23– Мавзу: Термо-механик ва механик пайвандлаш. Хар хил металларни пайвандлаш. Электр контакт усулида пайвандлаш. Учма-уч, нуқтавий ва роликлар ёрдамида пайвандлаш. Пайванд чокларда учрайдиган нуқсонлар

26.9. Диффузион пайвандлаш

Пайвандланадиган металл буюмларнинг контакт юзалари атомларининг ўзаро диффузияланиши ҳисобига қаттиқ холида пайвандланади. Пайвандлаш махсус вакуум камерали қурилмаларда олиб борилади.

Заготовка юзалари оксид пардалардан тозаланиб, вакуум камерага жойлаштирилгач, камерада вакуум 133 (10^-3-10^-5) Па вужудга келтирилади, буюм заготовкалар 900-1200°C температурагача юқори частотали токда ТВЧ) қиздирилади, пайвандланадиган юзалар бир-бирига Р=(1-20) МПа босим билан сиқилиб, шу босим остида 5-20 мин тутиб турилади. Натижада пайвандланувчи металл атомларининг ўзаро диффузияланиши ҳисобига улар пайвандланади.
Бу усулда металлоқерамик қаттиқ қотишмапластинкалари одатдаги улатдан тайёрлангач туткичга пайвандланади; тезкесар, иссиқбардош рулатларни, алюминий билан мисни никел каби бошқа металлар билан пайвандланади. Бу усул самолетсозликда, космик техникада, асбобсозликда, озик-овкат саноатида кўп қўлланилади.
Пайвандланувчи металлар хоссалари ўзгармайди. Флюс, электрод кераги йўқ.


26.10. Ҳар хил металл ва қотишмаларнинг пайвандлаш технологияси


Металл ва қотишмаларнинг пайвандланувчанлиги

Юқорида айтилгандек, металларни мавжуд усулларда техникавий талабларга жавоб берадиган даражада пайвандланиш хусусияти уларнинг пайвандланувчанлиги дейилади.

Қатор пўлат, рангли металлар, қийин эрийдиган металлар ёмон пайвандланади. Бу уларнинг пайванд бирикма зонасида механикавий ёки физика-кимёвий хоссаларни ўзгариши (асосий металга нисбатан) билан кўринади; ҳар хил пайвандлаш нуқсонлари ҳам пайдо бўлиши мумкин: дарз |кетади, ҳаво кириб қолади ва ҳ.к.
Термик таъсир қилиш зонаси
Бу пайванд бирикманинг шундай қисмики, бу чок атрофини ўзига олйб, иссиқ таъсирида структураси ўзгарган: заррачалар катталашган, заррача чегаралари эриган, полиформ қотишмаларда тобланган микроструктурагача ўхшаш структура бўлган. Булар натижасида қаттиқлик жиддий ортиши мумкин, пластиклиги камаяди (раcм).



26.15-расм. Легирланган пўлат пайванд бирнкмасининг ҳархил зоналарининг механик хоссаларининг бирхил эмаслиги: 1-асосий металл; 2-чок; 3-термик таъсир қилиш зонаси; ҲВ-қаттиқлик; 5-пластиклик (нисбий узайиш).

Пайвандланувчанлиги паст металлар учун чокда ва термик таъсир қилиш зонасида иссиқ ва совуқ дарзлар кетиши мумкин.

Бунинг сабаблари: пухталик ва пластикликнинг пасайиши (пайванд бирикмаси ҳосил бўлганда, ҳамда пайвандлангандан кейинги даврда);
пайвандлаш деформатсиясининг ва кучланишининг ривожланиши; қайсиқи металлни бўзиши мумкин, агар улар металл мустаҳкамлигидан ва пластиклигидан юқори бўлса.
Лайвандланиш кучланишларини ҳосил бўлиши қуйидагича. Чок ва термик таъсир қилиш зонаси деформатсияси, қайсиқи, маҳсулотни бир геқисда қизимаслиги натижасида вужудга келади, асосий металлнинг кам қизиган қисмлари реаксия кучлари билан чегараланиб туради (раcм).

26.16-расм. Пайванд бирикмаларидагн дарзлар кўриниши: а-иссиқ; б-совуқ дарзлар; 1-узунчоқ кристалла; 2-чок кристалланишида суюқ қатламлар жойланиши.

26.17-расм. Пластинкаларни учма-уч пайвандлашда пайвандлаш кучланишини пайдо бўлиш жараёни: Т=ф(й)-ой ўқи бўйича ҳароратни таксимланиши; Ох ⁼ ф(х) ва Сту = ф(й) -узунасига қолдиқ кучланишларнинг ох ва ой ўқига тақсимланиши.

Бу ерда қизиш натижасида маълум жойлар узаймай, бутун пластина чўзилади: қирра 1 ҳолат 2 ни олади. (Узайиш, α_тТ боғликлиги асосида бўлади: α_т-металлнинг ҳарорат коефисиенти, Т-енг қизиган қатлам гемператураси). Бу ҳолатда кўп қизиган ҳажм кўп узайиши керак, лекин атрофи бунга йўл қўйлади, натижада бу ҳажм қисилиб қолади 3.

Совуганда: тескари: қирра-ҳолат 4 эгаллайди ва зона чўзилиб қолади 5. Чок ва термик таъсир қилиш зонасининг чўзилиш кучланиши асосий металдаги қисилиш кучланиш билан посанглашиб туради.
Бу ички кучланишларни камайтириш, дарз кетишни олдини олиш усулларидан биринчисидир. Пайвандланувчи заготовкаларни мосламага қаттиқ махкамламаслик керак, бемалол у ёки бу ёқка сурилиши ва эгилиши учун. Ёки уларни қиздириш керак, бутун ҳажм бўйича бир хил ҳарорат бўлиши учун. Яна бир усул пайвандлашдан сўнг дарров юқори бушатиш-гермик ишлаш керак. Юқоридаги усуллар (бушатишдан бошқалари) ташқи деформатсияни кўпайтиради. Шунинг учун буларнинг қайси бири қўлайроқ бўлса, уша танлаб олинади.
Иссиқ дарз чокнинг кристалланиш даврида бўлади: металл 2 фазада бўлади: қаттиқ, суюқ. Бу ҳолатда мустаҳкамлик ёки пластиклик жуда кам. Ички кучларнинг ривожланиши дарз кетишга олиб келади. Иссиқлик дарзлари чок ўқи бўйича бўлади. Бу столбесимон кристалла? чегараси буйлаб бўлади. Бу ходиса - иссиқ дарз кетиш ходисаси металдаги заррали қўшимчалар оритиши билан ортади.
Совуқ дарзлар чок қотиб булгач, ёки бир неча суткадан сўнг пайдо бўлади. Айниқса, тез тобланадиган қотишмаларда, пайвандлаш даврида, заррачаларнинг тез катталашиши натижасида, чок газлар билан туйинганда (айниқса водород билан). Бу ходисалар ҳаммаси мустаҳкамлик ва пластиклини пасайтиради, демак металл мўртланади. Агар ички кучланишлар бу мустаҳкамликдан ортса, дарз кетади.
Пайванд чокидаги ғоваклар кристалланиш даврида газга туйинган металларнинг қотиш даврида ўзидан газ чиқариши натижасида ҳосил бўлади. Сабаблари: элекрод қопламаларининг, флюснинг ва химоя газининг (водород биян) юқори намлиги; химоянинг бўзилиши; чокни тез совитилиши.