Контрольная работа по "Металлургии"

Основным преимуществом  газовой сварки является ее независимость  от электрических источников питания. Это делает удобным ее применение в строительных и монтажных условиях, где не всегда имеется силовая  электрическая сеть. При газовой  сварке легко изменяется тепловложение в металл за счет изменения угла наклона горелки и ее расстояния до изделия, что позволяет избегать прожогов даже при сварке тонкого металла. Типичным примером является сварка водопроводных труб малого диаметра, когда отсутствует доступ к обратной стороне шва для размещения подкладок или подварки корня. Оборудование для газовой сварки достаточно мобильно и транспортабельно.

Недостатки газовой сварки

Недостатками газовой  сварки являются ее низкая производительность, большая зона термического влияния, высокие требования к квалификации сварщика. В связи с этим на машиностроительных предприятиях при стабильной программе  выпуска продукции газовая сварка не может конкурировать с дуговой и практически не применяется.

Газовая резка или кислородная  резка, — это способ резки металлических изделий, основанный на свойстве металлов, нагретых до температуры воспламенения, гореть в технически чистом кислороде. При кислородной резке на нагретый до 1200 — 1300 °С металл направляется струя кислорода, прожигающая металл и разрезающая его. Образующиеся окислы железа в расплавленном состоянии вытекают и выдуваются из полости реза. Этим способом режут изделия из углеродистых низко- и среднелегированных сталей обычно толщиной от 1 мм до 200—300 мм. Так же возможна газовая резка стали толщиной до 2 м.

 Кислородная резка  производят резаком, представляющим  собой специальную сварочную  горелку с дополнительным устройством  для подвода кислорода. Различают  ацетиленокислородную, водородно-кислородную,  бензинокислородную газовую резку,  в зависимости от использованого горючего газа для нагрева металла, а так же ручную и машинную резки.

 Разновидностью газовой  резка является флюсокислородная  резка, которой разделяют металлы,  трудно поддающиеся резке (высокохромистые  и хромоникелевые стали), а также  чугуны и алюминиевые сплавы. В этом случае процесс облегчают  вдуваемые вместе с кислородом  порошкообразные флюсы. Кроме  разделительной кислородной резки,  при которой режущая струя  почти перпендикулярна поверхности  металла, применяют кислородную  обработку (т. н. строжку). При  этом режущую струю направляют  под очень острым углом к  поверхности металла.

 Кислородная (газовая)  резка широко распространена  как в чёрной, так и в цветной  металлургии, в строительстве  и др. отраслях. Наряду с кислородной  резкой в промышленности получила  распространение плазменная резка

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 применяют  флюсы.

Припой — металл или сплав, применяемый при пайке для соединения заготовок и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Применяют сплавы на основе олова, свинца, кадмия, меди, никеля и др.

Пайку осуществляют или с  целью создания механически прочного (иногда герметичного) шва, или для  получения электрического контакта с малым переходным сопротивлением. При пайке места соединения и  припой нагревают. Так как припой имеет температуру плавления  значительно ниже, чем соединяемый  металл (или металлы), то он плавится, в то время как основной металл остаётся твёрдым. На границе соприкосновения  расплавленного припоя и твёрдого металла  происходят различные физико-химические процессы. Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет  зазоры между соединяемыми деталями. При этом компоненты припоя диффундируют в основной металл, основной металл растворяется в припое, в результате чего образуется промежуточная прослойка, которая после застывания соединяет  детали в одно целое.

Выбирают припой с учётом физико-химических свойств соединяемых  металлов, требуемой механической прочности  спая, его коррозионной устойчивости и стоимости. При пайке токоведущих  частей необходимо учитывать удельную проводимость припоя.

Классификация припоев

Припои принято делить на две группы — мягкие и твёрдые. К мягким относятся припои с температурой плавления до 300 °C, к твёрдым — выше 300 °C. Кроме того, припои существенно различаются по механической прочности. Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении 16—100 МПа, а твёрдые — 100—500МПа.

Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые  сплавы (ПОС) с содержанием олова от 10 (ПОС-10) до 90% (ПОС-90), остальное свинец. Проводимость этих припоев составляет 9—15% чистой меди. Большое количество оловянно-свинцовых припоев содержит небольшой процент сурьмы (такие припои обозначаются ПОССу).

Появление гибридной технологии для создания электронных плат обусловило появление нового типа припоев: так  называемых паяльных паст, пригодных  как для обычной, так и трафаретной  пайки элементов гибридных схем. Паяльные пасты представляют собою  сложную дисперсию, в которой  дисперсной фазой являются микро- и наноразмерные частицы припоя и, возможно, твёрдых компонентов флюса, а дисперсной средой являются жидкие компоненты флюса и летучие растворители.

В связи с повышением внимания общества к вопросам экологии теперь при выборе припоев более серьёзно учитывают токсичность его компонентов. В электротехнике и электронике (особенно в бытовой) всё чаще используют бессвинцовые припои.