Пайка композиционных материалов

Пайка композиционных материалов [c.506]

Однако уже к настоящему времени имеется определенный опыт в изготовлении элементов конструкций как из самих композиционных материалов, так и в сочетании их с алюминиевыми, титановыми сплавами, с использованием методов гибки, подсечки, резки, сверления, а также различных методов соединения пайки, точечной сварки, диффузионной сварки и др. [c.190]

Пайка композиционными припоями — пайка припоями, имеющими гетерофазную структуру псевдосплава. Наполнитель композиционного припоя в виде порошка, сетки, волокон образует разветвленный капилляр, удерживающий большую часть жидкого припоя (матрицы), излишками которого осуществляется смачивание поверхностей паяемых материалов. [c.55]

В работах [3, 6] рассмотрены возможности и перспективы применения композиционных материалов при пайке. Композиционная структура в шве может быть получена за счет применения композиционного припоя, при диспергировании паяемых материалов или в процессе диффузионной пайки. Наполнитель в большинстве случаев обеспечивает основные физико-механические, в частности, прочностные свойства. Матрица может вводиться в припой в виде порошков или покрытий, которые наносятся на паяемые поверхности. По способу введения в зазор композиционные припои подразделяются на четыре основных вида применяемые в виде многослойных покрытий используемые в виде фасонных или простых профилей (фолы, лент, втулок и т. д.), получаемых методами порошковой или волокнистой металлургии в сочетании с обработкой давлением (прокатка, штамповка после пропитки матрицей порошков или волокон) методами нанесения покрытий на профили и т. д. применяемые в виде смеси порошков или паст, которые обычно вводят в зазор непосредственно перед пайкой комбинированные способы — сочетания приведенных выше видов. [c.55]

Композиционные материалы ВДУ-1 и ВДУ-2 пластичны, и полуфабрикаты этих сплавов деформируются в широком интервале температур различными методами (ковка, штамповка, осадка, глубокая вытяжка и др.). Для соединения деталей из сплавов типа ВДУ применяют высокотемпературную пайку либо диффузионную сварку, с тем чтобы избежать расплавления. В зоне расплавления происходит агломерация частиц упрочняющей фазы и, как следствие, потеря сплавами жаропрочности. [c.257]

К металлическим композиционным материалам применимы методы соединения точечной и диффузионной сваркой, пайкой, с помощью болтов, заклепок и клеев. [c.295]

Композиционные материалы ВДУ-1 и ВДУ-2 пластичны, и полуфабрикаты этих сплавов деформируются в широком интервале температур различными методами (ковка, штамповка, осадка, глубокая вытяжка и др.). Для соединения деталей из сплавов типа ВДУ применяют высокотемпературную пайку либо диффузионную сварку, с тем чтобы избежать расплавления. Сплавы ВДУ-2, [c.297]

Алюминиевые сплавы выбраны в качестве матрицы композиционного материала с борным волокном, благодаря удачному сочетанию свойств. Матрица должна обладать следующими свойствами высокой вязкостью разрушения, приводящей к торможению распространения трещины в материале при разрушении или образовании трещины в волокне, способностью пластически обтекать волокно и связываться с ним, высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Для композиционных материалов, предназначенных для работы при высоких температурах, весьма важными являются сопротивление ползучести и стойкость против окисления. Кроме того, матрица должна обладать способностью свариваться и соединяться пайкой, а в некоторых случаях позволять применять к композиционному материалу обработку давлением. [c.427]

Для изготовления композиционных материалов использовали деформируемые алюминиевые сплавы нескольких классов в виде фольг и порошков, наносимых плазменным напылением. Свойства сплавов на алюминиевой основе приведены в табл. 3. Недефицитные сплавы серии 1000 и 3000 имеют хорошую пластичность и хорошо соединяются пайкой, однако их невысокие механические свойства отрицательно влияют на свойства композиционных материалов в направлениях, отличных от направлений укладки волокон. Были использованы алюминиевые сплавы серии 7000 (с цинком) и 4000 (с кремнием), однако они в основном имеют низкую ударную вязкость. Сплавы серии 5000, такие, как 5052 и 5056 с высокой ударной вязкостью, применяли для изготовления композиций с высокопрочным борным волокном. [c.428]

Однако пайка является перспективным способом восстановления деталей, значение которого будет возрастать по мере расширения применения в автомобилестроении специальных сплавов и композиционных материалов. [c.119]

Нанесение металлических покрытий на пластмассы и другие диэлектрики позволяет получать специфические композиционные материалы с ценным сочетанием свойств металла и диэлектрика в одной детали. Этим сочетанием не обладает ни один из исходных материалов, взятый отдельно. Применение пластмасс и других диэлектриков с металлическими покрытиями позволяет заменять цветные металлы, резко снижать массу и себестоимость конструкций, соединять детали пайкой, значительно расширять ассортимент декоративной отделки поверхности, предохранять пластмассы от старения и механических повреждений, придавать им негорючесть, а также стабильность формы и размеров при тепловых нагрузках. При этом ассортимент гальванических покрытий как по видам, так и по>толщинам практически не ограничен. [c.18]

Слоистые металлические композиционные материалы состоят из двух и более слоев или пластин различных металлов, соединенных друг с другом таким образом, чтобы свойства получаемой композиции значительно превосходили свойства составляющих ее компонентов. Эти материалы могут быть предварительно рассчитаны и получены с заданными свойствами. К таким свойствам относятся коррозионная стойкость, поверхностная твердость, износостойкость, стойкость к удару, вязкость, прочность, улучшенные тепло- и электропроводность, магнитные свойства, контролируемое тепловое расширение, эластичность, формоизменение и др. Компоненты композиционного материала подбирают таким образом, чтобы одно (или более) из перечисленных выше требуемых свойств было достигнуто. Например, плакированная медью коррозионно-стойкая сталь является хорошим кровельным материалом, поскольку каждый компонент улучшает свойства всего слоистого материала медь обеспечивает требования к внешнему виду и обрабатываемость, тогда как сталь повышает прочность и уменьшает потребление более дорогой меди. Кроме того, более низкая в сравнении с медью теплопроводность коррозионно-стойкой стали улучшает способность слоистого материала к пайке. С другой стороны, медная плакировка на коррозионно-стойкой стали улучшает ее теплопередачу при использовании в системах охлаждения. [c.424]

В описанных случаях главным, а иногда и единственным способом защиты мест пайки от коррозии, являются лакокрасочные покрытия, способные пассивировать и изолировать эти места от внешней среды. Особенно следует отметить опасность контакта разнородных металлов и неметаллов в композиционных материалах. Металлические композиционные материалы представляют [c.51]

Технология производства металлических композиционных материалов определяется конструкцией изделий, особенно если они имеют сложную форму и требуют подготовки мест соединений сваркой, пайкой, склеиванием или клепкой, и, как правило, является многопереходной. [c.497]

Основные виды соединения композиционных материалов сегодня — болтовые, клепаные, клеевые, соединения пайкой и сваркой и комбинированные Соединения пайкой и сваркой особенно перспективны, поскольку открывают возможность наиболее полно реализовать уникальные свойства композиционного материала в конструкции, однако их осуществление представляет сложную научную и техническую задачу и во многих случаях еще не вышло из стадии эксперимента [c.500]

I. Методы сварки и пайки предполагают соединение композиционных материалов по металлической матрице. Армирующий наполнитель в сварном или паяном шве или полностью отсутствует (например, в стыковых швах, расположенных поперек направления армирования в волокнистых или слоистых композиционных материалах), или присутствует в уменьшенной объемной доле (при сварке дисперсно-упрочненных материалов проволоками, содержащими дискретную армирующую фазу), или происходит нарушение непрерывности и направленности армирования (например, при диффузионной сварке волокнистых композиций поперек направления армирования). Следовательно, сварной или паяный шов является ослабленным участком конструкции из композиционного материала, что требует учета при конструировании и подготовке места соединения под сварку. В литературе имеются предложения по автономной сварке компонентов композиции для сохранения непрерывности армирования (например, сварка давлением вольфрамовых волокон в композиции вольфрам — медь [10]), однако автономная сварка ВСТЫК волокнистых композиционных материалов требует специальной подготовки кромок, строгого соблюдения шага армирования и пригодна лишь для материалов, армированных металлическими волокнами. Другое предложение состоит в подготовке СТЫКОВЫХ соединений с перекрытием волокон на длине больше критической, однако при этом возникают трудности С заполнением стыка матричным материалом и обеспечением прочной связи по границе волокно—матрица. [c.500]

Волокнистые и слоистые композиционные материалы чаще всего соединяют внахлестку. Отнощение длины перекрытия к толщине материала обычно превыщает 20. Такие соединения могут быть дополнительно усилены заклепочными или болтовыми соединениями. Наряду с нахлесточными соединениями возможно выполнение стыковых и угловых сварных соединений в направлении армирования и, реже, поперек направления армирования. В первом случае при правильном выборе способов и режимов сварки или пайки возможно достижение равнопрочности соединения во втором случае прочность соединения обычно не превыщает прочности матричного материала. [c.503]

В области контроля качества изделий машиностроения наметилась тенденция увеличения объемов и трудоемкости вследствие усложнения конструкций, а также использования в них новых материалов (в том числе композиционных) и внедрения эффективных технологических процессов сварки, пайки, склеивания и др. Трудность обнаружения дефектов при этом обусловлена малыми размерами дефектов, особенностями их местоположения и т.д. [c.86]

Первый способ включает в себя пайку припоями, обеспечивающими возможность получения в шве структуры твердых растворов, оптимальной при работе изделий в условиях воздействия агрессивных сред, циклических нагрузок и сверхнизких температур. В этом случае композиционные припои используются в виде многослойных фольг, покрытий, послойного нанесения порошков, сеток в сочетании с ленточным или порошковым припоями. Для снижения температуры пайки компоненты слоев подбирают таким образом, чтобы в процессе контактного плавления происходило образование жидкой фазы, обеспечивающей смачивание и растворение паяемых материалов, покрытий, буферных прослоек и легирование шва, что придает соединению высокие механические и коррозионные свойства. Так, для получения прочных паяных соединении из титановых сплавов применяют покрытия систем Си—Zr (0в 540- -640 МПа), сложные покрытия Си - (Со—Ni)-Си (0в Я [c.56]

По данным А. М. Робертсона и др., для пайки композиционных материалов на основе матрицы алюминиевого сплава и бороволокнистого наполнителя оказался пригодным припой d — 5% Ag. Сопротивление срезу соединений при температуре 20° С равно 8,5 кгс/мм. Максимальная температура эксплуатации 315 С. [c.97]

Чаще всего демпферы изготовляют из композиционных материалов, состоящих из связующего элемента и рассеивателей. В качестве первых используют компаунды или эпоксидные смолы типа ЭД-5, ЭД-6, а в качестве вторых — порошки тяжелых металлов и их оксидов, а также измельченные кварц, карбид титана, вольфрама или свинца. В серийных прямых ПЭП используют демпферы, полученные горячим прессованием порошка вольфрама и связующего пенопласта, в качестве клеящей массы служат эпоксидные клеи. Эти демпферы обладают достаточно высоким коэффициентом затухания (до 420 м ) и большим акустическим сопротивлением (до 15-10 Па-с/м). Вследствие высокой электрической проводимости таких демпферов и электрического контакта между ними и пьезоэлементом при приклеивании к последнему исключается необходимость пайки контакта к нерабочей поверхности пьезопластины. [c.142]

Пайка и сварка углеалюминиевых композиционных материалов. Изучены основные методы соединения применительно к угле-алюминию пайка, точечная сварка, дуговая сварка плавлением [136]. И хотя сами авторы считают результаты работы предварительными, они представляют несомненный интерес. [c.195]

Безфлюсовая пайка борадюминиевых композиционных материалов в печи может быть осуществлена по стандартным технологическим режимам, применяемым при пайке алюминиевых сплавов, если при этом не происходит разупрочнения волокна. Стандартная технология заключается в помещении менаду соединяемыми деталями припоя в виде фольги и пайке в печи при наличии давления, обеспечивающего хороший контакт. При пайке материала с волокном борсик и матрицей из сплава 6061 или 1100 в качестве припоя может применяться фольга сплава 713 (А1— 7% Si) или 718 (Л1 — 12% Si), поскольку процесс пайки при температуре 590—610° С не приводит к разупрочнению волокна. Борное волокно при этих температурах разупрочняется в течение 1ескольких минут. Другие сплавы-припои, имеющие более низкие температуры плавления, такие, как 719 (А1 — 2,5% Си—9,5% Si), более перспективны, особенно если они изготовляются в виде фольги. [c.449]

Процессы пайки весьма перспективны для соединения композиционных материалов, поскольку могут осуществляться при температурах, не оказывающих влияния на армирующий наполнитель и не вызывающих развития межфазного вэаимодействия. [c.506]

За последнее время взгляды на диффузионную сварку принципиально изменились. Из процесса для соединения материалов, которые трудно или невозможно соединять обычными способами сварки плавлением и пайки, она превратилась в общедоступный процесс соединения как небольших деталей, так и крупных установлена ее конкурентоспособность с существующими способами сварки плавлением и пайкой. Диффузионная сварка является перспективным и экономичным технологическим процессом, значение которого будет возрастать с расширением применения легированных сталей, специальных сплавов, неметаллических и композиционных материалов в народном хозяйстве. Этот способ будет развиваться как по линии совершенствования процесса соединения, разработки способов нагрева, передачи сжимающего усилия, средств механизации и автоматизации, неразрушающих методов контроля, выпуска универсального и специального обору-дования, так и по линии дальнейшего раскрытия природы диффузионного соединения и выявления неизвестных еще возможностей этого прогрессивного технологического процесса для сварки крупных и ответственных деталей и узлов приборов, аппаратов и машин. [c.12]

МПа), режим пайки 950— 1000 °С, время 15—60 мин. Дальнейшее увеличение прочности до 870 МПа (при 980 °С, 120 мин) было достигнуто при использовании покрытия 80 % Си -г 20 % Ni. Введение никеля снижает количество интерметаллид-ной фазы Tig u. Шов состоит из твердого раствора а-титана и небольшого количества равномерно распределенных включений TioNi легированных медью [9]. При пайке ниобия с медью и ниобия со сталью 12Х18Н10Т для снижения хрупкости предложены слоистые композиционные проставки, позволяющие регулировать количество жидкости за счет ограничения содержания активного металла (фольга из титана, размещенного в шве. Прочность шва, имеющего структуру твердого раствора системы Си—Ti—Nb, близка к прочности паяемых материалов. Для ограничения растекания припоя и запаивания узких каналов при пайке гофрированных или сребренных конструкций перспективно применение двухслойного композиционного припоя, состоящего из сетки, и припоя в виде фольги или смеси порошков. [c.56]

Третий способ характеризуется применением припоя, сохраняющего композиционную структуру в шве после пайки. Обычно методами волокнистой металлургии получают губчатообраз-пую сетку, состоящую из стальных волокон диаметром 13 мкм и более (длина волокна в 20 раз больше диаметра). Сетку спекают и пропитывают расплавом припоя и прокатывают до нужной толщины (0,05 мм и более). Объемная доля волокна 10—20%, Полученную ленту припоя укладывают на соединяемые поверхности, которые собираются с зазором или без зазора и производят пайку. В качестве припоя используют сплавы 70 % РЬ—30 % Sn и др. Сетку, волокна можно также размещать в зазор а 1 мм с последующей операцией частичного спекания или без нее. Припой (матрица) укладывается около зазора и в процессе пайки пропитывает пористый материал. Аналогично производят пайку с использованием смеси порошков. Применение смесей порошков позволяет паять материалы с большими зазорами и, что особенно важно, соединять разнородные материалы с резко различающимися значениями ТКЛР, снижать напряжения в шве при пайке инструмента, регулировать Teneiib растекания припоя, паять пористые материалы с компакт- [c.57]

Для пайки никелевых сплавов с зазорами 0,5—1,5 мм используют в виде пасты композиционный припой ВПр11-40Н наполнитель с более высокой, чем у прииоя ВПрИ, температурой плавления, помещенный в зазор, препятствует вытеканию припоя, повышает коррозионную стойкость паяемого металла. Па-йка пористых материалов требует напюлнителя в виде сетки, порошков, которые удерживали бы матрицу припоя, не позволяя ей растекаться по поверхности. [c.102]

При другой разновидности композиционной пайки — пайки армированными припоями — в качестве автономно нерасплав-ляющейся части припоя применяют армирующие материалы — волокна, сетки и др., материалы различной конструктивной формы и назначения. [c.176]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...