Слайд 1ЛЕКЦИЯ 9,10
НЕРАЗБОРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ.
Слайд 2Сварные соединения
Для герметичного соединения деталей в вакуумной и криогенной технике
могут применяться следующие виды сварок:
а) газовая ацетиленовая;
б) электродуговая; в)
газодуговая в защитной среде;
г) холодная методом пластической деформации; д) диффузионная в вакууме и сварка трением;
е) электронно-лучевая.
Применение того или иного вида сварки определяется материалом, конструкцией стыкуемых деталей и толщиной их стенок.
В криогенной технике, как правило, используется электродуговая сварка в среде аргона (аргонодуговая сварка). С ее помощью соединяются детали, выполненные из нержавеющей стали, меди, алюминиевых сплавов.
Слайд 3Сварные соединения
При разработке конструкций, соединяемых с помощью сварки, необходимо руководствоваться
следующими правилами:
механическая обработка сварных швов не рекомендуется, так как она
может привести к появлению течей;
подварка дефектного шва производится путем его срезки и наложения нового шва;
пересечение сварных швов по возможности следует избегать;
двухсторонние швы крайне нежелательны, так как в этом случае затрудняется проверка на герметичность;
наложение сварного шва желательно производить со стороны вакуумного объема;
Слайд 4Сварные соединения
При разработке конструкций, соединяемых с помощью сварки, необходимо руководствоваться
следующими правилами:
при сварке деталей, имеющих сравнимую толщину, желательно предусматривать выточки,
пазы и бортики. Это позволяет однозначно зафиксировать взаимное расположение деталей друг относительно друга ;
7. при сварке материалов различной толщины необходимо приводить их в месте сварки приблизительно к одинаковой толщине. В противном случае возможен неоднородный прогрев деталей, что приведет к плохому качеству сварного шва.
Слайд 5Сварные соединения
Детали с соизмеримыми размерами
Слайд 6Сварные соединения
Детали с соизмеримыми размерами
Слайд 7Сварные соединения
Детали с соизмеримыми размерами
Слайд 8Сварные соединения
Детали с соизмеримыми размерами
Слайд 9Сварные соединения
Детали с соизмеримыми размерами
Слайд 10Сварные соединения
Соединение обечайки и заглушки
Слайд 11Сварные соединения
Соединение тонкой трубки и массивного фланца
Слайд 12Сварные соединения
Соединение тонкой трубки и массивного фланца
Слайд 13Сварные соединения
Примеры соединений сваркой
1
1
2
2
4
3
3
4
5
5
6
Слайд 14Соединение пайкой
По сравнению со сваркой, герметичная пайка металлов позволяет значительно
уменьшить температуру разогрева соединяемых металлов.
Могут быть спаяны некоторые металлы
и сплавы, не дающие герметичных сварных соединений: сталь и латунь, алюминий и никель.
Требования к припою: механическая прочность, пластичность, коррозийная стойкость, смачиваемость и жидкотекучесть при температуре плавления.
По относительной тугоплавкости припоев пайка делится на твердую и мягкую. Припои, плавящиеся при температуре ниже 300 оС, используются при мягкой пайке, а припои с температурой плавления более 300 оС – при твердой. Для получения паяных соединений с хорошим тепловым контактом часто применяют чистый индий.
Слайд 15Соединение пайкой
Химический состав и температура плавления мягких припоев
Слайд 16Соединение пайкой
Химический состав и температура плавления твердых припоев
Слайд 17Соединение пайкой
При пайке на воздухе для защиты поверхностей от окисления
применяют флюсы.
Для мягкой пайки флюсом является смесь равных долей
ZnCl2 и HCl или раствор канифоли в спирте.
Для мягкой пайки нержавеющей стали флюсом может быть ортофосфорная кислота.
Твердая пайка нержавеющей стали осуществляется с флюсом, содержащим 40 % фтористого калия и 60 % борной кислоты.
Для твердой пайки конструкционных сталей, меди, латуни, бронзы в качестве флюса может применяться обезвоженная бура.
Слайд 18Соединение пайкой
Общие правила применения паяных соединений:
паяные соединения выполняют только в
тех случаях, когда невозможно применить сварку (соединения разнородных металлов, тонкостенных
материалов, запрет на сильный нагрев и т.д.);
при пайке разнородных материалов предпочтение следует отдавать такому варианту, где материал с меньшим коэффициентом термического расширения охватывается материалом с большим коэффициентом термического расширения. При охлаждении такой конструкции слой припоя оказывается нагруженным на сжатие;
при пайке необходимо предусмотреть выход горячих газов из замкнутого объема;
герметичное паяное соединение трубки и фланца
на деталях, соединяемых с помощью пайки, необходимо предусмотреть площадку или небольшую проточку для растекания припоя.
Слайд 21Соединение склеиванием
В низкотемпературных устройствах склеивание применяют для соединения оптических окон
с металлической конструкцией, укрепления подложек на держателе образца, прикрепления к
металлическим деталям деталей из текстолита или гетинакса.
В качестве клеев чаще всего используются эпоксидные смолы с добавлением пластификатора и наполнителя. Хорошо зарекомендовали себя клеи БФ, резиновый клей, клей ПВА, а также силиконовые герметики.