Билет № 19 (1) Притирка и доводка поверхностей.

Притирка — это слесарная операция по удалению с поверхности обрабатываемой детали тончайшего слоя металла (до 0,02 мм) с целью получения высокого качества ее поверхности (плоскостности, прямолинейности, малой шероховатости) для обеспечения плотного (герметичного) или разъемного (подвижного) соединения. Режущим инструментом при притирке являются острые ребра мельчайших зерен абразивного материала. Наибольшее распространение в слесарном деле имеют следующие виды притирки поверхностей: плоских (широких и узких), цилиндрических, конических, а также криволинейных различной конфигурации. Особый вид притирки — притирка кранов с коническими пробками и клапанов в целях достижения их герметичности, когда абразивным материалом обрабатываются обе поверхности — пробки крана, клапана и их гнезд (седел).

Притирка является окончательной операцией, более точной, чем шабрение. Обработка осуществляется после механической обработки — шлифования, тонкого точения, фрезерования, развертывания или шабрения. Шероховатость подготовленной под притирку поверхности не должны превышать Ra 0,63. Припуск на притирку должен быть весьма незначителен и составлять не более 0,05 мм. Притирке подвергаются как термически обработанные, так и термически необработанные заготовки. Притиркой достигается точность геометрических размеров до 0,005 мм и шероховатость поверхности Ra 0,008.

 

Доводка — это чистовая отделочная операция, позволяющая с помощью притирки обрабатывать детали с высокой точностью линейных размеров (по 5… 6 квалитетам) и геометрической формы, а также с очень малой степенью шероховатости. Путем доводки обрабатываются режущие и измерительные и проверочные инструменты, матрицы и пуансоны штампов и другие детали, к которым предъявляются высокие требования по параметрам точности размеров и геометрической формы, а также шероховатости обработанных поверхностей.

Подготовка поверхностей под доводку осуществляется теми же методами и с теми же требованиями, что и подготовка поверхностей под притирку. Параметры, достигаемые при доводке, также не отличаются от параметров точности и шероховатости, достигаемых при притирке.

Билет № 20 (1) Паяные соединения и их сборка.

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

Спаиваемые элементы деталей, а также припой и флюс вводятся в соприкосновение и подвергаются нагреву с температурой выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления спаиваемых деталей. В результате припой переходит в жидкое состояние и смачивает поверхности деталей. После этого нагрев прекращается, и припой переходит в твёрдую фазу, образуя соединение.

Прочность соединения во многом зависит от зазора между соединяемыми деталями (от 0,03 до 2 мм), чистоты поверхности и равномерности нагрева элементов. Для удаления оксидной плёнки и защиты от влияния атмосферы, а также для понижения поверхностного натяжения и улучшения растекания припоя применяют флюсы.

Пайка бывает

низкотемпературная (нагрев припоя до 450 °C);

высокотемпературная (нагрев припоя свыше 450 °C).

Соответственно — припои бывают

легкоплавкие;

тугоплавкие.

Для низкотемпературной пайки используют, в основном, электрический нагрев, для высокотемпературной — в основном, нагрев горелкой. В качестве припоя используют сплавы

оловянно-свинцовые (Sn - 90%, Pb - 10%, t° пл. 220 °C);

медно-серебряные (Ag - 72%, Cu - 28%, t° пл. 779 °C);

медно-цинковые (Cu - 48%, Zn - 52%, t° пл. 865 °C);

галлиевые (t° пл. ~50°С);

висмутовые (сплав Вуда с t° пл. 70 °C, сплав Розе с t° пл. 96 °C)

и т. д.

Пайка является высокопроизводительным процессом, обеспечивает надёжное электрическое соединение, позволяет соединять разнородные материалы (в различной комбинации металлы и неметаллы), отсутствие значительных температурных короблений (по сравнению со сваркой). Паяные соединения допускают многократное разъединение и соединение соединяемых деталей (в отличие от сварки). К недостаткам можно отнести относительно невысокую механическую прочность.

Исходя из физико-химической природы процесса, пайку можно определить следующим образом. Процесс соединения металлов в твёрдом состоянии путём введения в зазор припоя, взаимодействующего с основным металлом и образующего жидкую металлическую прослойку, кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва. На границе между припоем и основным металлом образуются переходные слои, состоящие из продуктов их взаимодействия -- твёрдых растворов и интерметаллидов. Они обеспечивают адгезию между припоем и основным металлом, однако слишком толстые слои интерметаллидов проявляют хрупкость и приводят к разрушению пайки.

Виды пайки:

капиллярная (смачивание деталей и затекание припоя в зазор между ними происходит за счёт капиллярных сил):

горизонтальная;

вертикальная;

диффузионная (пайка происходит при температуре выше точки плавления припоя за счёт взаимной диффузии припоя и основного металла):

атомно-диффузионная;

реакционно-диффузионная;

контактно-реакционная или контактно-реактивная:

с образованием эвтектики;

с образованием твёрдого раствора;

реакционно-флюсовая или реактивно-флюсовая (во время нагрева припой образуется за счёт реакции металла и флюса):

без припоя;

с припоем;

пайка-сварка:

без оплавления;

с оплавлением.

Анализируя сущность физико-химических процессов, протекающих на границе основной металл — расплав припоя (при формировании соединения в существующих видах пайки), можно видеть, что различия между капиллярной пайкой, диффузионной пайкой и пайкой-сваркой не носят принципиального характера. Капиллярность является общим признаком пайки. Отличительным признаком диффузионной пайки является длительная выдержка при температуре пайки и изотермическая кристаллизация металла шва в процессе пайки. Других характерных признаков этот метод не имеет, основное назначение его — повысить температуру распая шва и прочность паяного соединения. Диффузионная пайка может быть развитием любого вида пайки, в том числе капиллярной, реакционно-флюсовой или контактно-реакционной. В последнем случае диффузионная пайка возможна, если второй металл взаимодействующей пары вводится в виде прослойки между соединяемыми металлами. При реакционно-флюсовой пайке происходит совмещение процессов вытеснения из флюса металла, служащего припоем, и его взаимодействия с основным металлом. Наконец, пайка-сварка отличается от других методов пайки количеством вводимого припоя и характером формирования шва, делающим этот метод пайки похожим на сварку плавлением. При соединении разнородных металлов при пайке-сварке возможно оплавление кромки одной из деталей, изготовленной из более легкоплавкого металла.