Principalele metode și tipuri de lipire. Echipamente de lipit, materiale și tehnologie de lipit. Metode speciale de sudare și lipire Sudare Lipire

Aplicabil:

lipirea capilară. Lipitura umple golul dintre suprafețele de îmbinat. Lipitul și metalul nu interacționează chimic. Aceasta este cea mai comună metodă de lipit.
Lipire prin difuzie - expunere lungă la temperatură ridicată. Există o întărire a cusăturii datorită difuzării reciproce a componentelor lipiturii și a metalului de bază. Nu există interacțiune chimică, se formează o soluție solidă.
Lipire reactivă la contact. In acest caz au loc reactii active intre piesele de imbinat sau intre piese si lipit, cu formarea in contact a unei imbinari cu punct de topire redus.
Lipire cu flux reactiv. Sudura este formată printr-o reacție de deplasare între flux și metalul de bază.
Lipire - sudare, cusătura este formată prin metode de sudare, dar lipirea este folosită ca material de umplutură.

Metodele de lipire sunt determinate de proprietățile chimice ale lipitului, fluxului și metalului și modul de lipit (temperatura, timp etc.) În funcție de sursa de căldură, lipirea se realizează în următoarele moduri:

lipire în cuptoare;
lipire cu rezistență;
lipire prin inducție;
lipirea cu fiare de lipit;
lipirea cu arzatoare pe gaz.
lipire prin scufundare în lipire topită;

Aliajele metalice sunt cel mai adesea folosite ca lipit.

Cerințe de bază pentru lipire:

1. Au un punct de topire cu cel puțin 50-100 o C sub punctul de topire al metalelor lipite.

2. Asigurați o bună umezire a metalului și o bună umplere a cusăturii de lipit.

3. Formați cusături puternice, ductile și rezistente la coroziune.

4. Au un coeficient de dilatare liniară care nu diferă brusc de coeficientul de dilatare liniară al metalelor lipite.

Lipiturile sunt împărțite în două grupe: moi (punct de topire sub 500 o C) și dure (peste 500 o C).

Lipirea moale oferă o rezistență mecanică relativ scăzută și este utilizată pentru piesele care funcționează la temperaturi scăzute și sarcini mici de șoc de vibrații: radiatoare, rezervoare de combustibil, fire electrice etc. Cele mai comune lipituri de staniu-plumb (staniul în forma sa pură ca lipit nu este utilizat) lipituri (numărul din numele lipitului indică conținutul de staniu din acesta): POS-18 (17-18% staniu, 2- 2,5% antimoniu și 79-81% plumb) este utilizat pentru lipirea pieselor necritice; POS-30 și POS-40 - pentru cusături cu rezistență și fiabilitate suficientă, POS-50 și POS-61 - pentru piese ale căror cusături nu trebuie să se oxideze în timpul funcționării (echipamente electrice etc.).

Lipirea tare se realizează atunci când este necesar să existe o cusătură puternică sau o cusătură care să funcționeze la temperaturi ridicate (conducte de combustibil și ulei, contacte relee etc.). Lipiturile dure includ: cupru, cupru-zinc, alamă, aluminiu și argint. Lipituri cupru-zinc (prima cifră din numele lipitului indică conținutul de cupru din lipit, restul este zinc și o cantitate mică de impurități): PMC-36 - pentru lipirea produselor din alamă; ПМЦ-48 - pentru piese din aliaje de cupru care nu sunt supuse la sarcini de șoc și încovoiere; ПМЦ-54 - pentru lipirea cuprului, bronzului și oțelului care nu sunt supuse la sarcini de șoc.

Pentru a obține o conexiune elastică și durabilă, alama L-62 și L-68 sunt folosite ca lipituri. (aliaj de cupru cu zinc - până la 80%, cu adaosuri de aluminiu, plumb, nichel - până la 10%).

Pentru lipirea structurilor critice se folosesc lipituri de argint: PSR-12 (36% cupru, 12% argint, nu mai mult de 1,5% impurități, restul este zinc); PSr-45 pentru lipirea alamei, cuprului și bronzului (contactele partiilor echipamentelor electrice); PSr-70 pentru lipirea firelor electrice care necesită rezistență electrică scăzută la punctele de lipit.

Pentru lipirea pieselor din aluminiu și aliajele acestuia, se folosesc lipituri aluminiu-siliciu (silici) și aliaje aluminiu-cupru (34A și 35A). Solder 35A are calități mecanice mai mari și un punct de topire mai mare decât 34A.

Fluxurile sunt folosite pentru a îndepărta peliculele de oxid de la suprafață și pentru a le proteja de oxidarea ulterioară, care fie dizolvă oxizii, fie interacționează chimic cu oxizii și care plutesc la suprafața sudurii sub formă de zgură. Fluxurile ajută, de asemenea, la îmbunătățirea umezelii suprafețelor cu lipire. Punctul de topire al fluxului trebuie să fie sub punctul de topire al lipitului.

La lipirea cu lipituri moi, se folosește amoniac (sau clorură de amoniu), o soluție apoasă de clorură de zinc și clorură de amoniu cu o concentrație de 20-50%. Acidul clorhidric nu este folosit ca flux, dar se folosește o soluție apoasă de clorură de zinc, care se obține prin gravarea unei soluții apoase de acid clorhidric cu zinc:

HCl + Zn2 → ZnCl2 + H2.

Pentru a preveni coroziunea ulterioară a pieselor lipite, se folosește colofoniu, care trebuie aplicat la locul de lipit, dar nu și pe fierul de lipit, deoarece. atunci când este supraîncălzit pe un fier de lipit, își poate pierde proprietățile de flux.

La lipirea cu lipituri dure, boraxul sau amestecul acestuia cu acid boric și anhidridă boric este folosit ca flux. Prin selectarea cantității de anhidridă borică, se modifică punctul de topire al fluxului.

Lipirea pieselor cu lipituri moi se realizează cel mai adesea folosind fiare de lipit (cupru și electrice), iar cu lipituri dure - arzătoare pe gaz sau încălzire prin inducție. Partea de lucru a fierului de lipit este frecată cu amoniac pentru a îndepărta oxizii, cositorită. Suprafața cusăturii este degresată cu flux, fierul de lipit se topește și lipitura este transferată la locul de lipit și distribuită uniform peste el.

Părțile trenului de rulare ale mașinilor de construcții și rutiere au o uzură foarte mare. În acest caz, pentru a le reface, este recomandabil să folosiți turnarea metalului lichid (sudare turnată), deoarece. alte metode (suprafața automată, fixarea bandajelor etc.) nu oferă o calitate bună și sunt foarte costisitoare.

Piesa este încălzită și plasată într-o matriță de răcire, de asemenea încălzită la 200-250 ° C. Fierul lichid sau oțelul este turnat în matriță prin letniks, care umple spațiul dintre piesa uzată și peretele matriței, metalul este sudat pentru a compensa pentru purtare. Piesele trenului de rulare nu necesită post-prelucrare. În comparație cu alte metode, costul restaurării este redus de două până la trei ori, iar durabilitatea este la nivelul unei piese noi.

lot

Operațiunile de lipire sunt destul de frecvente nu numai în domeniile profesionale din producție și construcții, ci și în viața de zi cu zi. Sunt folosite pentru a obține interatomie între părți și elemente mici. Există diferite tipuri de lipire, care diferă în nuanțe tehnologice, consumabile utilizate, piese de prelucrat etc.

Informații generale despre tehnologie

Aceasta este o metodă de îmbinare care utilizează o topitură de lipire (lipire) cu caracteristici potrivite pentru condiții specifice. Atât elementul activ de lipit, cât și piesele de prelucrat sunt supuse preîncălzirii, care formează o structură de materiale care este maleabilă pentru îmbinare. Regimul de temperatură trebuie să depășească punctul de vârf de încălzire, ocolind pe care părțile metalice se înmoaie și încep să treacă la starea lichidă. O caracteristică importantă a oricărui tip de lipire este timpul de expunere termică sub topitură. Acesta este intervalul de la începutul încălzirii până la întărirea lipirii după realizarea conexiunii. În medie, operația durează 5-7 minute, dar pot exista abateri de la acest interval - depinde de caracteristicile piesei de prelucrat și de zona nodului procesat.

Lămpi de lipit

Cel mai comun instrument pentru lipirea diferitelor piese de prelucrat, care vă permite să obțineți încălzire la temperatură ridicată prin arderea alcoolului, kerosenului și a altor tipuri de combustibili lichizi. În procesul de funcționare, din duza aparatului iese o siguranță cu flare, care este direcționată ulterior către zona țintă a topiturii. Astfel de dispozitive pot fi utilizate nu numai pentru îmbinarea pieselor, ci și pentru încălzirea structurilor și mecanismelor. De asemenea, mașinile de lipit sunt folosite înainte de îndepărtarea vopselei. Temperatura medie de încălzire a unui fier de lipit cu lampă este de 1000 - 1100 ° C, deci poate fi folosit și la sudare. Cele mai productive modele includ lămpile pe benzină. Ele ating rapid temperatura optimă de funcționare și se ocupă de majoritatea operațiunilor standard de lipire. Designul dispozitivelor prevede un cartuș pentru combustibil, precum și un regulator de flacără care vă permite să variați puterea expunerii termice.

torțe de lipit

O gamă largă de fiare de lipit cu gaz care pot fi conectate la un recipient de combustibil sau la o sursă centrală de combustibil. Prima variantă de aprovizionare are avantajul autonomiei. Un arzător cu un spray, precum și poate fi folosit indiferent de comunicațiile externe. Atunci când alegeți un astfel de dispozitiv, trebuie să luați în considerare puterea, temperatura de funcționare, tipul de gaz utilizat, timpul de pregătire etc. De exemplu, o pistoletă standard de lipit cu gaz funcționează pe propan-butan și atinge o temperatură de încălzire de până la 1300°C. Perioada de expunere termică continuă poate ajunge la 3 ore, dar acest timp va depinde și de volumul cartuşului conectat. Arzatoarele se disting si prin tipul de sistem de aprindere. Cele mai simple modele sunt pornite mecanic, iar la modificările mai moderne se folosește aprinderea piezo.

Fiare de lipit electrice

Este, de asemenea, un tip comun de echipament de lipit în mediul casnic, care este sigur (comparativ cu aparatele pe gaz) și compact ca dimensiune. Dar merită să subliniem și deficiențele. În primul rând, astfel de dispozitive depind de rețea, ceea ce le limitează domeniul de aplicare. În al doilea rând, echipamentul electric de lipit menține o temperatură scăzută de încălzire în intervalul 400 - 450°C. Acest lucru se datorează faptului că o parte din energie se pierde în procesul de transformare a energiei electrice în căldură.

Atunci când alegeți un dispozitiv, trebuie luată în considerare tensiunea maximă. Deci, în ateliere și industrii se folosesc modele standard de 220 V. În condiții casnice, se folosesc adesea dispozitive care funcționează de la transformatoare de 12 și 24 V. Sarcinile care pot fi rezolvate cu fiare de lipit electrice se limitează în principal la repararea echipamentelor mici, refacerea contactelor microcircuitului , conectarea pieselor din plastic etc.

Statii de lipit

Pentru a efectua operațiuni de lipire în serie sau în linie, se utilizează echipamente multifuncționale. Stația de lipit se caracterizează printr-o gamă largă de opțiuni de reglare a parametrilor de funcționare, precum și temperaturi mai mari de încălzire. Este suficient să spunem că dispozitivele de acest tip funcționează la o putere de 750 - 1000 W, conectate la rețele cu o tensiune de 220 V. De regulă, acestea sunt echipamente profesionale de lipit, dar există și omologi casnici. De exemplu, dispozitivele pentru operațiuni de grup la domiciliu pot include mai multe vârfuri interschimbabile de diferite dimensiuni, suporturi, dispozitive de deslipire, tăietori de sârmă și alte accesorii auxiliare. Acum merită să vă familiarizați cu diferite abordări tehnologice ale proceselor de lipire.

Principalele tipuri de lipire

Există tehnici de efectuare a operațiunilor asupra îmbinării și a jocului. Deci, dacă distanța dintre elementele conectate este mai mică de 0,5 mm, atunci lipirea va fi cu un spațiu. Depășirea acestui interval înseamnă că conexiunea se face cap la cap. Mai mult, îmbinările pot avea diferite configurații - de exemplu, în formă de X și V. Lipirea prin gol se realizează numai cu lipire lichidă, care este trimisă în zona intermediară în timpul funcționării. lipirea cap la cap presupune umplerea spațiului liber cu lipire sub influența gravitației.

Clasificarea lipirii în funcție de condițiile de temperatură

Până în prezent, se utilizează lipirea moale, dură și la temperatură ridicată, care este utilizată în principal în producție și construcții. Primele două tehnici sunt similare în multe privințe - de exemplu, în ambele cazuri, temperatura de funcționare este de 450 ° C și mai mică. Pentru comparație, conexiunile la temperatură înaltă sunt realizate în modul de cel puțin 600 ° C și mai des - peste 900 ° C.

În același timp, procesarea la temperatură scăzută poate oferi o conexiune de înaltă calitate. Cea mai avantajoasă va fi utilizarea lipirii dure, datorită căreia se obține o rezistență ridicată și refractaritatea pieselor. Adăugarea de cupru la gol sau îmbinare va crește, de asemenea, ductilitatea piesei de prelucrat. Dacă este necesară obținerea unei structuri flexibile și elastice, se folosește lipirea moale.

Clasificarea lipirii

Este posibil să se împartă în mod condiționat lipiturile moderne în două grupuri:

topirea la temperaturi scăzute.
Topirea la temperaturi ridicate.

După cum sa menționat deja, lipirea la temperatură joasă este efectuată la 450°C și mai jos. Lipitura în sine pentru acest tip de operație ar trebui să se înmoaie deja la 300°C. Astfel de materiale includ un grup larg de aliaje de staniu cu adaos de zinc, plumb și cadmiu.

Mediile topite la temperatură înaltă sunt utilizate pentru lipire la temperaturi de ordinul a 500°C. Aceștia sunt în principal compuși de cupru, care includ și nichel, fosfor și zinc. Este important de menționat că, de exemplu, pe lângă un punct de topire mai scăzut, acesta va diferi de aliajele de cupru în ceea ce privește rezistența mecanică. Raportul rezistenței la presiunea fizică poate fi reprezentat astfel: 20 - 100 MPa față de 100 - 500 MPa.

Tipuri de fluxuri

Când este expus la căldură, pe suprafața piesei metalice se formează un strat de oxid, care împiedică formarea unei conexiuni de înaltă calitate cu lipirea. Pentru a elimina astfel de obstacole sunt folosite diferite tipuri de fluxuri de lipit, unele dintre ele eliminând și urmele de rugină și depuneri.

Fluxurile pot fi clasificate doar după compatibilitatea cu lipituri (dure și moi) sau după rezistența la temperatură. De exemplu, pentru lipirea moale a metalelor grele, se folosesc produse etichetate F-SW11 și F-SW32. Pentru conectarea solidă a aliajelor grele, se folosesc fluxuri de lipit de tipurile F-SH1 și F-SH4. Metalele ușoare precum aluminiul sunt recomandate a fi pre-tratate cu compuși din grupele F-LH1 și F-LH2.

Metoda de lipire prin inducție

Această tehnologie de lipire are mai multe avantaje față de metoda clasică de îmbinare prin topire la cald. Printre acestea, se poate evidenția gradul minim de oxidare a piesei de prelucrat, care în unele cazuri elimină necesitatea utilizării fluxurilor, precum și un efect de deformare scăzut. În ceea ce privește materialele țintă, acestea includ atât aliaje moi și dure, cât și ceramică cu materiale plastice. De exemplu, lipirea optimă pentru cupru în acest caz va fi marcată L-SN (modificări SB5 sau AG5). Ca sursă de energie termică în timpul expunerii prin inducție, pot acționa atât dispozitivele cu lămpi portabile, cât și unitățile mașinii de putere adecvată. În producție se folosesc și grupuri electrogene atunci când este necesar să se obțină o lipire pe termen lung a nodurilor cu suprafață mare. De asemenea, în lucrare este inclus un inductor cu mai multe locuri, care poate prelua piese pe rând. Conform acestei tehnologii, în special, sunt realizate unelte de tăiere manuală.

O altă metodă modernă de lipire de înaltă tehnologie, a cărei dezvoltare a fost cauzată de necesitatea de a elimina o serie de deficiențe caracteristice ale metodelor de îmbinare electrochimică. O caracteristică cheie a acestei tehnici este capacitatea de a înlocui fluxul convențional ca mijloc de eliminare a oxizilor. Funcția de stripare este realizată de energia undelor ultrasonice, care provoacă procesul de cavitație în lipirea lichidă. În același timp, sarcinile de acțiune de legare termică din topitură sunt pe deplin păstrate.

Se remarcă și superioritatea tehnologiei în ceea ce privește viteza de conectare. Dacă comparăm radiația ultrasonică cu efectul pe care îl dă lipirea staniu-plumb, atunci intensitatea prăbușirii cavităților nodului procesat va fi de câteva ori mai mare. După cum arată observațiile, undele ultrasonice cu o frecvență de 22,8 kHz asigură o viteză de închidere a lipirii de 0,2 m/s.

Există și avantaje economice ale acestei metode. Ele sunt, de asemenea, asociate cu o schimbare a abordărilor privind utilizarea fluxurilor și lipirilor. În producția de dispozitive electrice, la asamblarea condensatoarelor monolitice, convertoarelor de curent și a altor dispozitive, metalizarea cu paste de paladiu, argint și platină este utilizată pe scară largă. Procesul de lipire cu ultrasunete vă permite să înlocuiți metalele prețioase cu analogi mai ieftini fără a pierde performanța viitorului produs.

Caracteristici de lipire-sudare

Lipirea ca atare are multe asemănări cu tehnologiile tradiționale de sudare. De asemenea, este utilizată încălzirea pieselor de prelucrat și a materialului terț care afectează formarea cusăturii. Dar, în comparație cu tehnicile de sudare, lipirea nu asigură o topire internă a structurii piesei de prelucrat. Marginile pieselor, de regulă, rămân solide, deși sunt încălzite. Și totuși, o topire completă a piesei de prelucrat oferă o conexiune mai puternică. Un alt lucru este că pentru a obține un astfel de rezultat, pot fi necesare echipamente mai puternice. Atunci când utilizați lipire lichidă pentru cupru, lipirea non-capilară cu umplere densă a cusăturii este destul de fezabilă. Această metodă de conectare este parțial legată de sudare, deoarece crește aderența structurilor a două sau mai multe piese de prelucrat. Se recomanda efectuarea lipirii necapilare cu dispozitive cu arc electric sau o pistolet oxiacetilenic.

Concluzie

Obținerea unei îmbinări de înaltă calitate în procesul de lipire este influențată nu numai de alegerea corectă a tehnologiei, lipirea cu flux și echipament. Adesea, procedurile organizatorice mici asociate cu pregătirea materialelor și prelucrarea ulterioară sunt de o importanță decisivă. În special, utilizarea lipiturii dure necesită curățarea în mai multe etape a suprafeței țintă folosind șlefuirea abrazivă și atacul chimic cu tetraclorură de carbon. Partea finită trebuie să fie curată, netedă și cât mai nivelată posibil. Direct în timpul lipirii, se recomandă, de asemenea, să acordați o atenție deosebită metodei de fixare a pieselor de prelucrat. Este de dorit să le fixați într-un instrument de prindere, dar în așa fel încât acesta din urmă să fie protejat de efectele chimice și termice.

Nu uitați de măsurile de siguranță. Consumabilele active - flux și lipire - necesită îngrijire specială. În cea mai mare parte, acestea sunt elemente nesigure din punct de vedere chimic care, la expunerea la temperaturi ridicate, pot elibera substanțe toxice. Prin urmare, este necesar să se protejeze cel puțin pielea și organele respiratorii în timpul lucrului.

Sudarea și lipirea sunt de departe cele mai populare și eficiente metode de îmbinare a metalelor și aliajelor acestora. Oamenii care cunosc elementele de bază ale lipirii și sunt capabili să asambleze orice produse metalice prin lipire, de regulă, cunosc elementele de bază ale sudării ca o modalitate alternativă de a influența materialul, precum și aliajul acestuia. În ciuda acestui fapt, sudarea este încă diferită de lipire. În acest sens, fiecare metodă merită să fie luată în considerare cu atenție.

Sudarea metalelor: metode și tipuri

Informatii generale

Sudarea este un proces de obținere (montare) a unei legături permanente prin stabilirea legăturilor interatomice între suprafețele metalelor și aliajele acestora care urmează a fi îmbinate sub acțiune generală sau locală (încălzire), deformare plastică.

Astăzi, există destul de multe tipuri de sudare (aproximativ o sută). Speciile cunoscute sunt clasificate în funcție de proprietăți și caracteristici fizice, tehnologice, precum și tehnice. În funcție de forma energiei utilizate, se pot distinge trei clase în funcție de caracteristicile fizice.

Termic;
Mecanic;
Termomecanic.

De remarcat faptul că clasa termică a pieselor reprezintă toate tipurile de îmbinare a metalelor și aliajelor cu ajutorul energiei termice (plasmă, arc, gaz).

Clasa mecanică reprezintă toate tipurile de sudare a metalelor, precum și aliajele acestora, care se realizează prin intermediul energiei mecanice (sudare prin frecare, la rece, cu ultrasunete și prin explozie).

Clasa termomecanică presupune tipurile de sudare a metalelor și aliajelor, în timpul aplicării cărora se folosește presiunea, precum și energia termică (difuzie, precum și contact).

Clasificarea tipurilor de sudare se realizează în funcție de anumite caracteristici tehnice:

Prin continuitatea procesului (intermitent, continuu);
Dupa metoda de protectie a piesei in zona de lucru (in vid, in aer, scufundat, in gaz, in spuma, folosind protectie combinata);
După gradul de mecanizare (mecanizat, manual, automat, automat);
Prin natura protecției piesei în zona acțiunii arcului pe suprafața materialelor solide (în atmosferă controlată, cu protecție la jet);
După tipul de gaz de protecție (în gaze inerte sau active).

Merită să acordați atenție faptului că semnele tehnologice ale sudării sunt stabilite pentru fiecare tip separat. În acest sens, este necesară familiarizarea cu cele mai populare tipuri de procesare, precum și cu echipamentele corespunzătoare.

sudare cu arc

Îmbinarea metalelor cu ajutorul unui arc electric face posibilă realizarea unei conexiuni prin topire. Piesele care urmează a fi sudate sunt încălzite de căldura arcului electric.

Astăzi, sunt utilizate patru tipuri principale de sudare cu arc metalic:

Lucrul manual se poate face în două moduri: electrod consumabil și neconsumabil. În primul caz, în timpul funcționării, se folosesc electrozi care se pot topi sub influența energiei electrice. Această metodă este folosită cel mai adesea în munca manuală. Astfel, se aprinde un arc electric, după care electrodul este topit și marginea materialului este apoi topită. Ca urmare a acestui efect al electricității, se formează o baie de material topit. După răcire, baia se transformă într-o cusătură. În al doilea caz, la un electrod neconsumabil se întâmplă următoarele: marginile de îmbinat intră în contact, după care se excită un arc între electrod (grafit sau carbon) și produs; marginile produsului, precum și materialul de umplutură, sunt încălzite la temperatura de topire, în urma căreia se formează o baie de material topit (aliaj). După întărire, materialul (aliajul) formează o sudură. O metodă similară poate afecta orice metal neferos, precum și aliajul acestuia.
Sudarea automată și semiautomată cu arc scufundat poate fi realizată prin mecanizarea mișcărilor de bază pe care le efectuează un sudor în timpul prelucrării manuale a metalelor sau când este expus aliajului său.
În gazul de protecție, acesta este produs folosind un electrod neconsumabil (tungsten) sau folosind un electrod consumabil. Sudul se formează în primul caz datorită marginilor topite. Astfel, dacă este necesar, materialul de umplutură este introdus în zona arcului. Al doilea caz implică furnizarea unui fir de electrod în regiunea arcului, care ulterior se topește, participând astfel la formarea unei cusături de piese (poate afecta și aliajul). Protecția cusăturii împotriva formării unei pelicule de oxid pe ea se realizează nu fără participarea unui jet de gaz protector, care deplasează aerul din zona de lucru.
Tratarea metalelor cu electrozgură, precum și aliajele acestora, se realizează prin topirea marginilor materialului de îmbinat, precum și a electrodului, prin intermediul căldurii provenite de la un curent electric în timpul trecerii prin zgură. În plus, zgura ajută la protejarea materialului de aer și, în consecință, de oxidarea ulterioară.

Lipirea și tot ce trebuie să știți despre ea

Lipirea a fost folosită ca o modalitate de a crea o legătură fiabilă între metale și aliaje încă din cele mai vechi timpuri. Produsele metalice obținute ca urmare a prelucrării au fost purtate înapoi în Babilon, Roma, Egiptul Antic și, de asemenea, Grecia. Desigur, doar câteva reguli tehnologice de aplicare au ajuns până la vremea noastră, dar aceste reguli sunt departe de a fi cunoscute de toată lumea astăzi. Astfel, metodele de lipire ar trebui să fie cunoscute de oricine vrea sau care cunoaște deja elementele de bază ale lipirii.

Ce este lipirea?

Lipirea este procedura de îmbinare a materialelor prin introducerea de lipit între piesele de lipit. Lipitura, care acționează ca un material de legare, umple golul dintre materiale, efectuând astfel instalarea pieselor, după care, atunci când se solidifică, formează un singur aliaj întreg, care este o legătură inseparabilă. Procedura vă permite să acționați asupra oricărui material și aliajului acestuia.

În timpul procedurii, tinolul acționează asupra metalului și aliajului acestuia, încălzindu-l la temperatura dorită, care este mai mare decât punctul de topire al materialului de bază. Deci, lipitul capătă o consistență lichidă, după care suprafața pieselor lipite este umezită, permițându-i astfel să umple golurile dintre piesele care trebuie îmbinate. Aceasta este urmată de dizolvarea materialului de bază în tinol, difuzie reciprocă. Când se solidifică, iese o instalare fiabilă din două părți.

Care este diferența dintre lipire și gătit?

Asamblarea pieselor prin lipire este similară ca aspect cu asamblarea prin sudare, dar esența procedurii este fundamental diferită de sudare. Să luăm în considerare diferențele mai detaliat.

Diferențe:

Materialul de bază în timpul funcționării nu se topește la o anumită temperatură, așa cum se întâmplă în.
Absența topirii metalului de la baza pieselor vă permite să conectați părți de dimensiuni suficient de mici.
În primul caz, deconectarea, precum și conectarea pieselor (asamblare/demontare) pot fi efectuate fără a compromite integritatea materialului (aliajul sau metalul nu are de suferit).
Procedura poate afecta diferite metale, aliajul fiecăruia dintre ele și chiar nemetale în orice combinație.
Lipirea este inferioară procesului de sudare în ceea ce privește rezistența îmbinărilor. Astfel, asamblarea pieselor prin lipire, supusă unor solicitări mecanice semnificative, nu este întotdeauna de preferat.

Tipuri de conexiune

Luați în considerare tipurile de lipire pe care trebuie să le cunoașteți, deoarece cositorirea și lipirea, precum și alte procese, pot fi efectuate diferit, în funcție de tipul de conectare a pieselor alese.

feluri:

Temperatura scazuta. Avantaje: posibilitate de prelucrare a pieselor miniaturale, rentabilitate, usurinta in utilizare.
temperatura ridicata. Avantaje: este disponibil asamblarea pieselor supuse la sarcini mecanice puternice.
compozițional procedura afectează metalul și aliajul produsului, care are goluri neuniforme sau necapilare. Se folosesc lipituri compozite.
Lipire gata- cel mai popular mod.
Lipire cu flux de reacție.

Metodele de lucru de mai sus sunt acum utilizate cu încredere în multe industrii, ocupând propriile nișe. În acest sens, este nepotrivit să vorbim despre preferința unei metode.

Sudarea-brazarea este un proces tehnologic bazat pe introducerea unui conținut scăzut de căldură în metalul de bază, care duce la topirea doar a materialului de umplutură.

Cererile tot mai mari pentru o rezistență sporită la coroziune duc la utilizarea materialelor preacoperite în multe industrii. Printre diferitele opțiuni pentru protejarea oțelului împotriva coroziunii, zincul are o importanță deosebită datorită proprietăților sale anticorozive, pe de o parte, și prețului său scăzut, pe de altă parte.

Stratul de zinc depus pe materialul de bază este, în funcție de metoda de producție, de la 1 la 20 de microni. Un număr mare de piese galvanizate sunt utilizate în industria auto, industria construcțiilor, echipamente de ventilație și aer condiționat, aparate electrocasnice etc.

Datorită protecției catodice, zincul este de mare importanță pentru protejarea oțelului împotriva coroziunii. Dacă există o deteriorare a stratului protector de zinc, atunci stratul de zinc afectează fierul de călcat cu protecție catodică. Afectează și la o distanță de 1 - 2 mm pe o suprafață neacoperită. Datorită efectului de la distanță al protecției catodice cu zinc, sunt protejate atât marginile tăiate negalvanizate ale tablelor, cât și microfisurile care apar din cauza lucrului la rece, precum și mediul sudurii, în care zincul se evaporă. În același mod, pe baza protecției catodice, este exclusă coroziunea sub-peliculă a stratului de zinc al marginilor tăiate.

Care este esența sudării - lipirii pieselor galvanizate?

Zincul începe să se topească la ~ 420 ° C și să se evapore la ~ 906 ° C. Aceste calități afectează negativ procesul de sudare, deoarece aprinderea arcului de sudare este însoțită de evaporarea zincului. Evaporarea zincului și a oxizilor poate duce la formarea de pori, fisuri, defecte de sudare și un arc de sudare instabil. Prin urmare, este mai favorabil pentru piesele galvanizate dacă este instalată mai puțină căldură. O alternativă pentru sudarea - lipirea tablelor galvanizate într-un mediu cu gaz de protecție este utilizarea unui fir de umplere care conține cupru.

Sunt cunoscute în special fire de cupru-siliciu (Cu SI3) și aluminiu-bronz. La utilizarea acestor fire, pot fi menționate următoarele avantaje:

fără coroziune a cusăturii de sudură;
stropire minimă;
ardere scăzută a stratului de acoperire;
aport scăzut de căldură;
procesare simplă ulterioară a cusăturilor;
protecție catodică a materialului de bază în zona imediată a cusăturii.

Aceste materiale de umplutură, datorită conținutului ridicat de cupru, au un punct de topire relativ scăzut (în funcție de compoziția aliajului, de la 950 la 1080 ° C). Materialul de bază nu se topește, ceea ce înseamnă că legătura corespunde mai mult lipirii. De aici provine și denumirea „Sudare - lipire, sau MIG - lipire”. Gazul de protecție este de obicei argon.

Materiale de umplutură

Pentru sudarea - lipirea tablelor galvanizate se recomandă următoarele aliaje de cupru:

CuSi3; CuSi2Mn; CuA18

În aplicațiile practice, materialele de umplutură de tip CuSi3 sunt utilizate cel mai frecvent. Avantajul lor semnificativ este rezistența redusă, ceea ce facilitează prelucrarea ulterioară. Fluibilitatea materialului de umplutură este determinată în mare măsură de conținutul de siliciu. Odată cu creșterea conținutului de siliciu, topirea devine vâscoasă, așa că trebuie să acordați atenție unei toleranțe strânse a conținutului de aditivi de aliaj din aliaj.

Un material de umplutură de tip CuSi2Mn este, de asemenea, utilizat pentru acoperiri cu zinc. Conținutul suplimentar de 1% mangan în sârmă crește rigiditatea. Din acest motiv, este mai dificil de prelucrat decât alte aliaje de cupru. Acest fir este utilizat în principal acolo unde nu este necesară prelucrarea ulterioară. Materialul de umplutură de sudură tip SiA18 este utilizat în principal pentru oțel cu acoperire din aluminiu.

În timpul procesului de sudare - lipire, se utilizează o tranziție predominant controlată a materialului în cusătură, prin urmare, un arc de sudură pulsat. În unele aplicații, în special cu straturi groase de zinc de la 15 µm, o cantitate mare de vapori poate duce la instabilitate în procesul de lipit sau sudare. Prin urmare, este mai convenabil în cazuri de acest tip să folosiți un arc de sudare scurt, care poate fi mai stabil. În acest caz, sunt impuse cerințe mari asupra sursei de alimentare și caracteristicii sale de reglare.

Într-un mediu de gaz de protecție bogat în argon, prin selectarea corectă a parametrilor curentului principal și pulsat, se realizează o tranziție controlată, fără scurtcircuit, a materialului în sudare (Fig. 1).

Forma variabilă a impulsului în timpul sudării - lipirii (Iknt este puterea curentului la care se aplică arcul de jet, IM este puterea medie a curentului).

Cu alegerea optimă a parametrilor, o picătură de material de umplutură este desprinsă de electrodul de sârmă printr-un impuls. Ca rezultat, procesul este aproape fără stropi. Studiile au arătat că diferite materiale de umplutură și gaze de protecție necesită forme diferite de impuls. Acest lucru a condus la un separat pentru fiecare material de umplutură „taiat” de forma masei pulsului. Acest lucru este valabil mai ales pentru firele de bronz și cupru.

Pentru a menține evaporarea zincului cât mai mică posibil în foi subțiri, este necesar să se efectueze procesul la o putere de curent scăzută. Prin urmare, principala cerință este ca sursa de curent din regiunea de putere mai mică să ofere un arc deosebit de stabil. Setarea scăzută a curentului principal este la fel de importantă ca și controlul lungimii arcului cu răspuns rapid, astfel încât lungimea arcului să poată fi menținută pentru o perioadă scurtă de timp. Rezultatul este o ușoară încălzire a materialului de bază și o scădere a cantității de evaporare a zincului. Ca rezultat al ambelor efecte, se întâlnește un număr mic de pori (Fig. 2).

Acest lucru are un efect pozitiv atât în timpul prelucrării ulterioare a cusăturii prin șlefuire, cât și cu un indicator crescut al rezistenței îmbinării prin lipire.

Orez. 2. Sudură de filet cu arc de sudare în impuls (grosimea foii 1,5 mm)

modul de sinergie

Un rezultat bun de lipire MIG pe table galvanizate poate fi obținut doar cu o sursă de alimentare cu un nivel suficient de bogat de libertate în alegerea parametrilor. Datorită numeroșilor parametri reglabili la infinit (aproximativ treizeci de parametri), este posibilă îmbunătățirea separării picăturilor la sudarea cu arc pulsat sau utilizarea unui scurtcircuit la sudarea cu arc scurt pentru un număr mare de materiale de umplutură fără probleme. Acești parametri suplimentari complică întreținerea sursei de alimentare și, prin urmare, ar limita cercul utilizatorilor doar la experți.

Cu ajutorul așa-numitului mod sinergic (control digital) cu parametri programați pentru fiecare combinație de sârmă și gaz, acest proces este foarte ușor de operat pentru utilizator.

Producătorul de mașini de sudură își asumă sarcina de a optimiza parametrii pentru multe materiale de bază diferite, materiale de umplutură și gaze de protecție. Acest rezultat fundamentat științific este înregistrat într-un dispozitiv electronic de stocare sub forma unei bănci de date. Utilizatorul are posibilitatea de a alege parametrii pentru orice material de umplutură direct în sursa de alimentare. Microprocesorul încorporat are grijă de alegerea fără trepte a puterii în intervalul de la minim la maxim.

Alimentare cu sârmă

În comparație cu firele standard, firele de bronz sunt foarte moi. Prin urmare, se impun cerințe speciale asupra mecanismului de alimentare a sârmei. Sârma de umplere trebuie să fie alimentată liber, fără frecare. Sistemul de antrenare cu 4 role cu rolele de alimentare implicate transmite singur, cu o forta de presare mica, forta suficienta pentru a alimenta sarma. De obicei se folosesc role netede cu o canelură semicirculară. Pentru a păstra o cantitate mică de rezistență la frecare în pachetul de furtun, trebuie utilizat un canal de teflon sau plastic. Introducerea precisă a firului în vârful de contact este o altă condiție de bază pentru alimentarea firului fără probleme.

Vârful de contact cu dimensiuni precise din lanternă oferă un contact fiabil pentru a transfera curentul pe firul de bronz.

Exemple de aplicare de sudare - lipire

Procesul de sudare - lipire poate fi utilizat pentru oțelurile nealiate și slab aliate, precum și pentru oțelurile inoxidabile. Această metodă este utilizată în principal pentru oțelurile cu suprafață galvanizată. Ușoară ardere a stratului atât în zona imediată a sudurii, cât și pe partea din spate se datorează aportului scăzut de căldură și temperaturii scăzute de topire a materialului de umplutură.

Orez. 3. Exemple de aplicații ale lipirii MIG în industria auto și industriile conexe: element de linie de combustibil, balama ușii

Pentru sudare - lipire sunt potrivite toate tipurile de suduri și poziții de sudare cunoscute pentru sudarea în gaz de protecție. Atât cusăturile verticale (de jos în sus și de sus în jos) cât și pozițiile de tavan sunt executate impecabil. Viteza de sudare pentru lipirea MIG este identică cu cea pentru sudarea MAG (până la 100 cm/min).

A apărut cu mult înainte de inventarea sudurii electrice. A fost folosit în Roma antică și în Babilon, după cum o dovedesc săpăturile arheologice.

În acest timp, tehnologiile s-au îmbunătățit, și au apărut noi tipuri de lipire, în care pentru încălzirea metalului se folosește curent electric, flacără a unui arzător cu gaz, energie laser sau alte surse de energie termică.

Tipul capilar de lipire este cel mai comun. Mulți, care îl folosesc, nici măcar nu cunosc un astfel de nume. Esența tehnologiei este următoarea.

Lipitura se topește, se încălzește și umple spațiul dintre cele două părți pregătite. Umezirea suprafeței pieselor și reținerea lipirii se datorează în mare măsură efectului capilarității.

Tipul capilar de lipire este comun în viața de zi cu zi și în diverse industrii. Pentru a-l realiza, veți avea nevoie de un fier de lipit sau de un arzător. De fapt, orice tip de lipire poate fi considerat capilară într-o anumită măsură, deoarece fiecare tip are umezirea capilară a suprafețelor piesei de prelucrat cu lipire lichidă.

difuziune

Acest tip de lipire diferă de restul prin durata procesului, deoarece difuzia necesită timp.

Lipirea din interiorul zonei de sudare este menținută la o anumită temperatură mai mult decât, de exemplu, cu lipirea capilară convențională. Conexiunea a două piese de prelucrat are loc datorită difuzării lipirii și a metalelor lipite.

Procesul de difuzie în sine constă în pătrunderea moleculelor unei substanțe în structura altei substanțe. Lipirea are loc la nivel molecular și face posibilă obținerea unei cusături mai puternice.

Tipul de difuzie necesită respectarea strictă a condițiilor de temperatură și timp. Temperatura de încălzire în zona de lipit este întotdeauna mai mare decât temperatura de topire a lipitului.

Contact-reacție

Tipul de lipire numit „reacție de contact” sau „reactiv” înseamnă procesul de fuziune atunci când două părți din metale diferite intră în contact.

Există o tranziție de fază a metalului de la starea solidă la starea lichidă, urmată de întărire și fuziune. Adesea, o astfel de conexiune se realizează printr-un strat subțire, care este aplicat pe unul dintre semifabricate prin mijloace galvanice sau alte mijloace.

Se folosesc materiale eutectice. Deci puteți combina argintul și cuprul, unde se va forma un aliaj de cupru-argint între părți. Efectuați lipirea staniului și bismutului, argintului și beriliului, grafitului și oțelului.

Este posibilă lipirea aluminiului cu alte materiale printr-un strat de cupru sau siliciu. Conexiunea este puternică, timpul de lipire durează o fracțiune de secundă.

Flux de reacție

Lipirea cu flux reactiv se bazează pe o reacție chimică în care lipirea se formează dintr-un flux atunci când este combinată cu un metal. Acest lucru se vede clar atunci când piesele din aluminiu sunt conectate între ele.

Pentru andocarea acestora se folosește un flux pe bază de clorură de zinc. Când este încălzit, zincul începe să interacționeze cu aluminiul, transformându-se într-o lipire de metal.

Umple întregul spațiu liber, făcând locul zonei de lipit o conexiune puternică. În acest caz, este foarte important să se respecte cu precizie proporțiile fluxului aplicat. Trebuie să existe mult, astfel încât zincul pur în cantitatea necesară să poată ieși din pulberea de flux.

Uneori, cu acest tip de lipire, trebuie să adăugați în cantități mici, ca adaos la procesul principal. Acest lucru se face de obicei dacă două piese de prelucrat sunt suprapuse.

Lipire-sudare

Tehnologia și-a primit numele deoarece procesul în sine este foarte asemănător cu sudarea metalului cu material de umplutură (sârmă sau pulbere).

Dar în acest caz, lipirea este folosită în loc de aditiv. Acest tip este cel mai adesea folosit pentru a repara defectele și defectele de pe suprafețele pieselor metalice (turnate).

Procesul în sine poate fi efectuat în diferite moduri:

lipire în cuptoare;
scufundarea în;
rezistență la curent electric;
metoda de inducție;
radiații;
folosind fiare de lipit și arzătoare pe gaz.

Unele specii au apărut relativ recent, încă sunt cercetate și rafinate.

În cuptoare

Prima opțiune asigură distribuția uniformă a lipirii peste părțile defecte ale piesei și încălzirea uniformă, ceea ce este deosebit de important atunci când trebuie să lipiți piese de prelucrat de dimensiuni mari cu o configurație complexă.

În același timp, încălzirea în cuptor poate avea loc prin una dintre numeroasele metode existente, variind de la încălzirea cu flacără până la procese tehnologice complexe, cum ar fi inducția, rezistența electrică.

Designul cuptoarelor în sine diferă unul de celălalt numai în focarele pe care sunt așezate piesele de prelucrat lipite. Pentru piesele mari se folosesc cuptoare în care vatra nu se mișcă, iar pentru piesele mici, acestea sunt mobile sub formă de transportoare pe role.

Sarcina principală a acestui tip de lipire este crearea unei substanțe gazoase speciale în interiorul cuptorului. Lipirea în cuptoare poate fi complet mecanizată, ceea ce duce la creșterea productivității. Și pentru industriile cu o producție în masă de produse finite, aceasta este o opțiune ideală.

Aplicarea inducției și rezistenței

În ceea ce privește tipul de inducție, pentru acesta sunt utilizați curenți de înaltă frecvență. Electricitatea trece prin piesele lipite, motiv pentru care acestea se încălzesc.

Aici sunt implementate două metode de lipire: staționară și cu mișcarea unei piese sau a unui inductor. În cazul îmbinării pieselor de dimensiuni mari se folosește a doua tehnologie.

Metoda de lipire prin rezistență este oarecum similară cu cea de inducție. Doar că în această tehnologie, curentul este trecut atât prin piesele de prelucrat, cât și prin elementul de lipit. Adică, piesele conectate devin parte a circuitului electric.

Un astfel de proces se realizează în electroliți sau în mașini speciale de contact, a căror funcționare este foarte asemănătoare cu sudarea electrică standard. Mașinile de contact sunt de obicei utilizate în industriile în care este necesară lipirea împreună a produselor din tablă subțire.

Lipirea în electroliți nu este des folosită astăzi, din cauza complexității stabilirii parametrilor procesului tehnologic. La urma urmei, procesul are loc după principiul efectului termic care are loc între catod (piese lipite) și anod.

În jurul semifabricatelor se formează o carcasă de hidrogen, care are o rezistență electrică foarte mare. De aici eliberarea de energie termică mare.

imersie în baie

Lipirea cu imersie se realizează fie într-un mediu de lipire topită, fie într-o masă de săruri speciale. Ultimul tip de lipire este o operațiune rapidă datorită încălzirii directe a pieselor de prelucrat din săruri, care acționează atât ca element de încălzire, cât și ca flux. În ceea ce privește imersarea în lipire, trebuie remarcată posibilitatea de imersie totală sau parțială.

metoda radiatiei

Tipul de lipire prin radiație este produs datorită unui flux luminos puternic, care este format dintr-o lampă de cuarț, un laser sau un fascicul catodic defocalizat.

Tehnologia a apărut relativ recent, dar a arătat că în acest fel se poate realiza lipirea de înaltă calitate a două semifabricate metalice. În plus, a existat o oportunitate reală de a controla procesul atât din punct de vedere al gradului de încălzire, cât și din punct de vedere al timpului. În același timp, laserul îndepărtează pelicula de oxid de pe lipit și din metal, ceea ce garantează o îmbinare de lipire de înaltă calitate.

Carcasa de gaz din zona de conectare, formată prin încălzirea metalelor, face posibilă nu folosirea fluxurilor la conectare. Prin urmare, când oamenii vorbesc astăzi despre lipirea fără flux, se referă la tehnologia laser.

Torță și fier de lipit

În ceea ce privește lipirea cu torțe, cel mai des sunt utilizate două tehnologii, care, de fapt, nu diferă una de cealaltă. Există pur și simplu o încălzire a celor două părți și lipirea plasată între ele în gol.

În prima metodă - datorită arderii gazului, în a doua - datorită formării de plasmă (acesta este un gaz combustibil care se deplasează într-un jet subțire cu viteză mare). Trebuie remarcat faptul că metoda cu arzătoare pe gaz este considerată universală.

Torțele care emit un flux de plasmă funcționează la temperaturi ridicate. Și acest lucru vă permite să lipiți împreună piese din titan, molibden, wolfram și alte materiale refractare.

Complexitatea acestei tehnologii constă în faptul că este aproape imposibilă reglarea arcului electric la o anumită temperatură de încălzire (cu o anumită precizie).

Lipirea cu un fier de lipit a fost folosită de mult timp. Dacă acum 5-10 ani se putea vorbi doar despre electrocasnice sau cele încălzite cu foc, astăzi există mult mai multe propuneri.

Aș dori să notez fiarele de lipit alimentate cu ultrasunete. Adică, ultrasunetele în sine sunt legate de procesul de lipire numai din punctul de vedere al distrugerii peliculei de oxid.

Prin urmare, a devenit posibilă lipirea diferitelor metale într-un mediu de aer fără materiale de flux. Lipirea directă provine din încălzirea lipirii.

Vid

Lipirea în vid încă nu este întotdeauna și peste tot folosită astăzi. Complexitatea acestui tip constă în faptul că este necesar să se creeze o atmosferă rarefiată fără aer în zona de lipit.

După cum știți, oxigenul prezent în aer este cauza formării unei pelicule de oxid, care acoperă piesele metalice și lipirea.

Filmul este foarte refractar; la lipire, se pierd grade de temperatură pentru a încălzi piesele de îmbinat. Prin urmare, toți oamenii de știință caută în continuare modalități de a îndepărta stratul de oxid sau de a efectua procesul fără acesta. Lipirea în vid este o astfel de opțiune.

Următorii factori împiedică introducerea unui tip de vid în producție:

productivitate scăzută a procesului, deoarece fiecare parte individuală trebuie încălzită;
în acest fel, numai piesele de prelucrat de dimensiuni mici pot fi lipite;
complexitatea creării de mașini și echipamente suplimentare;
complexitatea procesului de lipire.

Totuși, dacă vorbim despre spațiu, unde nu există atmosferă, atunci vederea în vid este considerată foarte promițătoare.

Selectiv

Nu se poate spune că tipul selectiv de lipire este fundamental diferit de cel capilar. În același mod, lipirea și căldura sunt folosite în el. Dar lipitura este topită numai în locuri selective (puncte locale) pe care se plănuiește atașarea elementelor.

Lipirea selectivă este utilizată în principal pentru fabricarea de plăci și știfturi ale componentelor pin. Este similară cu metoda undelor utilizată pentru lipirea cipurilor smd.

Unitatea de lipit selectiva este un echipament apartinand categoriei de dispozitive semiautomate. Nu este ieftin, dar economisește consumabile de aproape zece ori față de val, așa că se răspândește din ce în ce mai larg.

Regim de temperatură și materiale

Clasificarea proceselor de lipire se bazează pe metodele de funcționare, condițiile în care se obțin îmbinările și pe tipurile de consumabile. Conceptele și tipurile de lipire sunt descrise în detaliu de GOST 17325.

Lipirea se numește lipire la temperatură înaltă sau dură dacă lipirea este încălzită la o temperatură de 450 ℃ și mai mult. În caz contrar, ai de-a face cu un tip cu temperatură scăzută (moale).

Pentru tipul cu temperatură joasă, se folosesc lipituri cu punct de topire scăzut. Acestea includ aliaje de staniu și plumb, bismut, galiu și indiu. Refractarelor aparțin lipiturile cupru-argint, cupru-zinc.

Datorită dictelor noilor materiale și cerințelor de siguranță a mediului, tehnologiile de lipire sunt în continuă schimbare. Lipiturile cu plumb sunt folosite din ce în ce mai puțin, se instalează detectoare de fum și se dezvoltă echipamente cu laser și ultrasunete.

Un rol semnificativ în dezvoltarea lipirii îl joacă introducerea sistemelor robotizate, care pot accelera semnificativ munca.

Ar putea fi util să citiți: