UA57832C2

UA57832C2 - Спосіб утворення зразка зварно-паяного з'єднання для наступних випробувань по визначенню механічних властивостей та інших видів випробувань

Info

Publication number: UA57832C2
Application number: UA2000105766A
Authority: UA
Inventors: Олександр Семенович Письменний; Александр Семенович Письменный; Валерій Васильович Полухін; Валерий Васильевич Полухин; Олексій Сергійович Прокоф'єв; Алексей Сергеевич Прокофьев; Вячеслав Андрійович Бондарєв; Олексій Олександрович Письменний; Алексей Александрович Письменный
Original assignee: Інститут Електрозварювання Ім. Є.О. Патона Національної Академії Наук України; Институт Електросварки Им. E.O. Патона Hah Украины
Priority date: 2000-10-11
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2003-07-15

Abstract

Спосіб утворення зразка зварно-паяного з'єднання для наступних випробувань по визначенню механічних властивостей та інших видів випробувань може бути використаний для визначення можливостей здійснити зварювання-паяння чи паяння різних матеріалів iз вже розробленими та створюваними припоями, флюсами, активуючими речовинами, клейовими сполуками, а також контролю якості з’єднань експрес-методом у лабораторіях, при серійному виробництві, а також при ремонті. Спосіб направлений на отримання технологічних зразків матеріалів з напруженодеформованим станом зварно-паяної поверхні у процесі зварювання-паяння з заданим ступенем деформації. Дозволяє відмовитись від виготовлення зразків з’єднань двох деталей натурального розміру.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до галузі паяння та зварювання-паяння зокрема до способів зварювання-паяння 2 матеріалів, головним чином металів, з може бути використаними у різних галузях машинобудування.

Відомі розміри і форми зразків, використаних в іспитах на розрив при паянні згідно ГОСТ 23047-78 "Соединения паяннье. Метод испьітаний на разрьів паяньїх соединений", проте спосіб їх створення, форма, ширина та товщина не дозволяють повністю здійснити процес зварювання-паяння з використанням всебічного тиску, тобто значне перевищення площі паяної поверхні по відношенню до незначної товщини зразку приведе до 10. його спотвореного деформування за причини значного зусилля деформування, наростаючого пропорційно площі з'єднання. До цього ж виникає проблема нагріву збільшеної площі з застосуванням наступного зусилля осадки.

За цими ж причинами важко, практично неможливо здійснити реалізацію способу з'єднання зразків шляхом зварювання-паяння в їх розмірами та формою, що застосовуються у " Методике испьітаний паяньїх соединений при ударньїх нагрузках", розробленій у ІЕЗ їм. Є.О. Патона Академії наук. УРСР, автори д.т.н. В.Ф. Хорунов; 19 ст. інженер Білецький. Ця методика застосовується у технічних умовах та технічних інструкціях, зокрема" Смеси паяльнье металлофлюсовье, таблетизированнье и порошковье" министерства металлургий СССР, ОКП 14-7800, УДК 621.791.3.042, группа В-56, технические условия ТУ 14-1-4729-89, 1989Г.

У способі утворення зварно-паяних зразків прототипом для утворення способа виготовлення зразків для зварювання-паяння є спосіб утворення зразків, використаний у "Методике испьітаний паянньїх соединении на растяжение", автори д.т.н. А.А. Россошинський; к,т.н. Е.И.Фрумін; ст.. исженер С.В. Базельський, ІЕЗ ім. Є.О.

Патока Академії Наук УРСР, Київ, 1984р, які застосовуються в "ТУ ИЗС 391-833" та " Технологичекой инструкции по применению припоя ПАН-21У ТИ ИЗС 395-83, Киев 1984", а також у ряді інших ТУ і ТІ на розроблені в ІЕЗ ім.

Є.О. Патона різноманітні види припоїв, паяльних сумішей, таблетованих припоїв та інше, Суттєвою відзнакою від існуючих способів утворення зразку є використання в процесі зварювання-паяння тиску до поверхні з'єднання, сч 29 що потребує удосконалення існуючих способів утворення зразку та введення додаткових технологічних Го) елементів - технологічної клиноподібної циліндричної вставки, конструктивних удосконалень пов'язаннях з виготовленням отвору, а також здійснення тиску.

В основі винаходу лежить необхідність розробки експрес-метода визначення можливості здійснювати зварювання-паяння різноманітних матеріалів з вже існуючими і розробленими новими припоями, флюсами, см 3о активуючими речовинами, клейовими сумішами, що також спричинено необхідністю доповнення та Ге) удосконалене відомих способів зварювання-паяний шляхом скорочення витрат на виготовлення зразків з натуральних розмірів з'єднань двох деталей, що не завжди є можливим, при цьому сертифікується спосіб со утворення зразка зварювання-паяних з'єднань, надалі використовуваного у різноманітних іспитах. -

Зазначене завдання досягається тим, що у способі утворення зразка, включаючому з'єднання двох зразків зварно-паяного з'єднання для наступних випробувань, по визначенню механічних властивостей та інших видів й іспитів, беруть два зразка різних матеріалів, головним чином металів, - один з яких зроблено у вигляді циліндра, певного протягу з осьовим технологічним отвором, для послідуючого запресування у цей отвір технологічної клиноподібної циліндричної вставки, а другий зроблено у вигляді трубчастого елемента певного « й протягу, по внутрішньому діаметру якого здійснюють зборку зразків по спряжуваним поверхням - по зовнішній -о поверхні циліндра, до співпадати торцевих поверхонь у площині, перпендикулярній їх спільній осі, які в с коаксиально зібраному стані створюють зазор по циліндричній поверхні по місцю з'єднання, з розташованим у :з» зазорі флюсом, припоєм, іншими активуючими речовинами або клейовими сумішами, або які були завчасне нанесені на спільну торцеву поверхню циліндра та трубчастого елемента, які нагрівають до температури плавлення і до заповнення циліндричного зазору, або потрапляють у зазор під дією сил капілярного сл 395 всмоктування зі спільної торцевої поверхні циліндра та трубчастого елемента, де вони були раніше розташовані, а потім запресовують технологічну клиноподібну циліндричну вставку в торцевий осьовий технологічний отвір -і циліндру зі сторони співпадання спільних торцевих поверхонь циліндра та трубчатого елемента, що утворює со розжимаюче зусилля та тиск до з'єднуючих циліндричних поверхонь зразків по усій площі циліндричної поверхні циліндра та трубчастого елемента, величина якого пропорційна діаметру технологічної клиноподібної (95) 50 циліндричної вставки, по відношенні до діаметра осьового технологічного отвору циліндра. "з Перелік всіх фігур креслень:

Фіг.1 - наведена «схема отримання зразка; фіг.2 - циліндр-шпилька; фіг.3 - трубчастий елемент-шайба; 59 фіг.4 - технологічна клиноподібна циліндрична вставка - кулеподібний циліндр;

ГФ) фіг.5 - схема здійснення процесу; 7 фіг.6 - пристрій для запресування.

На фіг.1 наведена схема отримання зразка.

Перелік фігур на креслені: 60 поз.1 - циліндр; поз. 2 - трубчастий елемент; поз.3 - технологічна клиноподібна циліндрична вставка; поз.4 - припій, флюс, активуючі речовини, клейові суміші.

Суть винаходу полягає в способі утворення всебічного тиску на зварне-паяній поверхні двох з'єднуючих бо зразків матеріалів головним чином металевих, циліндра та трубчастого елементу, у коаксіально зібраному стані,

шляхом запресування технологічної клиноподібної циліндричної вставки до осьового отвору циліндра, при цьому перевищення діаметру технологічної клиноподібної вставки над діаметром осьового отвору циліндра пропорційно величині докладаємого тиску до площі зварно-паяного з'єднання, яким є циліндрична поверхня між циліндром та трубчастим елементом з розташованим затікшим у зазорі по усій циліндричній поверхні припоєм, флюсом та активуючими елементами в наслідку нагріву, застосованого у процесі зварювання-паяння, і до цього розташованими на спільній торцевій поверхні з'єднуючих зразків, перпендикулярній їх загальній осі, що в підсумку викликає пластичну течію матеріалу циліндру у радіальному напрямку до утворюючої поверхні, ущільнюючи розташований між з'єднуваними поверхнями припій, флюс, активуючі речовини, клейові суміші, 7/0 Сстоншуючи лінію шву та стискаючи межі зерен, а також передаючи тиск на циліндричну поверхню трубчастого елементу, котрий коаксіальне розташований на циліндрі у холодному стані, і викликаючи на його поверхні явища, аналогічні явищам на поверхні циліндру.

Приклад. За наведеною схемою Фіг.2 - Фіг.8 здійснювалось зварювання-паяння зразків циліндра - шпильки, матеріал Ст.3 (Фіг.2) та трубчастого елементу-шайби матеріал Ст.3З (фіг.3). Як технологічна клиноподібна /5 Циліндрична вставка, використовувалась кулеподібний циліндр вставка матеріал Х18НІТОТ (Фіг.4). Процес зварювання-паяння здійснювався аналогічно процесу паяння до повного розплавлений та затікання припою та активуючих речовин, розташованих на їх спільній торцевій поверхні (Фіг.5) у капілярний зазор між шпилькою, та шайбою, а потім до вставки докладався тиск черев пуансон-товкач, котрий діючи на пристрій (фіг.б) з зусиллям

Р - 198,5 - 200кг здійснював запресовку вставки на величину переміщення пуансона-товкача, що дорівнює довжині вставки.

Вставку можливо запресувати і за допомогою використання ударного навантаження, (Наприклад молотком, утримуючи вставку пінцетом).

Вставка у процесі здійснювання способу виготовлення зразка шляхом зварювання-паяння є холодною.

З результатів виміру геометричних розмірів отриманого таким способом зразка зварно-паяного з'єднання і сч г наступній механічній обробці за вже існуючою технологією подібних паяних зразків, слідує, що цей спосіб виготовлення зразків зварювання-паяння задовольняє технологічному експрес-методу визначення можливості і) отримання зразка зварно-паяного з'єднання різних матеріалів з існуючими та розробленими припоями, флюсами, активуючими речовинами, клейовими сумішами. с

Claims

30 Формула винаходу со

Спосіб утворення зразка зварно-паяного з'єднання для наступних випробувань по визначенню механічних властивостей та інших видів випробувань, що включає у себе складання двох деталей певної довжини, головним Ме

З5 ЧИНОМ із різних матеріалів, одна з яких - циліндрична, інша - у вигляді трубчастого елемента, коаксіально по ю прилягаючих поверхнях уздовж зовнішньої поверхні циліндричної деталі до повного співпадання їх торцевих поверхонь у площині, перпендикулярній їх спільній осі, які в зібраному стані утворюють зазор по циліндричній поверхні по місцю з'єднання, розташування у зазорі або на їх спільній торцевій поверхні флюсу, припою, інших активуючих речовин або клейових сумішей, котрі нагрівають до температури плавлення та до заповнення «

циліндричного зазору між зразками або котрі попадають у зазор під дією сил капілярного всмоктування зі з с спільної торцевої поверхні зразків, де вони були попередньо розташовані, який відрізняється тим, що циліндричну деталь виконують з осьовим технологічним отвором, в який після нагрівання запресовують и Н . . . . .

а технологічну циліндричну вставку зі сторони співпадання спільних торцевих поверхонь циліндра та трубчастого елемента.

1 -і (ее)

(95) Ко)

іме)

60 б5