Технологии получения неразъёмных соединений

К неразъемных соединениям относятся: заклепочные соединения, сварка, пайка, склеивание и их комбинации.

Заклепочные соединения. Клепка – рабочий процесс, при котором происходит соединение двух или нескольких деталей посредством деформирования заклепок (расклепывания стержней), вставленных в просверленные в деталях отверстия.

По степени механизации клепочных работ различают клепку: ручную, механизированную (пневматическими молотками или переносными прессами); машинную (клепка на стационарном прессовом оборудовании); автоматическую, выполняемую на специальных клепочных автоматах.

Заклепки изготовляются из алюминиевых сплавов, низкоуглеродистых сталей, латуни, меди, титановых сплавов. Заклепочные соединения широко применяются в производстве летательных аппаратов (от 25 до 40 % массы всех соединений), автомобилей и других машиностроительных изделий.

Недостатки заклепочных соединений: низкая производ-сть; высокая трудоемкость и материалоемкость; отсутствие постоянства показателей прочности; неравномерность распределения нагрузки по отдел. заклепкам в направлении действия усилия; трудность контроля.

Достоинства: высокая прочность при вибрационных нагрузках.

Сварка – процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми частицами при их нагревании и (или) пластическим деформированием.

Все способы сварки можно разделить на две основные группы: сварка плавлением и сварка пластическим деформированием.

Сварка плавлением происходит в 2 стадии. На первой стадии происходит разогрев кромок до их оплавления. При этом разрушается кристаллическая решетка и образуется жидкая металлическая ванна, общая для двух свариваемых заготовок, называемая сварочной ванной. Возникают межатомные связи между соприкасающимися атомами жидкой и твердой фаз. На второй стадии при охлаждении происходит кристаллизация с образованием межатомных связей.

При сварке давлением сближение поверхностных атомов достигается за счет совместной пластической деформации в зоне соединения. Необходимо кратковременное механическое воздействие на заготовки для их сжатия и сближения атомов до возникновения межатомных сил связи. Сварка давлением возможна лишь при том условии, что материал способен воспринимать значительные местные пластические деформации без разрушения. Часто для повышения пластичности материала места соединения нагревают.

Пайка – процесс получения неразъемного соединения заготовок без их расплавления путем смачивания сопрягаемых поверхностей жидким припоем с последующей его кристаллизацией. Для обеспечения растекания припоя по поверхности заготовок и хорошего смачивания заготовки нагревают, а также обрабатывают флюсами, которые растворяют и удаляют с поверхности оксиды, чем уменьшают поверхностное натяжение.

Припои представляют собой сплавы цветных металлов сложного состава. За счет изменения химического состава можно получать припои с разной температурой плавления. Способы пайки классифицируют в зависимости от используемых источников нагрева. При пайке в печах заранее собирают соединяемый узел, закладывают в него припой и наносят флюс, а затем помещают в печь. Припой расплавляется и заполняет зазоры между соединяемыми заготовками.

Склеивание – технологический процесс соединения деталей с помощью клея или растворителя, которые образуют прочную клеевую пленку, выдерживающую внешние нагрузки на деталь. В последние годы разработаны различные клеевые композиции, обеспечивающие высокую прочность, надежность и долговечность клеевых соединений. Современные клеи склеивают практически все однородные и разнородные материалы: металлы, пластмассы, резину, древесину, керамику, композиционные материалы.

 

40. Технологические процессы, химико-термическая обработка металлов

 

Основы металловедения

Металловедение — наука, изучающая зависимость свойств металлов от их строения и состава. Металловеде­ние является базой для разработки оптимальных техноло­гических процессов обработки металлов.

Свойства металлов

Металлами называются вещества, обладающие рядом специфических свойств: характерным цветом, высокой электро- и теплопроводностью, прочностью, пластичное-

Термическая обработка стали

Термическая (тепловая) обработка стали основана на способности металла изменять свою структуру при нагре­вании и охлаждении. Путем такой обработки можно при­давать стали необходимые свойства: сделать изделие твер­дым или хрупким, прочным или пластичным.

Термическая обработка заключается в нагреве сталь­ного изделия (заготовки) до определенной температуры, некоторой выдержке при этой температуре и последующем охлаждении с заданной скоростью (рис. 10). Режим терми­ческой обработки зависит от вида и цели термической обра­ботки, химического состава, формы и размеров изделия.

В зависимости от свойств, которые хотят придать из­делию (твердость, прочность, пластичность и т. д.), при­меняют разные виды термической обработки. Основными видами термической обработки являются: отжиг, норма­лизация, закалка и отпуск.

Отжиг заключается в нагреве изделия до определенной температуры, выдержке при этой температуре и мед­ленном охлаждении — обычно вместе с печью. Отжиг де­лает сталь пластичной, благодаря чему улучшается ее об­рабатываемость, снимается внутреннее напряжение, возникшее в металле на предыдущих этапах изготовления изделия или получения Заготовки (обработка давлением, литье, сварка).

Нормализация заключается в нагреве стального изделия и последующем его охлаждении на воздухе без выдержки. Сталь при этом приобретает более мелкозернистую структу­ру, следовательно, более высокую прочность и твердость, чем после отжига, но частично теряет свою пластичность.

Закалка заключается в нагреве стального изделия до определенной температуры, выдержке и быстром охлаждении. Быстрое охлаждение позволяет получить мелкозер­нистую структуру стали, то есть придать ей высокие меха­нические свойства: прочность, твердость, повысить режу­щие свойства и т. д.

Скорость охлаждения при закалке обеспечивается вы­бором охлаждающей среды. Закалку производят в основ­ном в масле и воде.

Возможна закалка изделия в двух средах: сначала в воде, а затем в масле. В некоторых случаях выполняют только поверхностную закалку, что позволяет придать из­делию поверхностную твердость при сохранении вязкости основной массы металла. Нагрев изделия в данном случае производится токами высокой частоты или пламенем ацетилено-кислородной горелки.

Отпуск заключается в нагреве закаленного стального изделия до температуры ниже 720 °С, некоторой выдержке при этой температуре и охлаждении. Отпуск выполняют сразу после закалки. Отпуск осуществляется для сниже­ния хрупкости и уменьшения внутренних напряжений, а также для придания стали повышенной вязкости.

Применяются другие виды термической обработки металлов — старение и обработка холодом. Основное назна­чение старения — повышение прочности и стабилизация свойств, например, алюминиевых и медных сплавов. Об­работку холодом применяют главным образом для режу­щих инструментов.

 

Химико-термическая обработка стали

Химико-термическая обработка стали состоит в одно­временном нагревании и поверхностном насыщении сталь­ного изделия различными элементами — углеродом, азо­том, алюминием, хромом и др. При этом поверхностный слой изделия становится более прочным, твердым, износоус­тойчивым, стойким против воздействия агрессивных сред.

В зависимости от того, каким веществом насыщается поверхностный слой изделия, химико-термическую обра­ботку подразделяют на цементацию, азотирование, циани­рование, алитирование, хромирование и т. п.

Цементация заключается в нагреве стального изделия в среде, легко отдающей углерод (например, древесный уголь). Цементацию проводят с целью последующей закал­ки поверхностного слоя изделия из низкоуглеродистой ста­ли. Наружный слой изделия при этом становится твердым, а внутренние слои сохраняют вязкость и пластичность.

Азотирование состоит в насыщении стального изделия азотом на некоторую глубину. Азотирование не только по­вышает твердость поверхностного слоя, но также защи­щает его от воздействия агрессивной среды. Процесс осу­ществляется путем длительного нагревания готовых изде­лий в продуктах разложения аммиака.

Цианирование производится путем одновременного на­сыщения поверхностного слоя изделия углеродом и азотом. Режущий инструмент при цианировании обладает высокой износоустойчивостью, твердостью, хорошо противостоит действию переменных нагрузок.

Алитирование, хромирование и другие аналогичные процессы состоят в насыщении поверхности стальных из­делий соответствующим металлом с целью обретения спе­цифических свойств, например жаростойкости, стойкости против коррозии и т. д.

 

41. Технологические процессы в литейной производстве

 

Литейное производство

Литейным производством называется процесс изготов­ления металлических заготовок (отливок) путем заливки жидкого металла в специально приготовленную форму. Форма заполняется металлом через систему каналов, на­зываемую литниковой системой. При этом наружные очер­тания отливки определяются полостью формы, а внутрен­ние образуются соответствующими фасонными вставками, называемыми стержнями.

После затвердения отливки ее извлекают из формы, ос­вобождают от литниковой системы, очищают и отправля­ют на механическую обработку. В ряде случаев отливки предварительно проходят термическую обработку.

Отливки могут быть или вполне готовыми деталями, или заготовками для окончательной обработки в механи­ческих цехах. В последнем случае на отливках помимо припуска на усадку предусматривается также припуск на обработку.

 

Основные способы получения отливок

Для получения отливок изготовляют разовые, полупо­стоянные и постоянные формы. Разовые формы изготовля­ют из формовочных (песчанно-глинистых) смесей. При вы­емке отливки формы разрушают.

Разовые песчаные формы имеют наибольшее примене­ние, но с развитием прогрессивных методов литья их удель­ный вес уменьшается. Полупостоянные формы изготовля­ют из огнеупорных материалов (шамота, графита, асбес­та и др.), поэтому одну форму используют несколько десятков раз. Постоянные формы изготовляют из металла; их используют до 1000 раз и более.

Каждая форма состоит из нескольких частей. Число ча­стей формы зависит от конструкции отливки и принятой технологии изготовления формы.

В литейном производстве широко применяют специаль­ные способы литья: в металлические формы (кокили), цен­тробежное литье, литье под давлением, литье по выплав­ляемым моделям и др. Такими способами можно получить отливки высокой точности, с минимальными припусками по размерам, с высокой чистотой поверхности. Это сокра­щает или совсем исключает механическую обработку на ме­таллорежущих станках, дает экономию металла, особенно важную при использовании дорогостоящих и дефицитных сплавов, снижает трудоемкость и стоимость детали.

 

Технологический процесс получения отливок в разовых песчано-глинистых формах

Технологический процесс производства отливок в зем­ляных формах включает следующие операции: изготовле­ние модельно-стержневой оснастки; приготовление формо­вочных и стержневых смесей.

 

 

   

 В зависимости от вида энергии различают три класса сварки: термическая, термомеханическая и механическая.

К термическому классу относятся виды сварки, осущест­вляемой плавлением: дуговая, газовая, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменно-лучевая, термитная и др.

К термомеханическому классу относятся виды сварки, при которых используется тепловая энергия и давление: контак­тная, диффузионная, газопрессовая, дугопрессовая и др.

К механическому классу относятся виды сварки, осуще­ствляемые с использованием механической энергии и давле­ния: холодная, взрывом, ультразвуковая, трением и др.

В зависимости от технических признаков (способа за­щиты металла в зоне сварки, непрерывности процесса и степени механизации) сварку различают:

- По способу защиты металла: сварку в воздухе, вакуу­ме, защитных газах, под флюсом, по флюсу, в пене и с комбинированной защитой. В качестве защиты могут применяться активные газы, а также смесь инертных и активных газов. Защита расплавленного металла га­зом может быть струйной или в контролируемой ат­мосфере.

- По непрерывности процесса: непрерывные и прерывис­тые виды сварки.

-По степени механизации: ручные, механизированные, автоматизированные и автоматические.

 

42. Технологические процессы электродуговой сварки металлов

 

Процессы сварки плавлением

Среди процессов сварки плавлением широкое примене­ние получила электродуговая сварка, при которой источ­ником тепла является электрическая дуга, которая обра­зуется между двумя электродами в той или иной среде.

Температура электрической дуги зависит от материала электродов. В центре дуги по ее оси температура достигает 6000-7000 "С. При электродуговой сварке на нагревание и расплавление металла используется 60—70% тепла. Ос­тальное количество тепла (30-40%) рассеивается в окру­жающем пространстве.

Наиболее распространенными способами электродуго­вой сварки являются ручная дуговая сварка, автоматическая сварка под слоем флюса, электрошлаковая сварка, сварка в защитных газах и др.

Ручная дуговая сварка. Наибольший объем среди дру­гих видов сварки занимает ручная дуговая сварка. Сварку выполняют электродами, которые вручную подают в зону горения дуги и перемещают вдоль свариваемого изделия (рис. 18). Дуга горит между стержнем электрода 1 и ос­новным металлом 2. Под действием тепла дуги электрод и основной металл плавятся, образуя металлическую свароч­ную ванну 3.

Так как сварные конструкции обычно изготавливаются из стали, то наибольшее распространение получили сталь­ные электроды диаметром 1—10 мм и длиной до 450 мм. Поверхность таких электродов обычно покрыта слоем спе­циальной обмазки. По мере плавления электрода, обмазка плавится, образуя защитную среду для капель расплав­ленного металла за счет дымообразующих веществ, а ред­коземельные металлы, содержащиеся в обмазке способствуют поддержанию дугового разряда, за счет уменьшения работы выхода электронов. По мере перемещения элект­рода расплавленный основной металл и электродный кри­сталлизуется, а обмазка превращается в шлак, располагаю­щийся на поверхности шва. Шлак защищает расплавлен­ный металл от окисления, насыщения азотом.

 

Процессы сварки давлением

Сварка давлением — процесс соединения деталей на­гревом их в месте контакта до пластического или жидкого состояния с применением одновременного или последую­щего сильного сжатия, обеспечивающего взаимодействие атомов металла.

Контактная сварка является одним из высокопроизво­дительных способов сварки; она легко поддается механи­зации и автоматизации, вследствие чего ее широко приме­няют в машиностроении и строительстве.

Контактную сварку по форме свариваемого соединения, определяющего тип сварочной машины, разделяют на точеч­ную, роликовую и стыковую. Нагрев металла при всех видах контактной сварки происходит за счет выделения тепла при прохождении электрического тока по свариваемым деталям.

Для получения сварной точки (рис. 21) .детали 1 и 2 помещают между сжимающимися электродами 3 и 4 или роликами 5.

Сварочный ток доводит металл между электродами до плавления, а прилегающую к ядру зону — до пластичес­кого состояния. После кристаллизации расплавленного ядра давление снимается.

 

43. Технологические процессы газовой сварки металлов

 

Газовая сварка металлов

Газовая сварка находит широкое применение при свар­ке деталей малой толщины, чугуна, цветных металлов и сплавов.

При газовой сварке металл нагревают высокотемпера­турным газовым пламенем, которое получается при сгора­нии горючего газа в атмосфере кислорода.

В качестве горючих газов можно использовать природ­ные газы, водород, пары бензина и керосина, нефтяные газы, ацетилен и др.

Для сварочных работ получил наибольшее применение ацетилен, С₂Н₂, так как он обладает наивысшей теплотвор­ной способностью по сравнению с другими газами и дает самую высокую температуру при сгорании, равную при­мерно 3200 °С.

 

44. Технологии переработки молока и молочных продуктов

 

Переработка молока – это сложный процесс, который требует специальное оборудование. Молоко используют либо как продукт питания в переработанном или непереработанном виде, либо как сырье для молочной и пищевой отраслей промышленности. Переработка молока – продукты процесса .Переработка молока – молочный продукт. Молочные продукты – это пищевые продукты, полученные в процессе переработки молока с добавления функционально необходимых ингредиентов. Переработка молока – молокосодержащий продукт. Молокосодержащие продукты – это пищевые продукты, полученные в процессе переработки молока или вторичного молочного сырья и жиров, или белков, или ингредиентов немолочного происхождения с массовой долей сухих веществ молока в продукте не менее 25 %.Переработка молока – побочные продукты. Побочные продукты – это сырье, которое образуется в процессе переработки молока, но не является его главной целью. Побочные продукты можно использовать в качестве сырья для производства других продуктов питания, в том числе. Переработка молока – вторичное молочное сырье. Вторичное молочное сырье – это используемые отходы молочного производства, полученные в процессе переработки молока. Переработка молока это сложный и трудоемкий процесс, облегчить его Вам поможет оборудование выпускаемое научно-производственным предприятием «Зонд» (НПП «Зонд»): автоматы розлива и упаковки молока и молочной продукции «Зонд-Пак» модель 2201 производительностью 30 или 45 пакетов в минуту. Возможна различная комплектация оборудования.

 

45. Технологии переработки мяса

 

---

Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 1903; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!