Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 1

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 1

В общем случае активными центрами или очагами взаимодействия являются поля упругих искажений кристаллической решетки, образующиеся на поверхностях соединяемых материалов Гомологическая температура В зоне соединения О С
...
Однако для образования активных центров совсем не обязательно, чтобы приповерхностные слои обеих соединяемых поверхностей подвергались пластической деформации
...
Например, при соединении разнородных материалов с резко различной сопротивляемостью пластической деформации, таких как алюминий и кремний, в условиях термокомпрессионной и ультразвуковой сварки поверхность кремния при определенных параметрах режима не имеет следов пластической деформации в виде дислокаций и полос скольжения
...
В этом случае активными центрами на кремнии являются чисто упругие искажения, возникающие либо вследствие царапания деформационными микровыступами алюминия, либо в результате воздействия ультразвукового поля
...
При сварке одноименных металлов и сплавов, а также разнородных материалов с не слишком большой разницей в механических свойствах активные центры образуются, как правило, в местах еыходэ дислокаций и их скоплений, в зону контакта
...
Это подтверждает мнение о значительной роли точечных дефектов в процессе активации контактных поверхностей при сварке в твердой фазе, особенно на релаксационной стадии взаимодействия
...
В общем случае активными центрами или очагами взаимодействия являются поля упругих искажений кристаллической решетки, образующиеся на поверхностях соединяемых материалов Гомологическая температура В зоне соединения О С
...
Однако для образования активных центров совсем не обязательно, чтобы приповерхностные слои обеих соединяемых поверхностей подвергались пластической деформации
...
Несмотря на ионную природу, связь между адсорбированным кислородом и атомами металла на его поверхности сильнее связи кислорода с металлом в окисле того же стехиометрического состава
...
Даже при разрушении твердых тел в глубоком вакууме комплексы хемосорбции образуются за весьма короткое время вследствие сегрегации примесных атомов на поверхности путем диффузии из прилегающих объемов тела
...
Следовательно, для развития в зоне контакта соединяемых материалов процессов электронного взаимодействия требуется определенная величина энергии для активации поверхностей
...
При сварке металлов с металлоидами химическими соединениями металлов, в частности окислами, а также с полупроводниками или интерметаллидами, обладающими полупроводниковыми свойствами, квантовые процессы сводятся к образованию прочных связей в основном ковалентного типа
...
Например, при сварке однородных металлов в режимах интенсивной пластической деформации при относительно невысоких температурах образование общих зерен в зоне соединения может происходить и по механизму рекристаллизации обработки, а при малоинтенсивной деформации и высоких температурах — только по механизму собирательной рекристаллизации
...
Особого внимания заслуживает анализ влияния дегазации металла, так как снижение концентрации примесей внедрения существенно, но неодинаково интенсифицирует пластическую деформацию при известных ее механизмах
...
В частности, вследствие десорбции газовых примесей и периодической блокировки ими дислокаций и последующей деблокировки наблюдается ступенчатое развитие деформации ползучести в зоне контакта
...
Возможность образования соединения и его прочность при сварке с высокоинтенсивным силовым воздействием часто определяются условиями релаксации напряжений в приконтактной зоне
...
Кинетический подход к анализу процесса образования соединения материалов в твердой фазе позволил наметить пути интенсификации способов сварки с низкоинтенсивным силовым воздействием и, наоборот, так ограничивать параметры импульсных способов сварки, чтобы не происходило образования оплавленных участков металла в зоне контакта
...
Сопоставление кинетики развития пластической деформации соединяемых материалов с кинетикой роста прочности соединений, полученных при сварке металлов различной природы в одноименном и разноименном сочетаниях, показывает, что наиболее интенсивный рост прочности соединения происходит за период активного деформирования и этап неустановившейся ползучести
...
Следовательно, если в процессе образования соединения любым способом инициировать интенсивную пластическую деформацию соединяемых материалов, то должен наблюдаться и интенсивный рост прочности соединения
...
в условиях диффузионной сварки, интенсифицировать развитие деформации соединяемых материалов можно путем скачкообразного увеличения температуры или давления или путем импульсного воздействия давления
...
Одним из наиболее существенных недостатков сварки давлением с подогревом, например диффузионной, является длительность процесса, обусловленная медленным развитием деформации по схеме ползучести вследствие интенсивного развития деформационного упрочнения металла в приконтактном объеме
...
В связи с этим перспективным является новый способ сварки с циклическим приложением давления, позволяющий использовать наиболее эффективные стадии развития пластической деформации
...
При известных в настоящее время способах сварки давлением с подогревом для упрочнения сварного соединения необходимо проведение последующей термической или термопластической обработки
...
Однако рациональное ведение сварки с резким увеличением скорости деформации на конечном этапе процесса до значений, при которых происходит эффективное скоростное деформационное упрочнение, позволяет непосредственно в процессе сварки осуществлять субструктурное упрочнение и обеспечивать высокий уровень сопротивляемости хрупкому разрушению сварных соединений
...
в условиях воздействия на свариваемые материалы всестороннего сжатия, достаточного по своей величине для перевода соединяемых материалов в пластическое состояние
...
Существующие стандартные установки для сварки в твердой фазе давлением с подогревом имеют системы создания сварочного давления, которые не учитывают скоростного фактора приложения нагрузки
...
В них скорость нагружения устанавливается независимо от релаксационных характеристик свариваемого материала и целиком определяется характеристикой только механизма нагружения
...
Однако на процесс соединения в твердой фазе основное влияние оказывают величина сопротивления деформации свариваемых материалов и их релаксационные свойства, определяющие интенсивность процессов возврата
...
Поэтому установки для сварки в твердой фазе давлением с подогревом должны содержать узлы, обеспечивающие установление и автоматическое регулирование параметров процесса в зависимости от сопротивления пластической деформации и релаксационных свойств соединяемых материалов
...
Уже созданы опытные образцы установок, которые снабжены высокоточными системами измерения сопротивления и степени пластической деформации свариваемых деталей, и главное — механизмами создания сварочного давления, регулирующими в процессе сварки в широком диапазоне либо скорость нагружения при циклическом приложении нагрузки, либо скорость вынужденной деформации в соответствии с релаксационными характеристиками свариваемых материалов
...
На этих установках, в частности, можно осуществлять сварку в режиме сверхпластичности, а также формировать механические свойства сварных соединений на основе новейших достижений термомеханической обработки
...
Такие переходники позволяют широко внедрять в конструкциях летательных аппаратов легкие алюминиевые трубопроводы, так как они обладают всеми преимуществами как алюминиевых, так и стальных конструкций
...
Благодаря высокой степени локализации пластической деформации в приконтактной зоне этот перспективный способ сварки позволяет получать прочное соединение при нагреве свариваемых материалов до температур ниже температур рекристаллизации более твердого материала
...
В последнее время процессы соединения разнородных материалов в твердой фазе получили применение при изготовлении композиционных материалов, например слоистых и с волокнистым и сеточным упрочнением
...
К этим процессам относятся сварка взрывом, прокаткой, вакуумная диффузионная и термокомпрессионная сварка пакетов фольг из матричного материала и слоев сеток и волокон и ленточных полуфабрикатов, полученных в виде тонких листов, состоящих из рядов волокон, на которые методом плазменного напыления нанесен матричный материал
...
Характерной особенностью сварки взрывом является многообразие схем ее осуществления в зависимости от природы соединяемых материалов, формы их существования
...
Основными дефектами при сварке взрывом являются дискретно расположенные вдоль границы соединения оплавленные участки, снижающие, например, коррозионную стойкость зоны соединения
...
Изложенные ранее представления о природе образования соединения металлов в твердом состоянии, а также существующие в настоящее время расчетные модели позволяют оценивать параметры процесса сварки взрывом, при которых сварное соединение характеризуется высокой прочностью и отсутствием локальных оплавленных участков металла
...
Эти расчеты основаны на учете скорости движения дислокаций, частоты их выхода в зону соединения, энергии, выносимой каждой дислокацией, и энергетического барьера в пределах отдельного активного центра, при достижении или превышении которого осуществляется элементарный акт взаимодействия
...
Использование такого подхода позволяет существенно сократить объем экспериментальных исследований, а в ряде случаев прогнозировать выбор материалов конкретного изделия
...
Ее осуществляют давлением на воздухе при комнатной температуре, которая для большинства металлов значительно ниже температуры рекристаллизации обработки
...
Основной технологический вариант холодной сварки предусматривает совместную пластическую деформацию соединяемых деталей за счет приложения сил, нормальных к поверхности соедине Рис
...
Холодную сварку нормальными усилиями осуществляют внахлестку вдавливанием пуансонов в предварительно зажатые или незажатые детали или встык с использованием зажимных приспособлений, которые приводят к стесненной деформации в конце процесса
...
Для получения качественного соединения в обоих случаях необходимо значительное растекание металла в месте соединения, которое способствует разрушению и выносу окисных пленок из зоны контакта, сглаживанию поверхностных микронеровностей и образованию активных центров схватывания в местах выхода дислокаций и их скоплений
...
Ее осуществляют давлением на воздухе при комнатной температуре, которая для большинства металлов значительно ниже температуры рекристаллизации обработки
...
Основной технологический вариант холодной сварки предусматривает совместную пластическую деформацию соединяемых деталей за счет приложения сил, нормальных к поверхности соедине Рис
...
Холодную сварку нормальными усилиями осуществляют внахлестку вдавливанием пуансонов в предварительно зажатые или незажатые детали или встык с использованием зажимных приспособлений, которые приводят к стесненной деформации в конце процесса
...
Для получения качественного соединения в обоих случаях необходимо значительное растекание металла в месте соединения, которое способствует разрушению и выносу окисных пленок из зоны контакта, сглаживанию поверхностных микронеровностей и образованию активных центров схватывания в местах выхода дислокаций и их скоплений
...
Такое же примерно влияние оказывает появление или приложение тангенциальных усилий, облегчающих условия растекания металла и локализующих деформацию в зоне соединения
...
Для осуществления холодной сварки, как правило, используют стандартное прессовое и прокатное оборудование, которое оснащают специальным инструментом в соответствии с типоразмерами свариваемых деталей
...
Наиболее широкое применение холодная сварка нашла в производстве изделий домашнего обихода из алюминия и его сплавов, в электротехнической промышленности и транспорте для соединения алюминиевых и медных проводов, а также алюминиевых проводов с медными наконечниками
...
В последние годы во ВНИИЭСО, ЦНИИ МПС и ряде других организаций для этих целей были разработаны образцы специализированного прессового оборудования, позволяющего, в частности, осуществлять сварку с комбинированным приложением нормальных и тангенциальных усилий
...
Для понимания физической природы холодной сварки и выявлений условий совместной пластической деформации, достаточных для получения качественного соединения различных металлов и сплавов, необходимо рассмотреть роль и особенности пластической деформации на всех основных стадиях процесса при образовании физического контакта
...
В связи с трудностью обеспечения схватывания металлов по всей поверхности контакта при холодной сварке реальную прочность соединения необходимо оценивать также с учетом влияния концентраторов напряжений от остающихся несплошностей
...
Для осуществления холодной сварки, как правило, используют стандартное прессовое и прокатное оборудование, которое оснащают специальным инструментом в соответствии с типоразмерами свариваемых деталей
...
Однако на степень деформационного упрочнения при этих температурах могут также влиять и процессы взаимодействия дислокаций с межузельными атомами примесей или их комплексами с точечными дефектами, приводящие в ряде металлов
...
Эти процессы принято называть динамическим деформационным или просто деформационным старением, в зависимости от того, какие дислокации подвергаются блокировке — движущиеся или неподвижные
...
Однако общее принципиальное отличие холодной сварки любых металлов от большинства способов их сварки в твердом состоянии при повышенных температурах связано с необходимостью разрушения и удаления окисных пленок из зоны контакта механическим путем, т
...
Далее пластическая деформация, как и при всех других способах сварки в твердом состоянии, обеспечивает образование физического контакта, активацию контактных поверхностей и их схватывание на стадии объемного взаимодействия
...
Для оценки большого значения окисных пленок при холодной сварке полезно привести данные по схватыванию металлов в глубоком безмасленном вакууме под давлением с предварительным удалением окисных пленок механической зачисткой поверхностей
...
Следует полагать, что эта деформация обеспечивает развитие не только физического контакта, но и всех других стадий процесса образования соединения, включая и активацию контактных поверхностей и объемное взаимодействие
...
Существенную роль при сварке этих металлов играют также сильное деформационное упрочнение зоны контакта, большая величина упругой деформации, последействия в процессе разгрузки после сварки и затрудненность релаксации напряжений при комнатной температуре
...
Для оценки большого значения окисных пленок при холодной сварке полезно привести данные по схватыванию металлов в глубоком безмасленном вакууме под давлением с предварительным удалением окисных пленок механической зачисткой поверхностей
...
Кинетическая энергия соударения движущейся части с поверхностью неподвижной части затрачивается на работу совместной пластической деформации контактирующих слоев металла, приводящей к образованию сварного соединения
...
Высокоскоростное соударение метаемой части металла с неподвижной развивает в окрестностях движущейся вершины угла у встречи их контактирующих поверхностей давления
...
Вызываемое им всестороннее неравномерное сжатие с наиболее благоприятными условиями для пластического течения в направлении процесса сварки благодаря наличию свободной поверхности перед вершиной угла у и возникновению тангенциальной составляющей скорости
...
Кинетическая энергия соударения движущейся части с поверхностью неподвижной части затрачивается на работу совместной пластической деформации контактирующих слоев металла, приводящей к образованию сварного соединения
...
При этом процессе окисные пленки и другие поверхностные загрязнения дробятся, рассредоточиваются, а также выносятся из вершины угла у под действием кумулятивного эффекта
...
Таким образом, реализуется известная способность металлов образовывать прочные металлические связи в твердой фазе при создании между соединяемыми поверхностями физического контакта и условий для электронного
...
При соударении свариваемых частей по ним распространяется система ударных волн — упругой и следующей за ней пластической, последняя из которых возникает при развитии в окрестностях вершины угла у определенного динамического давления р и приводит к совместной пластической деформации контактирующих слоев металла
...
При этом процессе окисные пленки и другие поверхностные загрязнения дробятся, рассредоточиваются, а также выносятся из вершины угла у под действием кумулятивного эффекта
...
Таким образом, реализуется известная способность металлов образовывать прочные металлические связи в твердой фазе при создании между соединяемыми поверхностями физического контакта и условий для электронного
...
Первый заключается в скоростном фотографировании момента сварки взрывом в вакуумных камерах с помощью фоторегистров типа СФР или рентгеновских импульсных установок
...
Не требующим сложного оборудования и камер является хронографический метод, основанный на регистрации с помощью катодных осциллографов промежутков времени между замыканиями метаемой части двух электрических контактов, торец одного из которых расположен заподлицо с контактирующей поверхностью неподвижной части, а торец второго почти вплотную примыкает к контактирующей поверхности метаемой
...
Пластическая деформация металла с помощью известного дислокационного механизма возможна со скоростями, меньшими скорости распространения пластических волн сжатия с
...
Для создания прочного соединения металл в зоне соударения должен быть в определенной степени пластически продеформирован, чтобы в течение очень короткого времени, определяющегося скоростью сварки, разорвать подавляющую часть химических связей на обеих контактирующих поверхностях и заменить их новыми
...
Требуемая энергия активации этого процесса при сварке взрывом может развиваться только в результате пластической деформации металла в вершине угла у, степень которой обусловливается расходуемой на нее долей кинетической энергии соударения свариваемых частей
...
Для создания прочного соединения металл в зоне соударения должен быть в определенной степени пластически продеформирован, чтобы в течение очень короткого времени, определяющегося скоростью сварки, разорвать подавляющую часть химических связей на обеих контактирующих поверхностях и заменить их новыми
...
Результаты отдельных исследований показывают, что величины необходимых для образования равнопрочных соединений минимальных давлений р примерно на порядок превышают статический предел текучести свариваемых металлов и, видимо, должны корре
...
Результаты отдельных исследований показывают, что величины необходимых для образования равнопрочных соединений минимальных давлений р примерно на порядок превышают статический предел текучести свариваемых металлов и, видимо, должны корре
...
В первой из них с увеличением ис прочность соединений возрастает почти скачкообразно до прочности основного металла за счет исчезновения первого вида физической микронеоднородности
...
В композициях из металлов с ограниченной растворимостью причиной этого является оплавление металла на границе раздела, растущее с увеличением значений
...
Повышение исходной твердости обоих или одного из свариваемых металлов при неизменных параметрах процесса вызывает уменьшение длины и амплитуды волн на границе раз
...
При сварке однородных материалов это почти не отражается на прочности сварных соединений, при сварке разнородных — является условием, ограничивающим получение равнопрочных соединений
...
В противном случае длина волн принудительно повторяет шаг между зубцами механической обработки с образованием завихрений, а в них — соответствующих видов микронеоднородности
...
При сварке однородных материалов это почти не отражается на прочности сварных соединений, при сварке разнородных — является условием, ограничивающим получение равнопрочных соединений
...
В противном случае длина волн принудительно повторяет шаг между зубцами механической обработки с образованием завихрений, а в них — соответствующих видов микронеоднородности
...
Перспективы и области применения сварки взрывом определяются способностью создавать в твердой фазе прочные соединения за счет поверхностных металлических связей без развития объемной диффузии вследствие скоротечности процесса на больших, практически неограниченных площадях
...
Перспективы и области применения сварки взрывом определяются способностью создавать в твердой фазе прочные соединения за счет поверхностных металлических связей без развития объемной диффузии вследствие скоротечности процесса на больших, практически неограниченных площадях
...
Установлено благоприятное влияние ультразвуковых колебаний на кристаллизующиеся расплавы — происходит дегазация и измельчение зерна и улучшение механических характеристик литых металлов
...
Воздействуя им на сварочную ванну в процессе кристаллизации, можно улучшить механические свойства сварного соединения благодаря измельчению структуры металла шва
...
Ультразвуковые колебания активно разрушают естественные и искусственные пленки, что позволяет сваривать металлы с окисленной поверхностью, покрытые слоем лака и т
...
Им можно стабилизировать структурные составляющие металла сварного соединения, устраняя возможность самопроизвольного деформирования сварных конструкций со временем
...
Сварка металлов ультразвуком находит все более широкое применение, так как этот способ имеет ряд преимуществ и особенностей по сравнению с контактной и холодной сваркой
...
При сварке ультразвуком неразъемное соединение металлов образуется при совместном воздействии на детали механических колебаний высокой частоты и относительно небольших сдавливающих усилий
...
Механическая колебательная система служит для преобразования электрической энергии в механическую, передачи этой энергии в зону сварки, концентрирования этой энергии и получения необходимой величины колебательной скорости излучателя
...
Элементом колебательной системы, возбуждающей упругие колебания, является электромеханический преобразователь, использующий магнитострикционный эффект
...
При изменении величины напряженности магнитного поля в материале возникает периодическое изменение размеров, при этом частота упругих колебаний равна двойной частоте тока
...
Поэтому для увеличения амплитуды смещения и концентрации энергии колебаний, а также для передачи механических колебаний к месту сварки используют волноводы и трансформаторы упругих колебаний
...
Основным назначением трансформаторов упругих колебаний является увеличение амплитуды колебаний до величины, необходимой для осуществления процесса сварки
...
Элементом колебательной системы, возбуждающей упругие колебания, является электромеханический преобразователь, использующий магнитострикционный эффект
...
Процесс ультразвуковой сварки происходит при воздействии сдвигающих высокочастотных колебаний, давления, приложенного перпендикулярно к поверхности листа, и теплового эффекта, сопровождающего процесс сварки
...
Проведенные измерения микротвердости поверхности зашлифованного пятна и основного металла вблизи пятна показали, что микротвердость поверхностного слоя зашлифованного пятна выше
...
Даже в случае минимального времени пропускания ультразвука образующееся соединение имеет высокий предел прочности, который не изменяется с увеличением времени пропускания ультразвука и площади узлов схватывания
...
Образование тепла вызывается возникновением трения на контактных поверхностях и пластическими деформациями в металле, сопровождающими образование сварного соединения
...
Это вызвано уменьшением мощности, передаваемой в зону сварки вследствие выхода из резонанса колебательной системы, увеличением площади контакта в зоне сварки и др,
...
Образование тепла вызывается возникновением трения на контактных поверхностях и пластическими деформациями в металле, сопровождающими образование сварного соединения
...
Предварительный подогрев изделия приводит к уменьшению длительности пропускания ультразвуковых колебаний и способствует увеличению прочности сварного соединения
...
При очень продолжительном пропускании ультразвука и большом давлении сварное соединение некачественно вследствие значительных деформаций основного металла и приваривания его к электроду
...
При этом прочность сварных точечных соединений достаточно высока, разрушение соединений происходит обычно с вырывом точки по контуру как при испытаниях на срез, так и при испытаниях на отрыв
...
Предварительный подогрев изделия приводит к уменьшению длительности пропускания ультразвуковых колебаний и способствует увеличению прочности сварного соединения
...

Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 4
Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 3
Сварка в машиностроении: Справочник. В 4-х т. Т. 2
Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 1
Материаловедение: Учеб. пособие
Справочник по металлопрокату
Марочник сталей и сплавов: Справочник

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. Т. 1