреве выше критической точки (температуры изменения типа кристаллической решетки, то есть полиморфного превращения, либо температуры, при которой в матрице растворяются фазы, существующие при низкой температуре), с последующим быстрым охлаждением.

Отпуском называют повторный нагрев материала до не очень большой Температуры и его последующего медленного охлаждения. Температура нагрева при отпуск может колебаться от 100 С до 450 С.

Спасибо за внимание!

подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Технология: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

ЗП до 91 000 руб.
Гибкий график
Удаленная работа

Дистанционные курсы для педагогов

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 611 134 материала в базе

Материал подходит для УМК

ЧАСТЬ 2. ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

06.12.2020 2471
PPTX 19 мбайт
418 скачиваний
Рейтинг: 5 из 5
Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Павлова Светлана Юрьевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Академическая стипендия для вузов в 2023 году вырастет до 1 825 рублей

Время чтения: 1 минута

В приграничных пунктах Брянской области на день приостановили занятия в школах

Время чтения: 0 минут

Время чтения: 2 минуты

Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России

Время чтения: 1 минута

Минпросвещения России подготовит учителей для обучения детей из Донбасса

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Пайкой называется процесс соединения металлов в твердом состоянии припоями, которые при расплавлении смачивают паяемые поверхности, заполняют капиллярный зазор между ними и образуют паяный шов при кристаллизации.

Из определения следует, что процесс образования паяного соединения связан с нагревом. Для получения спая наряду с нагревом необходимо обеспечить еще два основных условия:

1) удалить с поверхности металла в процессе пайки окисную пленку.

2) ввести в соединительный зазор между ними расплавленный связующий металл.

При кристаллизации вступившего во взаимодействие с паяемыми металлами более легкоплавкого связующего металла, образуется паяное соединение.

Процесс пайки имеет много общего со сваркой, и, прежде всего со сваркой плавлением, но, несмотря на внешнее сходство между ними имеются принципиальные различия:

1) Если при сварке плавлением свариваемый и присадочный металл в сварочной ванне находится в расплавленном состоянии, то при пайке паяемый металл не плавится. Образование соединения без кромок паяемых деталей является основной особенностью процесса пайки.

2) При пайке формирование шва происходит путем заполнения припоем капиллярного зазора между соединяемыми деталями, т.е. процесс пайки связан с капиллярным течением присадочного материала, что не имеет места при сварке плавлением.

3) Пайка в отличие от сварки плавлением может быть осуществлена при любых температурах, лежащих ниже температуры плавления основного металла.

Эти различия имеют своим следствием иную, чем при сварке плавлением, природу процессов, протекающих при образовании паяного шва.

18.2. Классификация процессов пайки.

Пайку можно классифицировать: во-первых, по сущности физико-химических процессов, протекающих при формировании паяных швов, и, во-вторых, по разновидностям технологии пайки, связанным с применяемыми для нагрева источниками тепла или оборудованием.

Рис. 18.1. Классификация методов пайки

По сущности физико-химических процессов к основным разновидностям или методам пайки относятся:

1) капиллярная пайка;

2) диффузионная пайка;

1) Капиллярной пайкой называется метод пайки, при котором припой заполняет зазор между соединяемыми поверхностями деталей и удерживается в нем за счет капиллярных сил. Во всех случаях, когда в паяном соединении имеется перекрытие элементов детали (нахлестка) возможна капиллярная пайка. Однако капиллярные явления присущи всем методам пайки, поэтому данный термин является условным, обозначающим процессы пайки, связанные с течением припоев под действием капиллярных сил.

Рис. 18.2. Схема капиллярной пайки:

а - до пайки; б - после пайки.

2) Диффузионной пайкой называется метод пайки при высоких температурах, отличающийся длительной выдержкой, проводимой с целью упрочнения соединения за счет взаимной диффузии компонентов припоя и паяемых материалов.

При диффузионной пайке в зависимости от сечения основного металла и припоя, во-первых, возможно взаимное растворение припоя и основного металла с образованием в шве твердого раствора, благодаря чему существенно повышается пластичность и прочность паяного соединения - атомно-диффузионная пайка; во-вторых, в процессе диффузионной пайки возможно образование в шве весьма тугоплавких, но как правило хрупких интерметаллидов, возникающих при протекании реакционной диффузии, которые приводят к повышению температуры плавления металла шва и, следовательно, к повышению жаропрочности паяемых соединений - реакционно-диффузионная пайка..

Так, например, при пайке W припоем системы Pt-B с температурой плавления 855 0 С, протекает реакция:

3W + Pt B  PtW + W₂B

с образованием в шве сплава с температурой плавления выше 2000 0 С.

3) Контактно-реакционной пайкой называется метод пайки, при котором между соединяемыми металлами и припоем протекает активная реакция с образованием в контакте между ними нового более легкоплавкого сплава эфтектического состава или твердого раствора с минимумом на кривой Ликвидуса. Образовавшийся легкоплавкий сплав заполняет зазор и при кристаллизации образует паяное соединение. Случай взаимодействия между соединяемыми металлами имеет место, например, при пайке меди с серебром без нанесения припоя.

Рис. 18.3. Схема контактно-реактивной пайки:

а - до пайки; б - после пайки.

4) Реакционно-флюсовой пайкой называется метод пайки, при котором припой образуется за счет реакции вытеснения между основным металлом и флюсом. Реакционно-флюсовая пайка может осуществляться в двух вариантах: без внедрения припоя и с дополнительным введением припоя.

Реакционно-флюсовую пайку без введения припоя можно продемонстрировать на примере пайки алюминия с флюсом, содержащим большое количество хлористого цинка. При пайке на соединяемые поверхности алюминиевых деталей наносится избыточное количество флюса. При нагреве между хлористым цинком и алюминием протекает реакция:

3Zn Cl₂ + 2Al = 2Al Cl₃ + 3Zn

Восстановленный из хлорида цинк является в данном случае припоем. Он осаждается на поверхности алюминия, затекает в зазор и соединяет паяемые детали.

5) Пайкой-сваркой называется метод пайки, при котором паяные соединения образуются способами, характерными для сварки плавлением, но с применением припоя в качестве присадочного материала. Пайка-сварка делится на пайку без оплавления кромок соединяемых деталей и с оплавлением кромок одной из соединяемых деталей, изготавливаемой из более легкоплавкого металла.

Рис. 18.4. Схема образования шва при пайке-сварке:

а – без оплавления кромок деталей; б – с оплавлением кромок одной детали.

Тип урока: Комбинированный
Цель урока.

а). Ознакомление учащихся с влиянием околошовной зоны нагрева основного металла на физико-механические свойства.

б). Сформировать умения определять температуру в зоне термического воздействия с помощью диаграммы.

в). Воспитать аккуратность у учащихся в построении диаграммы.

IV. Время урока 45 минут.

Что такое раскисление?
Какие химические элементы применяются в качестве раскислителей?
Какие вещества загрязняют шов?
Нужно ли рафинирование?

На свойства сварного соединения наряду с химическим составом металла шва

значительное влияние оказывает структура зоны термического влияния околошовной зоны.

В процессе сварки нагревается основной металл и в нем происходят структурные изменения под воздействием высоких температур.

Область нагрева называется – областью термического влияния – ЗТВ. Смотрим на экран.

Температура, до которой нагреваются отдельные участки ЗТВ, изменяется от температуры плавления до окружающей температуры.

В зависимости от температуры нагрева, структурных и физико-механических изменений в ЗТВ различают следующие участки:

1 – неполного расплавления;

4 – неполной перекристаллизации;

Рисунок на экране.

Участок неполного расплавления является переходным от наплавленного металла к основному.

В процессе сварки он находится в твердожидком состоянии. Свойства этого участка оказывают решающее влияние на работоспособность сварной конструкции.

Участок перегрева определяется температурными границами: от температуры участка неполного расплавления до t=1100 0 C.

В зоне перегрева сталей с повышенным содержанием углерода образуется крупнозернистая структура, которая заметно снижает пластичность металла и увеличивает его хрупкость. Ударная вязкость снижается на 25% и более.

Участок нормализации. На этом участке происходит образование мелкозернистой вторичной структуры. Механические свойства металла на этом участке выше свойств основного металла в его исходном состоянии.

Участок неполной перекристаллизации.

Металл на этом участке подвергается только частичной перекристаллизации.

Наряду с зернами, образовавшимися в результате перекристаллизации, присутствуют зерна исходного металла.

Участок рекристаллизации наблюдается, при сварке стали, подвергшийся пластической деформации (прокат). На этом участке наблюдается некоторое измельчение зерен, что не изменяет механических свойств металла.

Участок синеломкости. На этом участке наблюдаются синие цвета на поверхности металла. При сварке низкоуглеродистых сталей наблюдается резкое падение ударной вязкости из-за снижения пластичности. Это происходит, когда в сталях содержится кислород, азот и водород в избыточном количестве.

Размеры отдельных участков ЗТВ и общая ширина ее зависят от условий нагрева и охлаждения.

Читайте также: