ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ ОЛИЙ ВА ЎРТА МАХСУС ТАҲЛИМ ВАЗИРЛИГИ АБУ РАЙХОН БЕРУНИ НОМИДАГИ ТОШКЕНТ ДАВЛАТ ТЕХНИКА УНИВЕРСИТЕТИ З.Д. ЭРМАТОВ ПАЙВАНДЛАШ АСОСИЙ УСЛУБЛАРИ Тошкент 2013 Пайвандлаш асосий услублари: 5320300 – Технологик машиналар ва жиҳозлар (машинасозлик)бакалавриат йўналиши учун маъруза матни Зиёдулла Досматович Эрматов. Тошкент, 2013. Маъруза матнида эритиб ва босим остида пайвандлаш, эритиб қоплаш ва кавшарлашнинг ривожланиш тарихи ва замонавий жараёнлари назариясининг асосий маълумотлари келтирилган. Эритиб ва босим остида пайвандлаш, эритиб қоплаш ва кавшарлашда қўлланиладиган турли хил пайвандлаш усуллари ва жиҳозлари ёритилган. 5320300 – Технологик машиналар ва жиҳозлар (машинасозлик) бакалавриат йўналиши учун мўлжалланган. Тошкент давлат техника университети илмий-услубий кенгаши қарорига асосан нашр этилмоқда Тақризчилар: Ф.Н. Хикматуллаев – ДАЖ ТАПОИЧ Ўқув тажриба марказ директори Ш.А. Каримов – ТДТУ «Металлар технологияси ва материалшунослик» кафедраси мудири, доц., т.ф.н. © Тошкент давлат техника университети, 2013 2 ПАЙВАНДЛАШ АСОСИЙ УСЛУБЛАРИ КИРИШ Эрамиздан 8–7 минг йил олдин энг содда пайвандлаш усуллари мавжуд эди. Асосан мис буюмлар пайвандланар эди, мис аввал қиздирилиб сўнг босим билан пайвандланар эди. Мис, бронза, қўрғошин каби металлардан буюмлар тайёрлашда, ўзига хос қуйма пайвандлаш билан бажарилар эди. Бирикадиган деталлар қолипланиб, қиздирилар эди ва тутушадиган жойига олдиндан тайёрланган эриган металл қуюлар эди. Темир ва унинг қотишмаларидан буюмларни тайёрлашда темирчилик ўчоғида «пайванд тоби» даражасигача қиздириб сўнг тоблаш натижасида буюмлар тайёрланар эди. Бу усул темирчилик ўчоғида пайвандлаш деб ном олган эди. Пайвандлаш усуллари жуда секин ривожланган, шунинг учун кўпгина пайвандлаш жиҳозлари, қурилмалари ва техник усуллари ўзгариши юз йиллар давомида сезиларли даражада ўзгармаган. Техника соҳасида кескин ўзгаришлар ХIХ аср охири ХХ аср бошларида сезила бошлади. 1802-йилда рус олими академик В.В. Петров биринчи бўлиб ёй зарядсизланишини тадқиқот қилди ва очди. 1803-йилда у томонидан «Галваникволтли тажрибалар ҳақида янгиликлар» китобида, ёйли зарядсизланиш ёрдамида металл эришини баён қилган. Ёйли зарядсизланиш юқори даражали иссиқлиқ маонбайи ва юқори даражада ёритувчанлиги билан амалий қўлланишга тез киритилмади, чунки, ёй таъминланиши учун зарур бўлган ток кучланишини етказиб берувчи манба йўқ эди. Бундай манбалар фақатгина ХIХ аср охирида пайдо бўлди. Ёй зарядсизланиш очилиши даврига электротехника эндигина ташкил этилаётган эди, электротехник саноати эса йўқ эди. 1821-йилда инглиз етакчи физиги М. Фарадей электромагнетизмни экспериментал тадқиқот қилишида электромагнит индуксияни очди ва шу орқали электрюрутувчи ва электр генераторни қурилмалар принсипини ишлаб чиқди. 3 Инглиз физиги Д. Максвелл математик ҳисоблашлар билан жараёнда ҳосил бўладиган электромагнит майдон хусусиятларига тадқиқотлар натижасида тенглама ишлаб чиқди. 1870-йилда франсуз олими З.Т. Грамм механик электромагнит машина учун узукли лангар ишлаб чиқди, бу электр генератор вазифасини бажариши мумкин, унинг иши механик энергияни электр энергияга айлантириб беришдан иборат эди. 1882-йилда рус муҳандиси Н.Н. Бенардос эримайдиган кўмир электрод билан электрёйли пайвандлаш усулини ихтиро қилди. Ўзининг ихтиросига Н.Н. Бенардос «Электрогефест» номини берди. 1886-йилда у «Электр ток таъсири ёрдамида металларни бириктириш ва ажратиш усуллари» га рус патентини олди. Н.Н. Бенардос ёйли пайвандлаш технологиясини ва пайванд бирикмалар турларини ихтиро қилди (учма-уч, устма-уст ва б.), булар ҳозирги кунда ҳам ишлатилмоқда; қалин металларни пайвандлашда у пайванд бирикмани ёнбошлаб жойлаштириш усулини қўллаган. Юпқа тунука листларни пайвандлашда эса, пайванд бирикмани пайвандлашга тайёрлаш учун лист чекаси бортини букиб тайёрлаган. Пайвандлаш сифатини ошириш учун улар флюс ишлатар эди: пўлатларни пайвандлашда эса кварсли қум, мармар ишлатилар эди, мисни пайвандлашда эса бура ва нашатир қўлланилар эди. 1888 – 1890-йилларда рус муҳандиси Н.Г. Славянов эрийдиган металл электрод билан ёйли пайвандлашни таклиф этди. ХХ аср бошларидан бери электр ёйли пайвандлаш усули металларни бириктиришда етакчи саноат усули бўлиб келмоқда. Босим билан контакли учма-уч пайвандлашни Лондон қироллик жамиятининг аъзоси, Петербург фанлар академиясининг фахрий аъзоси инглиз физиги Э. Томпсон биринчи бўлиб 1877-йилда амалда қўллади. Бирмунча кейинроқ, Н.Н. Бенардос томонидан, ҳозирги вақтда қўлланилаётган мис электродлар билан нуқтали ва роликли 4 контактли пайвандлаш усулини ишлаб чиқиди. 1903-йилда эритиб контактли учма-уч пайвандлаш ишлаб чиқилди. 1885 - йилда франсуз олими Анри Луи Ле Шателе ацетиленни кислородда ёндириб, ҳарорати 3000°С дан юқори аланга ҳосил қилди. Бир неча йилдан кейин унинг юртдошлари муҳандислардан Эдмон Фуше ва Шарл Пикар ҳарорати 3100°С гача бўлган аланга берадиган ацетилен – кислород горелкасининг конструксиясини таклиф этдилар (бу конструксиялар ҳозирги давргача деярли ўзгармади). Газ алангасида пайвандлаш ана шундай бошланди. 1906-йилдан бошлаб уни Россияда қўллай бошладилар. Дастлаб бу янги усулни автоген пайвандлаш деб атадилар, грекча «автос» – ўзи, ва «генес» – ҳосил бўлмоқ сўзларидан олинган. Электр ёй ёрдамида пайвандлаш, механизацияси, автоматизасияси жараёнлари соҳасида асосий хизматлар Украиналик олим академик Е.О. Патонга тегишли. Иккинчи жаҳон уруши даврида флюс остида автоматик пайвандлаш мудофаа заводларида танк ва артиллерия қуролларини ишлаб чиқишда катта аҳамиятга эга эди. Саноатнинг жадал ривожланиши ва техниканинг ҳамма соҳаларидаги металларни пайвандлашда: электрон нур, лазер, юқори ҳароратли плазма, ултратовуш ва бошқа янги эффектив пайвандлаш усуллари қўлланилмоқда. 5 1-МАЪРУЗА. ПАЙВАНДЛАШ УСЛУБЛАРИ ТАСНИФИ Режа 1.1. Пайвандлаш моҳияти 1.2. Пайвандлаш услублари таснифи 1.3. Пайванд чокнинг ва термик таосир зонасининг ҳосил бўлиши ва тузилиши 1.1. Пайвандлаш моҳияти Пайвандлаш – металлар, қотишмалар ва турли материалларни пластик деформациялаш ёки бирикилаётган қисмлар орасини қиздириш билан атомлараро бирикиш натижасида ажралмас бирикма ҳосил қилувчи технологик жараёндир. Атомлараро кучлар таъсири натижасида бирикмалар ҳосил қилиш жараёнига материалларни пайвандлаш дейилади. Маълум бўлишича детал металининг юзадаги атомлари, эркин, тўйинмаган алоқалари мавжуд, булар атомлараро куч таъсири масофасида бўлган ҳар хил атом ва молекулаларни ўз ичига олади. Агар икки металл детални атомлараро куч таъсири масофасигача яқинлаштирсак, яони металл ичида қандай масофада бўлишса шунгача, унда туташган юзаларнинг бир бутун уланишини кўрамиз. Бирикиш жараёни энергия харжисиз ва тез ўз ихтиёрий амалий оний кечади. 1.1-расм. Металл детални механик туташиши: Аr – элементар (ягона) микротуташув майдони. 6 Айрим металлар хона ҳароратида нафақат оддий туташишда, балки кучли қисишда ҳам бирикмайди. Қаттиқ металларни бирикишига унинг қаттиқлиги халақит беради, туташиш қисмига қанчалик ишлов берилмасин, уларни туташтиришда кўп жойлари туташмайди. Бирикиш жараёнига металл юзаларининг кирлиги ёмон таъсир этади. Буларга – оксидлар, ёғли плёнкалар ва бошқалар ҳамда газ молекулаларининг адсорблашган қатламлари киради, ва металл юзаси узоқ вақт тоза сақланиши унинг юқори вакуумда ушлаб туришига боғлиқ (1∙10-8мм сим. уст.). 1.2-расм. Ҳаводаги металл юзаси: 1 – металлнинг чуқур қатлами, пластик деформация таосир этмаган; 2 – юза қатлами кристаллитларнинг оксид қатламлари билан; 3 – оксид қатлам; 4 – кислород анионларининг адсорб қатлами ва ҳавонинг нейтрал молекуласи; 5 – сув молекулаларининг қатлами; 6 – ёғли молекулалар қатлами; 7 – ионлашган чанг зарралари. 7 Пайвандлашдаги қийинчиликларни бартараф этиш учун босим ва қиздириш қўлланилади. Ҳароратни ошириб бориш билан қиздиришда металл майин бўла бошлайди. Шу тарзда қиздиришни давом эттирсак металл суюқ ҳолатга келади; бу ҳолатда суюқ металл ҳажми умумий пайвандлаш ваннасини ҳосил қилади. Пайвандлаш даврида суюқ металл ҳаводаги азот ва кислород билан фаол таъсирлашади, бу эса чок мустаҳкамлигини пасайтиради ва нуқсонлар пайдо бўлишига олиб келади. Пайвандлаш зонасини ҳаво муҳитидан ҳимоя қилиш учун ҳамда чок сифатини ошириш учун, керакли бўлган элементлар қўшилади, бу элементлар металл электрод ўзакнинг юза қатламига махсус моддалар қўшилади, ёки кукунсимон ҳолатида кавак ўзак ичига қопланади ва прессланади. Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлашда пайвандлаш зонасини ҳаво муҳитидан ҳимоя қилиш учун, инерт ва фаол газлар ва уларнинг аралашмалари кенг қўлланилади. Флюс остида пайвандлашда ҳимоя мақсадида электрод атрофига зич қатлам билан донадор материал, яони флюс қопланади. Пайвандлаш жараёнида эриётган флюс ёки махсус моддалар, шлак қатламини ҳосил қилади, бу қатлам эриган металлни ҳаво муҳитидан ишончли ҳимоя қилади. 1.3-расм. Эриртиб пайвандлаш чизмаси. Бириктирилаётган қисмларга та`сир этаётган босим, металлда мураккаб пластик деформацияни ҳосил қилади, натижада металл эриган металл сингари оқа бошлайди. Металл деформацияланиш натижасида пайванд қирралар 8 бўйлаб ҳаракатланганда, ўзи билан турли хил кирларни ва адсорблашган газ қопламларини олиб кетади. Натижада металлнинг янги тоза қатлами сизиб чиқиб бирикма ҳосил бўлади. Пайвандлаш усулига нисбатан металлда пластик деформасияланиш ёки эриш жараёни содир бўлади, бу жараёнлар билан бир қаторда турли хил кимёвий бирикмалар ҳамда суюқ ҳолатдан кристаллизация ҳолатига ўтиш каби жараёнлар содир этилади. 1.4-расм. Босим остида пайвандлаш чизмаси. 1.2. Пайвандлаш услублари таснифи Суюқлантириб пайвандлашнинг асосий таснифининг схемаси 1.5-расмда кўрсатилган. 9 усуллари 1.5-расм. Эритиб пайвандлаш усуллари таснифи. Босим остида пайвандлашнинг асосий таснифининг схемаси 1.6-расмда кўрсатилган. 10 усуллари 1.6-расм. Босим билан пайвандлаш уссулларининг таснифи. 1.3. Пайванд чокнинг ва термик таъсир ҳудудининг ҳосил бўлиши ва тузилиши Чок метали қотиши билан ундаги структура ўзгаришлари тугамайди. Масалан, пўлатни пайвандлашда бирламчи кристаллитлар улар ҳосил бўлган заҳотиёқ юқори ҳароратларда (750...1500°C) мавжуд бўладиган аустенитдан – углерод билан легирловчи элементларнинг - темирдаги қаттиқ эритмасидан иборат бўлади. Совитиш жараёнида аустенит парчаланиб, пўлатнинг таркиби ва совитиш тезлигига қараб бошқа фазаларга: пластиклик ферритга, анча мустаҳкам перлитга мустаҳкам, бироқ, пластиклиги кам мартенситга айланади. 11 Пайвандлаш ҳудудини совитиш тезлиги, одатда, катта ва структура ўзгаришлари охиригача юз беришга улгурмайди. Бинобарин, пайванд бирикмани совитиш тезлигини ўзгартириб, уни қиздириб ёки суноий совитиб, баози чегараларда чок металлининг иккиламчи кристалланишини ва унинг механик хоссаларини баози чегараларда бошқариши мумкин. Қиздириш манбаи ажратиб чиқарадиган иссиқлик ёрдамида пайвандлашда, иссиқлик асосий металлга тарқалади. Унинг ҳудудлари пайвандлаш ваннаси чегарасида эриш ҳароратигача қизийди ва ваннадан узоқроқ ҳудудда эса атрофмуҳит ҳароратида бўлади. Бу ҳол металл структурасига таосир этмай қолмайди. Металлни қиздириш ва совитиш натижасида асосий металл структурасининг ва хоссаларининг ўзгариши юз берадиган ҳудудини термик таосир зонаси (ТТЗ) деб аталади. Айни нуқта ҳароратининг вақт мобайнида ўзгариши термик сикл дейилади. ТТЗ нинг ҳар қайси нуқтаси пайвандлашда ўзининг термик сиклига эга бўлади. Демак, ТТЗ даги металл пайвандлаш натижасида бир неча тур термик ишловларга дучор бўлади. Шунинг учун ТТЗ да структураси ва хоссалари турлича аниқ ажралиб турадиган ҳудудлар борлиги кузатилади. Ҳар бир пайвандланадиган материал ТТЗсида ўзининг, шу материал учун хос бўлган, структура ҳудудларига эга бўлади. ТТЗ нинг бундай структураси бир хилмаслиги кам углеродли пўлатни эритиб пайвандлашда яққол кўриниб туради (1.7расм). Чок металига бевосита тўлиқ эримаган ҳудуди туташиб туради. Бу – чок металлидан бевосита асосий металлга ўтадиган юпқа (бир неча микронга тенг) полосача бўлиб, асосий металлнинг қисман эриган доналаридан иборат бўлади. Тўлиқ эримаган ҳудуд метали кимёвий жиҳатдан бир хил эмас, унда кучланишлар таосир қилади. Ундан кейин қизиб кетиш ҳудуди келади. Бу ҳудудда металл 1130°C дан юқори ҳароратларгача қизийди, донлар кучли ўсиб улгуради ва совитилганида майдаланмайди. Бу йерда донларнинг чегаралари бўйича эмас, балки уларнинг ичида игналар ёки пластинкалар кўринишдаги пластик фаза – феррит ажралиб 12 чиқиши мумкин. Бундай структура видманштед структура деб аталади. Унинг механик хоссалари ёмон, хусусан зарбий қовушқоқлиги паст. Тўлиқ эримаган ва қизиб кетиш ҳудудлари биргаликда чок атрофи зонаси деб аталади. 900– 1100°C да меоёрлаш (тўла қайта кристалланиш) ҳудуди ҳосил бўлади, унинг структураси майда донли бўлади. Бу ҳудудда металлнинг юқори ҳароратда туриши давомийлиги унча кўп эмас, дон ўсиб улгурмайди, совитилганда эса майдаланади. Шунинг учун, металл бу йерда: энг юқори механик хоссаларга эга бўлади. Чала кристаллизациялаш ҳудуди ҳароратлар диапазони 723–900°C билан белгиланади. Бу ҳудудда охирги структура қайта кристалланишга улгурмаган йирик донлардан ва улар орасида жойлашган қайта кристалланишда ҳосил бўлган майда донлардан иборат бўлади. Металл бу йерда: механик хоссалари бўйича меоёрлаш ҳудудидагига нисбатан ёмон, бироқ қизиб кетиш ҳудуддагига нисбатан яхшироқ. Рекристализация ҳудудида металл 500–723°C ҳароратгача қизийди. Металлнинг структураси ўзгармайди, бироқ совуқ ҳолида прокатка қилинган металл, ёки термик ишлов берилгандан кейин (масалан, тоблашдан кейин) легирланган металл пайвандланган бўлса, у ҳолда бу ҳудудда металлнинг бошланғич структураси тикланади. Бунда мустаҳкамлик бироз камаяди, бироқ металлнинг пластиклиги ортади. 13 1.7-расм. Кам углеродли пўлатни эритиб пайвандлашда термик таосир зонасининг структураси: а – максимал ҳароратнинг тақсимланиши; б – ТТЗ нуқталарининг термик сикли; в – ТТЗ нинг структура ҳудудлари. 500°C ҳароратдан паст ҳароратгача ҳудуд (6) да структуранинг ўзгариши юз бермайди. Бироқ, металл бу йерда: металлни қўшни ҳудудлари иситиб тургани сабабли жуда секин совийди ва шунинг учун 100°C ҳароратгача донларнинг чегаралари бўйича аралашмаларнинг микроскопик заррачалари ажралиши мумкин. Бу ҳодиса металлнинг эскириши деб аталади. Эскириш натижасида қовушқоқлик камаяди, бунга пайвандлаш вақтида металлнинг иссиқликдан кенгайиши оқибатида ҳосил бўладиган пластик деформациялар ҳам ёрдам беради. Қизитилганда кўк туслар ҳосил бўладиган ҳарортгача (200–400°C) қизиганида металлнинг мўртлашуви кўк тусда синувчанлик деб, ҳудуд 6 эса мўртлик ҳудуди деб аталади. Термик таосир зонасининг эни чок узунлигининг бирлигага тўғри келадиган иссиқлик энергиясини миқдори – погон энергиясига боғлик. Қўлда ёй билан пайвандлашда, масалан, пўлатни пайвандлашда ТТЗ 14 нинг эни 5–6 мм ни ташкил этади, пайвандлашда 25 мм гача йетади. газ алангасида Назорат саволлари 1. ХVХ асргача қандай пайвандлаш усуллари қўлланилган? 2. Пайвандлаш жараёнига маълумот беринг. 3. Металлни пайвандлашга нима тўсқинлик қилади? 4. Эритиб пайвандлашнинг моҳияти нимадан иборат? 5. Эритиб пайвандлаш усулларини қандай таснифлаш мумкин? 6. Босим остида пайвандлашнинг моҳияти нимадан иборат? 7. Босим остида пайвандлаш усулларини қандай таснифлаш мумкин? 15 2-Маъруза ЁЙЛИ ДАСТАКЛИ ПАЙВАНДЛАШ Режа 2.1. Ёйли дастакли пайвандлаш моҳияти 2.2. Ёйли дастакли пайвандлаш постининг жиҳозланиши 2.3. Ёйли дастакли пайвандлаш учун металл қопламали электродлар 2.4. Ёйли дастакли пайвандлаш режимлари 2.1. Ёйли дастакли пайвандлаш моҳияти Ёйли дастакли пайвандлаш – ёйли пайвандлашда, ёй ёниши, электрод узатилиши ва силжитиши қўлда бажарилади. Ёйли дастакли пайвандлашда, ёй ёниши, пайвандлаш даврида уни ушлаб туриш, пайвандланаётган юза бўйича силжитишни пайвандчи қўлда бажаради. Нормал ёй узунлиги электрод диаметридан 0,5–1,1 га ошмайди. Электрод диаметри 3–6 мм ни ташкил этади. Пайвандлаш ишларининг асосий ҳажмини 90–350 А ва 18–30 В кучланишда бажарилади. 2.1 - расм. Ёйли дастакли пайвандлаш чизмаси: 1 – электрод ўзаги; 2 – электрод қопламаси; 3 – газ ёки газ-шлак ҳимоя; 4 – пайвандлаш ваннаси; 5 – пайванд чок; 6 – шлак қопламаси. 16 2.2. Ёйли дастакли пайвандлаш постининг жиҳозланиши Бажариладиган ишларнинг турига, буюмнинг ўлчамларига ва ишлаб чиқариш турига қараб, пайвандчининг иш ўрни турлича ташкил этилиши мумкин. Бу иш ўринлари катта габаритли буюмларни, иншоотларни монтаж қилиш (ўрнатиш) ёки тайёрлаш учун муқим пайвандлаш кабинасидан ёки вақтинчалик пайвандлаш постидан иборат бўлиши мумкин. Агар пайвандланадиган буюм катта бўлмаса ва катта серияларда тайёрланса, у ҳолда иш ўрни муқим пайвандлаш кабиналарида ташкил этилади, бу кабиналарнинг ўлчамлари битта пайвандчи учун камида 2,0х2,5 м, баландлиги камида 2,0 м бўлади. Кабина ҳавонинг табиий ҳаракати ҳисобига яхши шамоллатиб турилиши керак унинг учун деворлари полгача 200...250 мм йетказилмаслигу лозим. Эшик ўрнига ҳалқаларда брезент парда осиб қўйилади. Кабинанинг деворлари ўтга чидамли материалдан, кўпинча металлдан ясалади. Ичкари томондан деворларга ўтга чидамли қоплама ёки очиқ рангли бўёқ чапланади, бу ранглар ялтирамайди ва хира сирт ҳосил қилади. Ҳавони умумий ва маҳаллий усулда шамоллатиш мажбурийдир. Кабинага пайвандлаш ёйини таоминлаш манбайи, уни таоминлаш электр тармоғига улаш учун, бириктиргич-ажратгич ёки магнитли юргизиб юборгич ўрнатилади. Агар пайвандлаш ўзгарткичдан фойдаланиладиган бўлса, уни кабинадан ташқарида, овозни ўтказмайдиган хонада ўрнатилади. Пайвандлаш постларига ўзгарувчан ток махсус трансформаторлардан, ўзгармас ток эса ўзгартиргич ва тўғрилагичлардан берилади. 2.2 - а расмда ўзгарувчан ток билан электр ёй ёрдамида (қўл билан) пайвандлаш постининг принсипиал электр схемаси, 2.2 - б расмда эса бундай постнинг умумий кўриниши кўрсатилган. 17 2.2-расм. Ёй билан дастакли пайвандлаш постининг схемаси: а, б – ўзгарувчан ток билан; д, э – ўзгармас ток билан. 220 ёки 380 В кучланишли ўзгарувчан ток тармоқ (1) дан бириктиргич-ажратгич (2) ва сақлагич (3) орқали ток манбайи – пайвандлаш трансформатори (4) га берилади, бу йерда ток ёй ҳосил бўлиши учун зарур бўлган 60 – 75 В кучланишгача трансформацияланади ва пайвандлаш симлари (5) орқали қисқич (6) ва электрод тутқич (7) орқали буюм (5) га берилади. 2.2 - д расмда ўзгармас ток билан электр ёйи ёрдамида дастакли пайвандлаш постининг принсипиал электр схемаси 2.2 - э расмда эса бундай постнинг умумий кўриниши кўрсатилган. Бу ҳолда ток 220 ёки 380 В кучланишли тармоқдан ўзгартиргичга келади. Кабинада чилангарлик асбоблари (болғача, зубило, қисқич ва шу кабилар) қўйилган токчали дастгоҳ, электродлар учун зич ёпиладиган қути ўрнатилади, чунки баозан электродлар ўрами олинганидан кейин икки соатдан кўпроқ 18 ишлатилмайди. Электродларни қиздириш учун қуритиш шкафи ёки қуритиш ўчоғи зарур бўлади, ўчоғни пайвандчиларнинг иш ҳажмига ва пайвандлаш шароитига қараб бир неча пост учун битта ўрнатиш мумкин. Агар пайвандчи йиғиш-пайвандлаш мосламасидан ёки пневмоюритмали асбобдан фойдаланадиган бўлса, кабинага сиқилган ҳаво ўтказилади. Кабинада пайвандчи учун металл стол ва баландлиги бўйича ростланадиган ўриндиқли стул туриши керак. 2.3. Ёйли дастакли пайвандлаш учун қопламали металл электродлар Ёй дастакли пайвандлаш учун қопламали металл электроднинг металл ўзагига махсус қоплама қопланган бўлади (3.1-расм). 2.3-расм. Қопламали электрод: 1 – ўзак; 2 – ўтиш ҳудуди; 3 – қоплама; 4 – қопламасиз ён томон. Ёй билан қўлда пайвандлаш учун қуйидаги ўлчамлардаги пайвандлаш электродлари тайёрланади. 19 2.1 - жадвал Электродлар ўлчамлари Электроднинг узунлиги, мм Электроднинг 1,6 2,0 диаметри, мм Углеродли 200, 250 ва 250 легирланган электродлар Юқори 150, 200, легирланган 200 250 электродлар 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 12,0 250, 300, 350, 300 350 450 450 250 300, 350 350 350, 450 Барча турдаги электродларга қўйиладиган талаблар қуйидагилардан иборат: - ёйнинг турғун ёнишини ва чокнинг яхши шаклланишини таоминлаш; - пайванд чок металини берилган кимёвий таркибда олиш; - электрод стержени ва қопламанинг бир текис ҳамда сокин суюқланишини таоминлаш; электрод металини минимал сачратиш ва пайвандлашнинг юқори унумдорлигини таоминлаш; - шлакнинг осон ажралиши ва қопламаларнинг йетарлича мустаҳкам бўлиши; - маолум вақт оралиғида электродларнинг физик-кимёвий ва технологик хоссаларининг сақланиши; - тайёрлаш ва пайвандлаш вақтида заҳарлилиги минимал бўлиши керак. Электродлар хусусияти электрод ўзаги ва қопламасининг кимёвий таркибига қараб аниқланади. Эриган металл кимёвий таркибига ва унинг механик хусусиятларига, электрод ўзагининг кимёвий таркиби янада кучлироқ таосир этади. Электродларнинг қопламалари шлак ҳосил қилувчи, газ ҳосил қилувчи, оксидсизлантирувчи, легирловчи, турғунлаштирувчи ва боғловчи компонентлардан ташкил топган. 20 Шлак ҳосил қилувчи компонентлар суюқланган металлни ҳаводаги кислород ва азот таъсиридан муҳофаза қилади ва уни қисман тозалайди. Улар ёй оралиғидан ўтаётган электрод метали томчиси атрофида шлакли қобиқлар, чок метали сиртида шлакли қатлам ҳосил қилади. Шлак ҳосил қилувчи компонентлар металлнинг совиш тезлигини камайтиради ва ундан металл бўлмаган қўшилмаларнинг ажралишига ёрдам беради. Шлак ҳосил қилувчи компонентларда титан консентрати, марганес рудаси, дала шпати, каолин, бўр, мармар, кварс қуми, доломит бўлиши мумкин. Газ ҳосил қилувчи компонентлар ёнишида пайвандлаш зонасида газ ёрдамида ҳимоя ҳосил қилади, газ ҳимояси ҳам, шунингдек, суюқланган металлни ҳаводаги кислород ва азотдан муҳофаза қилади. Газ ҳосил қилувчи компонентлар ёғоч уни, ип-газлама калаваси, крахмал, озуқа уни, декстрин, селлулозадан иборат бўлиши мумкин. Оксидсизлантирувчи компонентлар пайвандлаш ваннасининг суюқланган металини оксидсизлантириш учун зарур. Буларга мойил темирга нисбатан кислородга яқинроқ бўлган элементлар, масалан, марганес, кремний, титан, алуминий ва бошқалар киради. Кўпчилик оксидсизлантирувчилар электрод қопламаларга ферроқотишмалар тарзида киритилади. Легирловчи компонентлар қоплама таркибига чок металига иссиққа бардошли, йейилишга чидамли, коррозия бардошли каби маҳсус хоссалар бериши ва механик хоссаларини яхшилаш учун зарур. Легирловчи элементларга марганес, хром, титан, ванадий, молибден, волфрам ва баози бир бошқа элементлар киради. Турғунлаштирувчи компонентлар ионланиш потенсиали унча катта бўлмаган элементлар, масалан, калий, натрий ва калсийлар киради. Боғловчи компонентлар қопламаларнинг бошқа таркибларини ўзаро ва стержен билан боғлаш учун ишлатилади. Бундай таркиблар сифатида калий ёки натрийли суюқ шиша, декстрин, желатин ва бошқалар ишлатилади. 21 Суюқ шиша асосий боғловчи моддадир. Суюқ шиша силикат, яони ишқор металл (натрий ёки калий) ларнинг кремний кислоталари тузи ҳисобланади. Асосан натрийли суюқ шиша – натрий силикати ишлатилади. Унинг кимёвий формуласи SiO 2 На2О·СиО2. m Бу нисбат суюқ шиша модули деб Na2 O аталади. Модул қанчалик юқори бўлса, суюқ шиша шунчалик ёпишқоқ бўлади. Электрод қопламларида модули 2,2 дан 8 гача бўлган суюқ шиша ишлатилади. Ёй янада барқарор ёниши учун баози бир қопламларга калийли суюқ шиша қўшилади. Барча қопламалар қуйидаги талабларга жавоб бериши керак: - ёйнинг турғун ёнишини таоминлаш; - электрод суюқланганида ҳосил бўладиган шлакларнинг физикавий хоссалари чокнинг нормал шаклланишига ва электрод билан қулай ҳаракат қилишга тўсқинлик қилмаслиги керак; - шлаклар, газлар ва металл орасида, пайванд чокларида ғоваклар ҳосил қилувчи реаксиялар бўлмаслиги керак; - қоплама материаллари яхши майдаланувчан бўлиши ҳамда суюқ шиша билан ва узаро реаксияларга киришмайдиган бўлиши керак; - қопламаларнинг таркиби уларни тайёрлашда ва уларнинг ёниш жараёнида зарур бўлган меҳнат шароити санитариягигийена талабларига жавоб бериши керак. Ҳосил бўлаётган шлакларнинг физикавий хоссалари пайвандлаш жараёни ва пайванд чокининг шаклланишига катта таосир кўрсатади. Барча электрод қопламаларида уларнинг суюқланиши натижасида шлакнинг зичлиги пайвандлаш ваннасининг метали зичлигидан кам бўлиши керак, бу шлакнинг пайвандлаш ваннасидан қалқиб чиқишини таоминлайди. Шлакнинг қотиш ҳарорат интервали пайвандлаш ваннаси металининг кристалланиш ҳароратидан паст бўлиши керак, акс ҳолда шлак қатлами пайванд 22 ваннасида ажралаётган газларни ўтказмай қўяди. Шлак пайванд чокини бутун сирти бўйлаб текис қоплаши керак. Электрод қопламаларининг суюқланишида ҳосил бўлган шлаклар «узун» ва «қисқа» бўлади. Таркибида кўп миқдорда қумтупроқ бўлган шлаклар «узун» шлак деб аталади. Уларнинг ёпишқоқлиги ҳарорат пасайиши билан секин ортади. Суюқланганда «узун» шлаклар ҳосил қиладиган қопламали электродлар билан, вертикал ва шип ҳолатда пайвандлаш ишларини бажариб бўлмайди, чунки бунда пайвандлаш ваннаси узоқ муддат суюқ ҳолатда бўлади. Фазонинг барча вазиятларидаги пайвандлаш ишларини бажариш учун қопламалари суюқланганида «қисқа» шлаклар ҳосил қилувчи электродлар ишлатилади; суюқланган шлакнинг ёпишқоқлиги ҳарорат пасайиши билан тез ортади, шунинг учун кристалланиб улгурган шлак ҳали суюқ ҳолатда бўлган чок металининг оқиб кетишига тўсқинлик қилади. «Қисқа» шлаклар рутил ва асос қопламали электродлар ишлатилганда ҳосил бўлади. Чизиқли кенгайиш коеффициенти металлнинг чизиқли кенгайиш коеффициентидан фарқли бўлган шлаклар ишлатилганда шлак пустлоғи металл сиртидан яхши ажралади. Муҳофазловчи ва легирловчи қопламаларни, улар таркибида бўлган ҳамда уларнинг пайвандлаш ваннасининг металига таъсирини белгиловчи асосий моддалар турига қараб классификациялаш тартиби қабул қилинган. Ана шу хусусиятларга қараб барча қопламалар тўрт гуруҳга бўлинади: кислотали, асосли, рутилли ва селлулозали. 2.4. Ёйли дастакли пайвандлаш режимлари Пайвандлаш режими деганда пайвандлаш жараёнида бажариладиган шартлар йиғиндиси тушунилади. Пайвандлаш режими параметрлари асосий ва қўшимча параметрларга бўлинади. Пайвандлаш режимининг асосий параметрларига токнинг катталиги, тури ва қутби; электроднинг диаметри, кучланиш, пайвандлаш тезлиги ва электрод учининг кўндаланг 23 тебраниш катталиги киради, қўшимча параметрларга – электрод қулочининг катталиги, электрод қопламасининг таркиби ва қалинлиги, асосий металлнинг бошланғич ҳарорати, электроднинг фазодаги вазияти (вертикал, қия) ва пайвандлаш вақтида буюмнинг ҳолати киради. Электрод симининг диаметри пайвандланадиган металл қалинлигига қараб танланади (2.2-жадвал). 2.2-жадвал Учма-уч бирикмаларни пайвандлашда пайвандланаётган металл қалинлигига нисбатан электрод сими диаметри Пайвандланадиган 0,5–1,5 1,5–3 металл қалинлиги, мм Электрод симининг 1,5–2,0 2–3 диаметри, мм 3–5 6–8 9–12 13–20 3–4 4–5 4–6 5–6 Электрод диаметри катта бўлса, пайвандлашда иш унуми ошади, лекин пайвандланадиган металл эриши ва оқиб кетиши мумкин, вертикал ва шип ҳолатдаги чокларни ишлаш қийинлашади, чок туби чала эриши мумкин. Шунинг учун ҳам кўп қатламли чокнинг биринчи қатлами ҳар доим диаметри 4 – 5 мм электрод билан пайвандланади. У-симон ишланган чокнинг барча қатламларини бир хил (максимал йўл қўйилган диаметрли) электрод билан пайвандлаш мумкин. Вертикал ва шип чоклар диаметри 5 мм дан ортиқ бўлмаган электродлар билан пайвандланади. Чатим (ҳар жойдан туташтириш) чоклар ва эритиб ётқизиладиган кичик кесимли валиклар диаметри 5 мм дан ортмайдиган электродлар билан бажарилади. Ток кучи кам бўлса, иссиқлик пайвандлаш ваннасига йетарли даражада келмайди ва асосий металл билан эритилган металл яхши бирикмаслиги мумкин. Натижада пайванд бирикманинг мустаҳкам-лиги кескин камаяди. Ток ҳаддан ташқари кучли бўлганида, пайвандлашни бошлагандан кейин сал вақт ўтиши билан электрод қизиб кетади, унинг метали тез 24 эриб чокка оқиб тушади. Натижада чокка эриб тушаётган металл кўпроқ тушади ҳамда электроднинг суюқ метали эримаган асосий металлга тушиб қолгудек бўлса, чала пайвандланган жойлар ҳосил бўлиш хавфи туғилади. Кам углеродли пўлатларни пастки ҳолатда учма-уч пайвандлаш учун ток миқдорини танлашда акад. К. К. Хреновнинг қуйидаги формуласидан фойдаланиш мумкин: Ипай=(20+6д)д, бунда Ипай – ток, А; д – электрод металл стерженининг диаметри, мм. Вертикал ва шип чокларни пайвандлашда пастки ҳолатда чокларни пайвандлашга нисбатан ток қиймати 10–20 % кам бўлади. Бирикмаларни устма-уст ва тавр шаклида пайвандлашда катта ток ишлатилиши мумкин. Чунки бундай ҳолларда эриб тешилиш ҳоллари кам бўлади. Токнинг тури ва қутби, чокнинг шакли ҳамда ўлчамларига таосир қилади. Тескари қутбли ўзгармас ток билан пайвандлашда суюқланиб қуйилиш узунлиги тўғри қутбли ўзгармас ток билан пайвандлашга нисбатан 40–50% га кўпроқ бўлади, чунки анод ва катодда ажралаётган иссиқлик миқдори ҳар-хил бўлади. Ўзгарувчан ток билан пайвандлашда тўла пайвандлаш чуқурлиги тескари қутбли ўзгармас ток билан пайвандлашга нисбатан 15–20% кам бўлади. Ёй билан дастакли пайвандлашда кучланиш металлнинг тўла пайвандлаш чуқурлигига кам таосир қилади, ҳатто бу таосирни назарга олмаса ҳам бўлади. Чокнинг кенглиги электрод кучланишига боғлиқ. Кучланиш ортганида чокнинг кенглиги ортади. Назорат саволлари 1. Саноат ва қурилишда қандай тур пайвандлаш постларидан фойдаланилади? 2. Электр тармоғига уланадиган пайвандлаш симлари қандай танланади? 25 3. Электр пайвандчи ишлаётганда қандай махсус киймларини кийиши керак? 4. Чокнинг очилиши бурчаги нимага хизмат қилади? 5. Пайвандлаш режими қандай параметларда берилади? 26 3-Маъруза ФЛЮС ОСТИДА ПАЙВАНДЛАШ Режа 3.1. Флюс остида пайвандлаш моҳияти 3.2. Флюс остида пайвандлашда ишлатиладиган пайвандлаш материаллари 3.3. Флюс остида пайвандлаш учун жиҳозлар 3.4. Флюс остида пайвандлаш режими ҳисоби 3.1. Флюс остида пайвандлаш моҳияти Флюс остида ёйли пайвандлаш – бу ёйли эритиб пайвандлашдир, бунда ёй, пайвандлаш флюси остида ёнади. Флюс остида пайвандлаш усули 1939-йилда Украина Фанлар Академиясининг Электр пайвандлаш институтида Е.О. Патон иштироки билан, Н.Г. Славянов ғояси асосида ишлаб чиқилди ва ўшанда бу усулга «флюс остида қопламасиз электрод билан тезкор автоматик пайвандлаш» номи берилган. Флюс остида пайвандлашда пайванд ёй буюм ва пайвандлаш сими орасида ёнади. Ёй таъсирида сим эрийди ва эриш тезлигига нисбатан пайвандлаш зонасига узатилади. Ёй флюс қатлами билан қопланган бўлади. Пайвандлаш сими (ёй билан бирга) махсус механизм ёрдамида (автоматик пайвандлаш) ёки қўлда (ярим автоматик пайвандлаш) пайвандлаш йўналишига қараб силжитилади. Ёй иссиқлиги таъсирида асосий металл ва флюс эрийди. Эриган симлар, флюс ва асосий металл пайвандлаш ваннасини ҳосил қилади. Флюс суюқ парда кўринишида пайвандлаш зонасини ҳаводан ҳимоялайди. Ёй ёрдамида эриган пайвандлаш симининг метали пайвандлаш ваннасига томчилаб ўтади, у йерда эриган асосий металл билан аралашади. Ёйни узоқлаштирган сари пайвандлаш ваннасининг метали совушни бошлайди, чунки иссиқлик йўқала бошлайди, сўнг қотиб чок ҳосил қилади. Эриган флюс (шлак), чок юзасида шлакли қатлам ҳосил қилиб 27 қотади. Эримаган ортиқча флюс қисми совутилиб қайта ишлатилади. 3.1-расм. Флюс остида пайвандлаш чизмаси: 1 – пайвандланаётган детал; 2 – флюс қатлами; 3 – пайвандлаш сими; 4 – пайвандлаш ёйи; 5 – эриган флюс; 6 – шлак қатлами; 7 – флюс қолдиғи; 8 – пайванд чок; 9 – пайвандлаш ваннаси. 3.2. Флюс остида пайвандлашда ишлатиладиган пайвандлаш материаллари Пайвандлаш сими. Пайванллаш симидан қопламали электродларнинг эрийдиган ўзаклари ясалади. Флюс остида ва ҳимоя газлари муҳитида пайвандлашда пайванд сим эрийдиган қопламасиз электрод сифатида ишлатилади. ГОСТ 2246-70 "Пайвандлаш пўлат сими" га кўра пайвандлаш сими 0,3; 0,5; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 2; 2,5; 3,0; 4; 5; 6; 8; 10 ва 12 мм диаметрда ишлаб чиқарилади. Биринчи йеттита диаметрли симлар асосан ҳимоя газлари муҳитида ярим автоматик ва автоматик пайвандлашга мўлжалланган. Флюс остида ярим автоматик ва автоматик пайвандлаш учун 2–6 мм диаметрли сим ишлатилади. Диаметри 1,6–12,0 мм бўлган симдан электродларнинг ўзаклари тайёрланади. Сим оғирлиги кўпи билан 40 кг гача бухта-ўрам сифатида ишлаб чиқарилади. ГОСТ 2246-70 кимёвий таркиби турлича бўлган пўлат симларнинг қуйидаги 77 та маркасини ишлаб чиқаришни назарда тутади: а) таркибида 0,12% гача углерод бўлган ҳамда кам ва ўртача углеродли, шунингдек баози бир кам легирланган пўлатларни пайвандлашга мўлжалланган кам углеродли 28 симлар, улар жумласига, Св-08, СВ-08А, Св-08АА Св-08ГА, Св-10ГА, Св-10Г2 лар киради; б) тегишли маркалардаги кам легирланган пўлатларни пайвандлашда ишлатиладиган марганес, кремний, хром, никел, молибден ва титан билан легирланган симлар; бундай симларга жами 30 та русумли симларни ташкил этади, шу жумладан симлар Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС ва бошқалар киради; д) махсус пўлатларни пайвандлаш ва эритиб қоплаш учун мўлжалланган кўп легирланган Св-12Х11НМФ, Св-12Х13, Св08Х14ГНТ ва бошқа маркадаги симлар; жами 41 та маркани ташкил этади. Пайвандлаш симининг белгиси Св (пайвандлаш) ҳарфи билан ва унинг таркибини билдирувчи ҳарфий-рақамли белги билан белгиланади. Биринчи икки рақам симда углероднинг фоизининг юздан бир қисми миқдорини кўрсатади. Сўнгра ҳарф ва рақам (рақамлар) билан навбати билан легирловчи элементларнинг номи ва фоизларда миқдори кўрсатилган бўлади. Легирловчи элемент миқдори 1 % дан кам бўлса, бу элементнинг номини билдирувчи ҳарфнинг ўзигина қўйилади. 3.1- жадвал Легирловчи элементларнинг белгиланиши Номи Элементнинг Менделеев даврий системасидаги шартли белгиси Азот Ниобий Волфрам Марганес Мис Кобалт Молибден Никел Бор Кремний Титан Ванадий Н Нб W Мн Cу Cо Мо Ни Б Си Ти В 29 Металлни маркалашдаги белгиси А* Б В Г Д К М Н Р С Т Ф Хром Cр Х Алуминий Ал Ю * Юқори легирланган пўлатларни маркалашда белгини охирида қўйиш мумкин эмас. Пўлат маркаси охиридаги А ҳарфи унинг юқори сифатли эканлигини ва унда олтингугурт ҳамда фосфор миқдори нисбатан кам эканлигини билдиради. Пайвандлаш симларининг диаметрлари эса рақам билан уларнинг маркалари олдига ёзиб кўрсатилади. Кўп ҳолларда пайвандлаш симларининг маркалар охирида қуйдаги ҳарфларни учратишимиз мумкин: "О" – симнинг сирти мис қатлами билан қопланганини билидиради. "Э" – қопламали электрод тайёрлашга ишлатилишини билдиради. "Ш" – электр-шлак усулида эритилган пўлатдан тайёрланган. "ВД" – вакуум-ёйли усулида эритилган пўлатдан тайёрланган. "ВИ" – вакуум-индуксион усулида эритилган пўлатдан тайёрланган. Симнинг сирти тоза ва силлиқ, куйиндисиз, зангламаган ва мойсиз бўлиши керак. Пайвандлашнинг механизациялаштирилган усулларида ишлатиладиган сим сиртига мис қоплаб чиқарилиши мумкин. Пайвандлаш флюслари. Пайвандлаш флюслари – металл бўлмаган ҳар-хил элементлардан тайёрланган бўлиб, унинг доначаларни 0,25 дан 4мм гача бўлади. Пайвандлашнинг механизациялаштирилган усули билан ишлашда флюслардан фойдаланилади. Флюслар ёй таъсири остида эрийди, газли ва шлакли ҳимояловчи фазаларни ҳосил қилади, пайвандлаш ваннасини ифлослантирувчи қўшимчалардан тозалайди ҳамда олтингугурт ва фосфорни бириктириб олган ҳолда чок юзида шлак кўринишда қотади. 30 Пайвандлашда ишлатиладиган флюсларга бир қатор талаблар қўйилади: 1. Пайвандлаш вақтида ёйни барқарор ёнишини таоминлаш. 2. Кўзда тутилган кимёвий таркибли ва керакли хусусиятга эга бўлган пайванд чокини таоминлаш. 3. Яхши шаклланган пайванд чокини таоминлаш. 4. Пайванд чокини нуқсонсиз бажарилишини таоминлаш. 5. Чок юзасидан шлакнинг осон кўчишини таоминлаш. Ёйни барқарор ёниши флюс таркибида йенгил ионлашувчи компонентлар қўшиш билан таоминланади. Пайванд чокининг таркиби асосан пайвандланаётган металл ва электрод симларининг флюс билан таосирлашишни ҳисобга олган ҳолда таоминланади. Чокнинг яхши шаклланиши ва чок сиртидан шлакни осон кўчиши флюснинг физик-кимёвий хусусиятларини бошқариш усули билан амалга оширилади, флюснинг эриш ҳарорати, суюқлайин оқиш даражаси, металлшлак қўшимчалари, ғоваклар бўлмаслиги асосан флюс таркибига киритилувчи легирловчи ва оксидсизлантирувчи компонентлар таоминлайди. Юқорида санаб ўтилган омиллар назарда тутилса, флюслар жуда хилма-хил ҳамда турлича бўлади ва уларнинг бир неча белгилари билан классификациялаш мумкин. Флюсларни классификациялаш. Флюсларни қуйидаги асосий белгилари бўйича классификациялаш мумкин: 1. Флюсларни тайёрлаш усули бўйича: а) эритиб тайёрланган флюслар. б) эритмасдан тайёрланган (сопол) флюслар. д) флюс-пасталар. 2. Мўлжалланиши бўйича: а) маълум бир пайвандлаш усулига мўлжалланган (ёйли пайвандлаш учун, электр-шлак усулида пайвандлаш учун). б) маълум бир металлни пайвандлаш учун (пўлатларни пайвандлаш учун, алуминийни, титанни, мисни, магнийни, бронзани ва ҳоказоларни пайвандлаш учун). 3. Кимёвий таркиби бўйича: 31 а) Оксидловчи флюслар. Улар ўзларини таркибларига марганес ва кремний оксидларини кўп миқдорда қиритган бўлиб пайвандлаш жараёнида ванна металлини қисман оксидлайди ва ўзлари тоза марганес ва кремний кўринишида чок таркибига ўтиб, улар билан чокни бойитади. Оксидловчи флюслар асосан углеродли ва камлегирланган пўлатларни пайвандлашда ишлатилади. б) Оксидламайдиган флюслар. Уларни таркибида марганес ва кремний оксидлари деярли бўлмайди, асосан барқарор боғламли оксидлардан ташкил топган бўлади. Жумладан калсий оксиди, магний оксиди, алуминий оксиди ва улардан ташқари калсий фториди қўшилган бўлади. Бундай флюслар асосан ўрта ва юқори легирланган пўлатларни пайвандлашда ишлатилади. д) Кислородсиз флюслар. Уларнинг таркиби ишқорий ва йер-ишқорий металларининг фторли ҳамда хлорли тузларидан ва таркибида кислород бўлмаган бошқа бирикмалардан ташкил топган бўлади. Бундай флюслар кимёвий фаоллиги юқори бўлган рангли металларни пайвандлашда ишлатилади. Жумладан алуминий, магний, титан ва бошқалар. 3.3. Флюс остида пайвандлаш учун жиҳозлар Механизациялашган флюс остида ёйли пайвандлашни бажариш учун жиҳозлар жамланмаси керак бўлади, булар: таоминлаш манбайи, пайвандлаш аппарати, механик жиҳозлар ва қурилмалар булар буюмни йиғишда аниқлик учун ва сифатли пайванд бирикмани ҳосил қилиш учун керакдир. Ушбу технологик жиҳатдан бир-бирига боғлиқ бўлган жиҳозлар жамланмаси пайвандлаш ускуналари деб аталади. Пайвандлаш аппарати деб пайванд бирикмани бажаришда операция ва усулларни механизациялаштириш ва автоматлаштириш учун керак бўладиган электр асбоблар ҳамда механизмлар жамланмасига айтилади. Пайванд бирикманинг бажариш жараёни учун операция ва усулларни қуйидагича ажратиш мумкин: пайванд ёйини қўзғатиш ва 32 талаб этилган режимларда ёй ёнишинининг турғунлигини таоминлаш, пайвандлаш зонасига электродни узатиш, чок ўқи бўйлаб электродни йўналтириш, талаб этилган тезлик билан йўналтирилган йўналиш бўйича ёй силжишини пайвандланаётган қирралар бўйича силжитиш, пайвандлаш зонасига флюсни узатиш, ишлатилмаган флюсни йиғиш, пайвандлаш жараёнини тўхтатиш ва кратерни пайвандлаб тўлдириш. Ёйни қўзғатиш, электрод симини узатиш режимни ушлаб туриш ва пайвандлаш жараёнини тўхтатиш қурилмасига пайвандлаш каллаги дейилади. Агар пайвандлаш каллаги тўғрилаш механизми тизими билан, флюс учун бункер, сим учун кассеталар ўзи юрар аравачага бириктирилган бўлса у ўзи юрар пайвандлаш автомати дейилди (3.2-расм). Ўзи юрар пайвандлаш автомати махсус ўрнатилган йўналтиргичлар бўйлаб ҳаракатланади ва бир ёки бир турли буюмларни пайвандлаш учун мўлжалланган. 33 3.2 - расм. Электр ёйли флюс остида пайвандлаш учун автомат: 1 – ишлатилмаган флюсни тортувчи қурилма; 2 – электрод узатиш механизми; 3 – узатиш механизмининг юритгичи; 4 – редуктор; 5 – кўндаланг корректор; 6 – кўтариш механизми; 7 – юрувчи механизм; 8 – флюс-аппарат; 9 – релсли йўл; 10 – крестовина; 11 – симни тўғрилаш механизми; 12 – узатувчи ролик; 13 – мундштук; 14 – ёритгичли кўрсатгич; 15 – флюс учун ўра. Пайванд бирикмани бажариш жараёнида пайвандлаш қирралари йўналиши бўйича, бевосита буюм юзаси бўйича ёки релс йўли бўйича ҳаракатланувчи пайвандлаш аппаратига пайвандлаш трактори дейилади (3.3-расм). 34 3.3-расм. Пайвандлаш трактори: 1 – аравача; 2 – кўндаланг корректор; 3 – устун; 4 – муфта дастаси; 5 – фиксатор маховиги; 6 – бошқарув пулти; 7 – ғалтак; 8 – дастак; 9 – шайин; 10 – флюс учун бункер; 11 – даста; 12 – вертикал корректор; 13 – пайвандлаш каллаги. 3.4. Флюс остида пайвандлаш режими ҳисоби Флюс остида пайвандлаш режими асосий параметрларига қуйидагилар киради: пайвандлаш токи, ёйдаги кучланиш, пайвандлаш тезлиги, пайвандлаш симининг узатиш тезлиги. 1. Пайвандлаш токи кучи қуйидаги формула билан аниқланади: Ипай = (80 – 100)ҳ1. Бунда ҳ1 – эриш чуқурлиги, мм. Бир ўтишли бир томонли пайвандлашда ҳ1 = с қабул қилинади, икки томонли пайвандлашда ҳ1=(0,6–0,7)с (тирқишсиз йиғиш, пайвандлаш четларини тайёрлаб), бунда с – пайвандланаётган детал қалинлиги. Бурчак чокларни пайвандлашда учма-уч бирикмаларни пайвандлашдаги ҳисоблашлар бажарилади, пайвандлаш қирралари 90° га очилади. 2. Электрод сими диаметри, мм 35 de = 1,13 I pay / j Бунда ж – ток зичлиги, А/мм2. Ток зичлиги чегараси турли диаметрли электродлар учун турлидир (3.2-жадвал). 3.2- жадвал Электрод диаметрига нисбатан ток зичлиги чегарасига боғлиқлиги дЭ, мм ж, А/мм2 2 65–200 3 45–90 4 35–60 5 30–50 6 25–45 3. Пайвандлаш тезлиги: впай = А/Ипай, м/соат. А коеффициенти бу йерда электрод диаметрига нисбатан танланади (3.3-жадвал): 3.3-жадвал А коеффициентини электрод диаметрига нисбатан боғлиқлик чегараси дЭ, мм 3 А 10 , А m / soat 2 8–12 3 12–16 4 16–20 5 20–25 6 25–30 4. Ёйдаги кучланиш: U yoy 20 50 10 3 1 , В. de Назорат саволлари 1. Флюс остида ёйли пайвандлаш жараёнининг моҳияти нимада? 2. Флюс қандай мақсадларда ишлатилади? 3. Флюслар тайёрланиш усули ва қўлланишига нисбатан қандай ажратилади? 4. Пайвандлаш автомати деб нимага айтилади? 36 5. Пайвандлаш трактори деб нимага айтилади? 4 - Маъруза ҲИМОЯ ГАЗЛАР МУҲИТИДА ПАЙВАНДЛАШ Режа 4.1. Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлашнинг моҳияти 4.2. Эримайдиган электродлар билан пайвандлаш 4.3. Эрийдиган электродлар билан пайвандлаш 4.4. Ҳимоя газлари 4.5. Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлаш учун жиҳозлар 4.1. Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлашнинг моҳияти Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлаш – бу ёйли пайвандлаш бўлиб, бунда ёй ва эриган металл, айрим ҳолларда эса совуётган чок, пайвандлаш зонасига махсус қурилма билан йетказиб берилаётган ҳимоя газлар таъсирида бўлади, яони ҳаво таъсиридан ҳимояланади. Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлаш ғоясини ХИХ аср охирида Н.Н. Бенардос таклиф этди. ХХ асрнинг 20-йилларида АҚШда муҳандис Александер ва физик Ленгмюрлар газ аралашмаларида ўзакли электрод билан пайвандлашни амалга оширдилар. 1925-йилда Ленгмюр эримайдиган волфрам электрод билан ва ҳимоя муҳити сифатида водородни, яони атом-водородли пайвандлаш усули сифатида ёйли пайвандлашнинг билвосита таъсири орқали пайвандлашни ишлаб чиқди. ХХ асрнинг 40-йилларида Авиацион Техникаси Илмий Тадқиқот Институтида инерт газ муҳитида волфрам электрод билан пайвандлаш ишлаб чиқилди. 1949-йилда электр пайвандлаш институтида кўмир электроди билан карбонат ангидрид гази муҳитида пайвандлаш ишлаб чиқилди. Ҳимоя газлар муҳитида ёй билан пайвандлашда иш унуми юқори бўлади, бу ишни осон автоматлаштириш мумкин ва металларни электрод қопламалари ҳамда флюслар ишлатмасдан пайвандлашга имкон беради. 37 Пайвандлашнинг бу усули, пўлат, рангли металлар ва уларнинг қотишмаларидан конструксиялар ясашда кенг қўлланила бошлади. Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлашнинг афзалликлари қуйидагилардир: - флюс ёки қопламалар ишлатишга ҳожат йўқ, бинобарин, чокларни шлакдан тозалашга ҳам; - юқори иш унуми ва манба иссиқлигининг юқори даражада консентрацияланиши, структуравий ўзгаришлар зонасини анча қисқартиришга имкон беради; - чок метали ҳаводаги кислород ва азот билан кам таосирлашади; - пайвандлаш жараёнини кузатиб туриш қулай; - жараёнларни механизациялаштириш ва автоматизациялаш имкони бор. Ҳимоя газлар муҳитида ёй билан пайвандлаш усулларининг классификацияси 9.1-расмда кўрсатилган. 4.1-расм. Ҳимоя газлар усулларининг классификацияси. муҳитида 38 ёй билан пайвандлаш Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлашни эрийдиган ва эримайдиган (волфрам) электродлар билан бажариш мумкин. Пайванд зонасини ҳимоялаш учун гелий ва аргон каби инерт газлар, баозан азот, водород ва карбонат ангидрид каби фаол газлардан фойдаланилади. 4.2. Эримайдиган электродлар билан пайвандлаш Ўзгармас ток билан инерт газлар муҳитида ёйли пайвандлашда ёйнинг турғун ёниш шарти – қутблиликни ўзгартиришда зарядсизланишнинг мунтазам равишда тикланиб туришидир. Аргон ва гелий каби инерт газларининг ёйни ёндириш ва ионизациялаш потенсиали кислород, азот ва металл буғларига қараганда юқори, шунинг учун ўзгарувчан ток ёйини ёндириш учун салт юриш кучланиши оширилган таоминлаш манбайи талаб этилади. Пайвандлаш ёйи инерт газлар (аргон ёки гелий) муҳитида турғун ёнади ва уни тутиб туриш унча катта кучланиш талаб этилмайди. Электронларнинг юқори даражадаги қўзғалувчанлиги нейтрал атомларнинг улар билан электронлар тўқнашганда йетарлича уйғониши ва ионизацияланишини таоминлайди. 4.2-расм. Эримайдиган электрод билан ҳимоя газлар муҳитида пайвандлаш жараёнининг чизмаси: 1 –електрод; 2 –сопло; 3 – ёй; 4 – чок метали; 5 – буюм. 39 Волфрам катод бўлган ҳолда ёй зарядсизланиши асосан, суюқланиш ҳароратининг юқорилиги ва волфрамнинг нисбатан кам иссиқ ўтказувчанлиги туфайли содир бўладиган термоелектрон эмиссия ҳисобига юз беради, бу эса тўғри ва тескари қутблиликда ёйнинг бир хилда ёнмаслигига сабаб бўлади. Тескари қутбликда (буюм катод ролини ўйнайди – минус) ёйни ёндиришдаги кучланиш тўғри қутбга нисбатан катта бўлиши керак. Шунинг учун волфрам электроди билан пайвандлашда металл ҳоссалари бир-биридан анча фарқ қилади, ёй кучланишининг эгри чизиғи симметрик шаклга эга бўлмайди, балки унда доимий ташкил этувчи пайдо бўлиб, у пайвандлаш занжирида токнинг доимий ташкил этувчисининг ҳосил бўлишини юзага келтиради. Токнинг доимий ташкил этувчиси ўз навбатида трансформатор ўзаги ва дросселда ўзгармас магнит майдонни ҳосил қилади, бу ҳол эса пайвандлаш ёйи қувватининг камайишига ва ёйнинг барқарор бўлмаслигига олиб келади. Занжирда токнинг доимий ташкил этувчисининг юзага келиши пайвандлаш жараёнининг, айниқса, алуминий қотишмаларини пайвандлашнинг нормал олиб борилишини таоминламайди, чунки пайвандлаш ваннаси, ҳатто кислород ҳамда азот миқдори кам бўлганида ҳам, оксид ва нитридларнинг қийин эрийдиган пардаси билан қопланади, улар эса қирраларнинг суюқланишига ва чок ҳосил бўлишига тўсқинлик қилади. Ўзгарувчан ток билан пайвандлашда ёйининг тозалаш таъсири катоднинг ёниши туфайли буюм катод ролини ўйнаган ҳоллардаги ярим даврида намоён бўлади, чунки бунда оксид ва нитрид пардаларининг йемирилиши содир бўлади. Тескари қутбда зичлиги кам токдан фойдаланилади, лекин амалда бундай ёй ишлатилмайди. Тўғри қутбда иссиқлик электродда кам ажралади, чунки унинг кўп қисми пайвандланадиган металлни суюқлантиришга сарфланади. 40 4.3. Эрийдиган электрод билан пайвандлаш Эрийдиган электрод билан ёйли ҳимоя газлар муҳитида пайвандлашда пайванд чокнинг геометрик шакли ва унинг ўлчамлари пайвандлаш ёйининг қувватига, металлни ёй оралиқларидан олиб ўтиш характерига, шунингдек, ёй оралиғини кесиб ўтувчи газ оқими ва металл заррачаларининг суюқланган металл ваннаси билан таосирланишига боғлиқ. 4.3-расм. Эрийдиган электрод билан ҳимоя газлар муҳитида пайвандлаш жараёнининг чизмаси: 1 – электрод; 3 – сопло; 4 – ёй; 5 – буюм. Пайвандлаш жараёнида пайвандлаш ваннасининг сиртига газ, буғ ва металл заррачалари оқимининг ҳисобига ёй устуни босими таосир қилади, бунинг натижасида ёй устуни асосий металлга ботиб кириб, суюқланиш чуқурлигини оширади. Электроддан пайвандлаш ваннасига қараб йўналган металл гази ва буғларининг оқими электромагнит кучларнинг сиқиш таъсири туфайли ҳосил бўлади. Пайвандлаш ёйининг эриган металл ваннасига таосир кучи унинг босими билан 41 тавсифланади, газ ва металл оқими қанча консентрациялашган бўлса, бу босим шунча юқори бўлади. Металл оқимининг консентрацияси томчиларнинг ўлчами камайиши билан ортади, томчиларнинг ўлчами эса металлнинг, ҳимоя гази таркибига, шунингдек, пайвандлаш токининг йўналиши ва катталигига боғлиқ. Инерт газлар муҳитида электроднинг эриши натижасида ҳосил бўлган пайвандлаш ёйи конус шаклида бўлиб, унинг устуни ички ва ташқи зоналаридан иборат. Ички зона равшан ёруғликка ва катта ҳароратга эга бўлади. Ички зонада металлнинг кўчирилиши содир бўлади ва унинг атмосфераси металлнинг шуолаланувчи буғлари билан тўлган бўлади. Ташқи ҳудуд ёруғлигининг равшанлиги камроқ бўлади ва ионлашган газдан иборат бўлади. 4.4. Ҳимоя газлари Ҳимоя газлари ўз навбатида фаол ва инерт ҳимоя газларига бўлинади. Инерт ҳимоя газлари. Инерт газлар суюқланган ва қизиган металл билан реаксияга киришмайди ва унга сингимайди. Шунинг учун пайвандлашнинг кенг тарқалган турларидан бири бу инерт ҳимоя газлари муҳитида пайвандлашдир. Пайвандлашда ҳимояловчи инерт газлар сифатида, асосан, аргон ва гелий газлари ишлатилади. Аргон асосан ҳаво таркибидан ректификация усули билан олинади. У ҳаво таркибининг тахминан 0,9325% ни ташкил этади. Гелий табиий газлар таркибидан уларни суюклантириш усули билан ажратиб олинади. Аргон ГОСТ 10157-79 асосида 2 та навда тайёрланади: - олий нав - аргон тозалиги 99,993% дан кам эмас; - биринчи нав - аргон тозалиги 99,98% дан кам эмас. Тоза аргон таркибида ифлослантирувчи қолдиқ газлар сифатида азот, кислород ва қисман намлик учрайди. Олий навли аргон асосан фаоллиги юқори бўлган қийин эрийдиган 42 металларни пайвандлашда ишлатилади (жумладан титан, сирконий, ниобий). Биринчи навли аргон асосан алюминий ва магний қотишмаларини эритадиган волфрам электроди ёрдамида пайвандлашда ҳамда махсус пўлат ва қотишмаларини пайвандлашда ишлатилади. Гелий гази техник шартнома ТУ 51-689-79 асосида тайёрланади ва 2 та навда йетказиб берилади. – махсус тозаликдаги гелий – гелий тозалиги 99,98% дан кам эмас. – олий тозаликдаги гелий – гелий тозалиги 99,00% кам эмас. Гелий газининг таркибида ифлослантирувчи газлар сифатида карбонат ангидрид, ис гази, метан ва бошқа углеводородлар учрайди. Гелийни ҳимояловчи газ сифатида ишлатганда пайвандлаш ёйининг металл эриш чуқурлигига таъсири ошади. Аргон ва гелий газларининг сув сиғими 40 литр бўлган баллонларда 15 МПа босим остида сақланади. Аргон баллонларнинг ранги “кул ранг” рангда бўлиб ундаги “Соф аргон” ёзуви эса яшил рангда бўлади. Гелий баллонларнинг ранги “кўнғир” рангда бўлиб, ундаги “Гелий” ёзуви эса оқ рангда бўлади. Ҳар иккала газ учун баллонларнинг тепа қисмидан жойи бўялмайди, у йерга баллонларнинг паспорт кўрсатгичлари ўйиқ ёзув билан ёзилган бўлади. Фаол ҳимояловчи газлар. Фаол ҳимояловчи газлар қизиган ва суюқ металлда ёки сингийди, ёки улар билан кимёвий реаксияга киришади. Фаол ҳимояловчи газлар сифатида пўлатлар учун карбонат ангидрид гази ва мис қотишмаларини пайвандлашда азот гази ишлатилади. Карбонат ангидрид газининг солиштирма оғирлиги ҳаво солиштирма оғирлигидан тахминан 1,5 марта оғир бўлгани учун ҳимоялаш жараёни бирмунча осон кечади. Карбонат ангидрид ҳимояловчи газининг сарф миқдори мўлжалдагидан кўпроқ олинади. Карбонат ангидрид гази қуйидаги хусусиятларга эга: 43 – босим ошганида суюқлиқка айланади; – босимсиз совитилганида қаттиқ ҳолатга – қуруқ музга айланади; – қуруқ муз ҳарорат ошганида суюқ ҳолатга ўтмасдан, тўғридан-тўғри газга айланади. CО2 гази ГОСТ 8050-85 асосан тайёрланади ва 3 та навда йетказиб берилади: – олий навли – CО2 тозалиги 99,8%; – 1 нав – CО2 тозалиги 99,5%; – 2 нав – CО2 тозалиги 98,8%. Пайвандлаш ишлари учун CО2 газ ёки суюқ ҳолатда келтирилади. Суюқ ҳолатдаги CО2 махсус қурилма ёрдамида газ ҳолатига ўтказилиб сўнг пайвандлаш жойига қувур ўтказгичлар ёрдамида йетказиб берилади. 0°C ва 760 мм симоб устуни босимида 1 кг суюқ карбонат ангидрид буғланганида 506,8 дм3 газ ҳосил бўлади. Суюқ CО2 40 литр сув сиғимига эга бўлган баллонда 25 кг оғирликда бўлади ва газ ҳолатига ўтганда 12,6 м3 ҳажмни эгаллайди. 4.5. Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлаш учун жиҳозлар Эрийдиган электрод билан ҳимоя газларда пайвандлаш автоматик ёки ярим автоматик усулда бажарилади. Шлангли ярим автоматлар, ҳимоя газларда пайвандлаш учун мўлжалланган (4.4-расм), улар қуйидаги асосий элементлардан иборат: горелка 1 тутқичи билан, электрод симини горелкага узатиш учун шланг, ғалтакдан (3) сим узатиш механизми (2) ва ярим автоматни бошқариш блок (5) ларидан иборат. Шу элементлар ҳамма ярим автоматларнинг турли хил моделларида мавжуддир, лекин конструксияси бошқачароқ бўлиши мумкин. 44 4.4-расм. Шлангли ярим автомат чизмаси: 1 – горелка; 2 – сим узатиш механизми; 3 – ғалтак; 4 – электрод сими; 5 – ярим автоматни бошқариш блоки. Ярим автоматнинг ишчи қисми – бу горелка. Горелканинг конструксияси мисолида Ярим автомат горелкаси (4.5-расм) хизмат қилиши мумкин, улар кукунли симлар ва яхлит кесимли симлар билан пайвандлаш учун мўлжалланган. Горелка, ўтиш втулкаси (2) ва учлик (6) билан эгилган мундштукдан, ишга тушириш тугмаси билан даста (1), ҳимоя қалқонча (7) ва сопло (8) дан ташкил топган. Сопло пайвандлаш зонаси атрофида ҳимоя атмосферасини ташкил этади. 4.5-расм. А-1197 шлангли ярим автомат горелкаси чизмаси: 45 1 – дастак; 2 – ўтиш втулкаси; 3 – соплога газ ўтиш учун тирқиш; 4 – ишга тушириш тугмаси; 5 – мундштук; 6 – учлик; 7 – ҳимоя қалқонча; 8 – сопло; 9 – ҳимоя атмосфераси. Назорат саволлари 1. Ҳимоя газлар муҳитида ёй билан пайвандлашнинг моҳияти нимадан иборат? 2. Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлаш усуллари қандай классификасияланади? 3. Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлаш учун жиҳозлар жамланмасига нималар қиради? 46 5-Маъруза ПАЙВАНД ЁЙИНИНГ ТАЪМИНЛОВЧИ МАНБАЛАРИ Режа 5.1. Пайвандлаш ёйи 5.2. Пайвандлаш трансформаторлари 5.3. Пайвандлаш тўғрилагичлари 5.4. Пайвандлаш ўзгартиргичлари ва агрегатлари 5.1. Пайвандлаш ёйи Электродлар орасида ёки электрод ва буюм орасидаги газ муҳитида ҳосил бўлган қувватли турғун электр зарядсизланишига пайвандлаш ёйи дейилади. Пайвандалаш ёйи катта миқдорда иссиқлик энергия ажралиб чиқиши ва кучли ёруғлик эффекти билан тавсифланади. Пайвандлаш ёйи иссиқлик консентрлашган манба бўлиб, бу иссиқлик асосий материални, ҳам пайвандловчи қўшимча материални эритиш учун қўлланилади. Пайвандлаш ёйида ёй оралиғи учта асосий соҳага бўлинади: анод соҳаси, катод соҳаси ва ёй устуни. Ёйнинг ёниш жараёнида электрод ва асосий металлда фаол доғлар ҳосил бўлади, улар электрод ва асосий металлнинг энг қизиган худудлари бўлиб, ёйнинг ҳамма токи ана шу худудлар орқали ўтади. Катодда бўладиган фаол доғлар катод доғлари, аноддагилар эса анод доғлари деб аталади. Пайвандлаш ёйнинг умумий узунлиги (5.1-расм) ҳар учала соҳанинг йиғиндисига тенг: Лёй = Лк+Лус+Ла, бунда Лёй – пайвандлаш ёйининг умумий узунлиги, м; Лк – катод соҳаси (тахминан 10-7 м га тенг); Лус – ёй устунининг узунлиги, см; Ла – анод соҳаси узунлиги (тахминан 10-5-10-6 м га тенг). 47 5.1-расм. Электр тақсимланиш чизмаси: ёйида кучланиш тушишининг 1 – буюм, 2 – ёй устуни, 3 – электрод. Пайвандлаш ёйининг умумий кучланиши ёйнинг ҳар бир соҳасидаги кучланиш тушишларини йиғиндисига тенг: Уёй = Ук+Уус+Уа, бунда Уёй – ёйда кучланишнинг умумий тушиши, В; Ук – кучланишнинг катод соҳасида тушиши, В; Уус – кучланишнинг ёй устунида тушиши, В; Уа – кучланишнинг анод соҳасида тушиши, В. Пайвандлаш ёйининг устунида ҳарорат 5000 дан 7000°C гача бўлади ва ёйнинг газ муҳити таркибига, материалга, электрод диаметрига ва токнинг зичлигига боғлиқ бўлади. Ҳароратни Украина Фанлар академиясининг академиги К.К. Хренов тавсия қилган формула ёрдамида тахминан аниқлаш мумкин: Тус = 810∙Уеф, бунда Тус – ёй устунининг ҳарорати, оК; Уеф – ионлаш эффектив потенсиали. 48 5.2. Пайвандлаш трансформаторлари Пайвандлаш трансформатори – ўзгарувчан токнинг саноат тармоқлари кучланиши 220–380 В ни паст кучланишга, яъни ГОСТ бўйича пайвандлаш жиҳозлари кучланишига ва лозим бўлган пайвандлаш токини таоминловчи электромагнит аппаратдир. Пайвандлаш трансформаторининг, турғун пайвандлаш жараёни учун лозим бўлган тез пасайиб бориши учун трансформаторнинг махсус конструксияси, яъни сочилма магнит оқимлари катталаштирилган трансформатори ишлаб чиқарилган. Пайвандлаш трансформаторининг чулғамлари суриладиган конструксияси энг кўп тарқалган. Бундай трансформатор (5.3-расм) Э320, Э330 русумли электротехник пўлат пластинкалардан йиғилган берк магнит ўтказгичида йиғилади. Кетма-кет уланган ғалтаклар (2) дан тузилган бирламчи чулғами тармоқ кучланишига уланади, чулғам магнит ўтказич (1) да кўзғалмас қилиб маҳкамланади. Иккиламчи чўлғам ҳам иккита ғалтак (3) дан тайёрланган бўлиб, даста (4) айлантирилганда магнит ўтказгичнинг ўзаги бўйлаб эркин сурилиши мумкин. 5.2-расм. Суриладиган чўлғамли пайвандлаш трансформаторининг чизмаси: 49 1 – берк магнит ўтказгич; 2 – бирламчи чўлғам ғалтаги; 3 – иккиламчи чулғам ғалтаги; 4 – дастак. Трансформаторнинг ишлаши магнит ўтказгич орқали бирламчи (2) ва иккиламчи (3) чулғамларнинг электромагнит ўзаро таосирларига асосланган. Энергия узатишда иккита ўзгарувчан магнит оқимлари қатнашади: фақат магнитдан ўтадиган асосий оқим Фт ва магнит ўтказгичдан ҳамда ҳаводан ўтадиган сочилма оқим Фс. Салт юриш режимида бирламчи чулғамнинг ғалтаги 2 кучланиши У1=220–380 В ли таъминловчи электр тармоғига уланади. Бунда берк контур ҳосил бўлади ва ундан салт юриш токи Исю ўтади. Бу режимда иккиламчи чулғам уланган пайвандлаш занжири (иккиламчи контур) очиқ бўлади. Трансформаторнинг иккиламчи кучланиши салт юриш кучланиши У2=Ус.ю. га тенг. Унинг қийматини ёйни ишончли ҳосил бўлиши ва хавфсизлик техникаси талаблари шартлари асосида трансформаторни ҳисоблашда танлайди Ус.ю. 65 В. Юклама режимида, пайвандловчи ёй ёнганда иккиламчи контур ҳам берк бўлади. Ундан ёй токи (пайвандлаш токи) ўтади. Бу ток (2) ва (3) ғалтаклар бирламчи ва иккиламчи чулғамлар орасидаги масофани ўзгартириб ростланади. Агар (2) ва (3) ғалтаклар орасидаги масофа Емах максимал бўлса, Фс сочилма магнит оқими энг катта бўлади, асосий магнит оқими Фт эса, демак пайвандлаш токи ҳам минимал бўлади. Агар 2 ғалтак 3 ғалтакка яқинлашса, Фс сочилма магнит оқими камаяди, Фт оқими ва пайвандлаш токи эса катталашади. Суриладиган чулғамли трансформаторлар учун пайвандлаш токининг ростлаш карралиги Кр 5. Пайвандчи пайвандлаш учун лозим бўлган ток қийматини пайвандлаш трансформаторининг дастаси (4) айлантириб ва ток қийматини кўрсаткичига қараб ўрнатади, кўрсаткич трансформаторнинг жилдида ўрнатилади. Қисқа туташиш режимида пайвандлаш занжири электрод билан буюм орқали берк бўлади. Қисқа туташиш токи пайвандлаш токи (ёй токи) дан, одатда, 1,1–1,2 марта катта 50 бўлади. Бу шарт ёй билан дастакли пайвандлашда дастлабки пайтда ёй осон ёниши учун турли конструксиядаги пайвандлаш трансформаторлари учун албатта бажарилади. Суриладиган чулғамли трансформаторларнинг бир нечта турлари серияли ишлаб чиқарилади (5.3-расм). 5.3-расм. Ёй билан дастакли пайвандлаш учун чулғамлари суриладиган трансформатор: 1 – бирламчи чулғам; 2 – иккиламчи чулғам; 3 – винтнинг ҳаракатдаги гайкаси; 4 – вертикал винт тасмали резбаси билан; 5 – корпус қопқоғи; 6 – рим болт; 7 – токни ростлаш дастаги; 8 – берк магнит ўтказгич (ўзак); 9 – дастак; 10 – пайвандлаш занжири кабелларини улаш учун зажим; 11 – корпус; 12 – совитиш учун жалюзилар 5.3. Пайвандлаш тўғрилагичлари Пайвандлаш тўғрилагичи – бу ўзгарувчан токнинг уч фазали тармоғи энергиясини ёй билан пайвандлашда фойдаланиш учун тўғриланган ток энергиясига ўзгартирувчи статик ўзгартиргичидир. 51 Пайвандлаш тўғрилагичи қуйидаги асосий қисмлардан ташкил топган: кучланиш трансформатори – тармоқ кучланишини таъминлаш манбаининг салт юриш кучланишигача пасайтириш учун, ярим ўтказгичлар элементларининг блоки – ўзгарувчан токни тўғрилаш учун, стабиллаштирувчи дроссел – тўғриланган токни пулсациясини камайтириш учун. Тўғрилагич блоки яримўтказгичлар элементларининг жамланмасини ташкил этади, улар махсус схема бўйича улангандир. Яримўтказгичлар элементларининг авзаллик томони шундаки, улар токни фақат бир йўналиш бўйича ўтказади, натижада ток кучи ўзгармас (тўғриланган) бўлади. Бундай элементлар вентилли эффектга эгадир, чунки ток бир йўналиш бўйича ўтади. Улар яримўтказгичли вентиллар деб аталади. Улар бошқариладиган – тиристорлар ва бошқарилмайдиган – диодларга ажратилади. Кремнийли бошқарилмайдиган вентил-диод учун материал сифатида юпқа кремнийли пластинка (катод) ишлатилади, унинг иккинчи томони (анод)га юпқа қилиб алюминий қопланган бўлади (5.4- б расм). Иккита яримўтказгичларнинг бевосита туташуви натижасида ўтувчи қатлам (П) ҳосил бўлади. У ўз навбатида бир йўналиш бўйича (аноддан А катодга К) токни осонгина ўтказади ва деярли токни орқага ўтказмайди. Ушбу кремнийли диск диод конструксиясини ташкил этади (5.4- а расм). 52 5.4-расм. Диод ва тиристорни қурилмаси ва ишлаш принсипи. Кремнийли бошқариладиган вентил-тиристорни тўрта қатлами ва учта ўтказувчиси бўлади (5.9- д расм). Агар ушбу элементга ташқи кучланиш билан таосир эцак (аноддан катодга), у ҳолда ўртача ўтиш Ўқ2 тескари томонга ёқилади ва тиристор ток ўтказмайди яони ёпиқ ҳолатда бўлади. Уни очиш учун унга бошқариладиган электродни (БЭ) мусбат потенсиал (импулс) билан узатиш керак бўлади. Бу ҳолатда Ўқ2 очилади ва ток тиристор бўйича аноддан катодга ўтади. Агар тиристор бўйлаб ўтаётган ток нолгача тушиб кеца у яна ёпилиб қолади. Фаза бўйлаб электр бурчагини ўзгартириб борсак, тўғриланган токнинг ўртача қийматини аниқлаш мумкин. Шундай қилиб, тиристор нафақат тўғрилагич фазифасини бажаради, балки пайвандлаш токи ростлагич вазифасини ҳам бажаради. Импулс узатиш вақти ўзгартирилади, ваҳоланки махсус электрон қурилма ёрдамида ток кучи ҳам ўзгаради. Конструктив кўриниш бўйича кремнийли тиристор кремнийли диод кабидир, лекин учинчи бошқарувчи электродга ҳам эга. Ҳозирги кунда саноатда кремнийли ва селенли диодлар ҳамда кремнийли тиристорлар кенг қўлланилмоқда. 53 5.5-расм. Бир фазали икки ярим даврли кўприкли тўғрилаш схемаси: а – қўшиш схемаси; б – тўғриланган ток; д – ташқи занжирнинг ток кучи. 5.5-расмда бир фазали ўзгарувчан токни тўғрилаш схемаси кўрсатилган. У бир фазали куч трансформаторидан ва тўртта диодлардан ташкил топган. Тўғрилаш схемаси кўприкли схема бўйича уланган. Бу усул билан узлуксиз тўғриланган ток ҳосил қилинади. Пайвандлаш тўғрилагичларида куч трансформаторни уч фазалиги қўлланилади, чунки у уч фазали тармоққа бир текис юкланади ва тўғриланган токни пулсацияланишини камайтириб беради. Бу ҳолатда диодларни уч фазали кўприкли схема бўйича икки ярим даврли тўғрилаш бажарилади (5.6-расм). Донали электрод билан ёйли дастакли пайвандлаш учун ВД турдаги пайвандлаш тўғрилагичи қўлланилади (5.6, 5.7расм). 54 5.6-расм. ВД русумли пайвандлаш тўғрилағичининг принсипиал схемаси: а – қўшиш схемаси, б – ташқи занжирнинг уч фазали токи, д, э – учта фазанинг тўғриланган токлари. Бундай тўғрилагичнинг асосий элементлари – уч фазали пайвандлаш трансформаторлари Т1 ва тўғрилагичлар блоки В1...В6. Пайвандлаш трансформаторларининг магнит ўтказгичида бирламчи W1 ва иккиламчи W2 чулғамлар бирбиридан бир қанча масофада жойлашган бўлади, бу эса пасаювчи ВАТни ҳосил қилиш учун зарур бўлган Фс сочилма оқим пайдо бўлишини таоминлайди. Бу тўғрилагичлар блоки кўприк схемасида йиғилган бўлиб, тўғриланган токнинг бироз сезиларли пулсланиши амплитудасини ва пайвандланадиган металлга киритиладиган иссиқлик энергиясининг юқори даражада барқарорлигини таоминлайди. Салт юриш режимида пайвандлаш занжири очиқ, Ус.ю. =65–70 В. Юклама режимида, ёй ёнганда ва чокни шаклланиши давомида лозим бўлган ток кучи трансформатор магнит ўзагида иккиламчи чулғамнинг ўзак бўйлаб сурилиши ҳисобига текис ростланади, бунинг учун дастакли тўғрилагичнинг жилдига чиқарилган механизм бор. 55 Қисқа туташиш режимида қисқа туташиш токи Иқт = (1,1...1,3)Ий, бу ёйни уйғониши учун йетарли. 5.7-расм. Пайвандлаш тўғрилагичи: 1 – тўғрилагич блоки; 2 – дастаклар; 3 – сақлагичлар; 4 – аппаратура блоки; 5 – вентилатор; 6 – реле; 7 – куч трансформатори; 8 – иккиламчи чулғам; 9 – бирламчи чулғам; 10 – амперметр; 11 – лампа; 12 – узгич; 13 – скобалар; 14 – токни ростлаш дастаги; 15 – ток диапозонларини ўзгартиргич; 16 – тескари симни йерга йўналтириш шиналари; 17 – ток ажратмалари; 18 – ейрга ўтказиш болти; 19 – тармоққа улаш учун штепселли ажратма. 5.4. Пайвандлаш ўзгартиргичлари ва агрегатлари Ўзгармас токнинг пайвандлаш генераторлари электр машиналарнинг махсус хиллари бўлиб, улар қаттиқ, тез пасаядиган ва секин пасаядиган ташқи ВАТ ли қилиб чиқарилади. Пайвандлаш генераторининг валини айлантирувчи юритма сифатида ёки қисқа туташтирилган роторли асинхрон электрюритгич ёки ички ёнув юритгичдан фойдаланади (5.8-расм). 56 5.8-расм. Пайвандлаш ўзгартиргичи: 1 – коллекторнинг мисли пластинкалари; 2 – генератор чёткалари; 3 – бошқарилувчи реостат; 4 – тақсимловчи қурилма; 5 – қисқичлар; 6 – волтметр; 7 – вентилатор; 8 – уч фазали асинхрон юритгич; 9 – тортувчи мослама; 10 – магнит полюслари; 11 – корпус; 12 – лангар. Ҳозирги вақтда айланувчи ўзгартиргичлар пайвандлаш тўғрилагичлари билан сиқиб чиқарилмоқда. Генератор билан электр юритгич уланган конструксия - пайвандлаш ўзгартиргичи дейилади, генератор билан ички ёнув юритгичи уланган конструксия – пайвандлаш агрегати дейилади. Электр узатиш линиялари бўлмаган ёки улардан фойдаланиш ноқулай бўлган жойларда пайвандлаш ишларини олиб боришда пайвандлаш агрегатлари кенг ишлатилади (5.9 расм). Пайвандлаш агрегатлари махсус тиркамада автомобилга уланади ёки автомобил кузовига ортилади. 5.9 - расм. Пайвандлаш агрегати: 1 – генератор; 2 – юритгич; 3 – айланиш тезлигини ростловчи мослама; 4 – ёнилғи баки. 57 Саноатда коллекторли (5.10-расм) ва вентилли генераторлар ишлаб чиқарилади. Мустақил қўзғатувчи коллекторли пайвандлаш генераторининг қуйма пўлат корпуси (1) генератор магнит тизимини ташкил қилади, икки жуфти магнит қутблари (2) ва (4), иккита қўшимча қутблари (расмда кўрсатилмаган) ва WЛ чулғамлари билан лангар (3) дан ташкил топган. Асосий қутбларда генераторни магнитловчи WН ва магницизловчи WР чулғамлари жойлашган. 5.10-расм. Коллекторли пайвандлаш генераторининг (кўндаланг кесими) тузилиши: 1 – пўлат корпус; 2 ва 4 – асосий қутблар; 3 – лангар. Пайвандлаш токи, коллектордан мис-графит чўткалар (а) ва (б) дан олинади, коллектор лангар ўқида жойлашган. Генераторнинг ўқи асинхрон юритгични ўқига ёки ички ёнув юритгич валига уланган. Мустақил қўзғатишли генераторларда (5.12-расм), WН чулғами мустақил тўғрилагич кўприги В1...В4 дан ва қўшимча трансформатор Т1 дан мустақил равишда электр тармоғидан СҚ ўчирғичи ва Ф1...Ф3 сақлагичлари орқали таоминланади. 58 Магницизловчи чулғам WН якор чулғами Wл билан кетмакет уланган, улар пайвандлаш занжирини ташкил қилади. Қайта улагич С1 ёрдамида WР чулғамининг ўрамлар сонини ўзгартириш мумкин, ва бу билан пайвандлаш токи кучини поғонали ростлаш мумкин. Ҳар бир поғона чегарасида пайвандлаш токи кучи ўзгарувчан резистор Р1 билан текис ростланади, бунда WН чуолғамида ток кучи ва магнит оқими ФН нинг қиймати ўзгаради. 5.11-расм. Мустақил қўзғатишли, коллекторли пайвандлаш ўзгартиргичининг принсипиал схемаси. Салт юриш режимида пайвандлаш занжири очиқ, асинхрон юритгич М ва Wв чуолғамига кучланиш У1 берилади. WН чуолғамидан ИН токи ўтади ва ФН магнит қутби 2, (Н қутби) 59 (2)-(4) қутблари ва қутб (4) (С қутби) орқали беркилади. ФН оқимининг магнит майдонида лангар (3) нинг чуолғами WЛ айланади. Генераторнинг (а) ва (б) чўткаларида Ус.ю. кучланиш ҳосил бўлади, унинг қиймати қўзғатиш чўлғами токи Н нинг қийматига боғлиқ, бу токни Р1 реостати билан текис ростлаш мумкин. Назорат саволлари 1. Пайвандлаш трансформатори қандай элементлардан тузилади? 2. Чулғамлари суриладиган трансформаторда пайвандаш токи кучи қандай ростланади? 3. Ёй билан дастакли пайвандлаш учун бир постли тўғрилагичлар қандай асосий узеллардан тузилган? 6-Маъруза ЭЛЕКТР-ШЛАК ПАЙВАНДЛАШ Режа 6.1. Электр-шлак пайвандлаш моҳияти 6.2. Электр-шлак пайвандлаш усуллари 6.3. Электршлак пайвандлашнинг жиҳозлари 6.4. Электр-шлак пайвандлаш режимлари 6.1. Электр-шлак пайвандлаш моҳияти Электр-шлак пайвандлаш – бу эритиб пайвандлаш усули бўлиб, бунда чокни қиздириш учун иссиқлик, эриган шлак орқали ўтаётган электр ток ёрдамида таоминланади. Электр-шлак пайвандлаш усули ХХ асрнинг 50-йилларида Украина фанлар академиясининг электр пайвандлаш институтида ишлаб чиқилди. 1949-йилда Г.З. Волошкевич биринчи бўлиб электрод симлари билан электр-шлак 60 пайвандлашни амалга оширди. 1955-йилда Новокраматор машинасозлик заводида саноат шароитида ясси электродлар билан электр-шлак пайвандлашни биринчи бўлиб Ю.А. Стеренбоген амалга ошира олди. Электр-шлак пайвандлашда электр токи шлакли ваннадан ўтаётиб асосий ва қўшимча металлни эритади ва эритманинг юқори ҳароратини ушлаб туради. 6.1-расм. Электр-шлак пайвандлаш чизмаси: 1 – с қалинликдаги пайвандланаётган детал; 2 – электрод узатиш учун мундштук; 3 – электрод; 4 – шлак ваннасининг ҳ чуқурлиги; 5 – металл ваннасининг ҳм чуқурлиги; 6 – қолиплайдиган ползун. Деталлар бпай оралиқда танланган; лпай – электрод чиқиши. Электр-шлак жараён, шлак ваннасининг 35–60 мм чуқурлигида турғиндир, бу учун эса чок ўзагининг жойлашиши вертикал ҳолатда бўлиши керак. Чок юзасини мажбурий совитиш учун мисдан ясалган қурилма ёрдамидан фойдаланилади. Бу қурилма қизиб кетмаслиги учун ундан сув ўтиб туради. Электр-шлак пайвандлашда электр қувватнинг 61 ҳаммаси шлак ваннасига ўтади ундан эса электродга ва пайвандланаётган қирраларга ўтади. Жараён турғун кечиши учун шлак ваннасида доимий ҳарорат 1900–2000°C бўлиши керак. Пайвандланаётган металлар қалинлик диапазони 20– 3000 мм. 6.2. Электр-шлак пайвандлаш усуллари Электр-шлак пайвандлашни уч усул билан бажариш мумкин, ҳар бир усул ўз моҳияти ва қўлланиш соҳасига эга. 1) Симли электродлар билан пайвандлаш, диаметри 3...5 мм бўлган пайвандлаш тирқишига ток узатувчи мисли махсус мундштуклар узатилади (6.2- а расм). Шу билан бирга шлак ваннасига учтагача электрод сими узатилади, бу билан уч фазали таоминлаш манбаларини ишлатиш мумкин бўлади. Шлак ваннасида иссиқлик ажралиши асосан электрод атрофида бўлганлиги учун, битта электрод симини ишлатилганда пайвандланаётган металлнинг максимал қалинлиги 60 мм ни ташкил этади, учта сим билан бажарилганда – 200 мм гача. Агар мундштукларга тирқишда вк тезлик билан қайтма-илгариланма ҳаракат билан таосир эца, пайвандланаётган қирралар қалинлиги 2,5 баравар катта бўлиши мумкин. а) б) 6.2-расм. Электр-шлак пайвандлаш усуллари: 62 д) а – симли электродлар билан; б – пластинали электродлар билан; д – эрийдиган мундштук билан: 1 – электрод сими; 2 – пластинали электрод; 3 – эрийдиган мундштук; 4 – узатиш механизми; 5 – қолипловчи қурилма; 6 – шлакли ванна; 7 – эриган металл ваннаси; 8 – пайвандланаётган металл. 2) Катта кесимли электродлар билан пайвандлаш, пайвандлаш тирқишига узатиб бажарилади (6.2- б расм). Электрод сифатида 1...1,2 мм қалинликдаги тасмалар ёки 10...12 мм қалинликдаги ва узунлиги чок узунлигининг уч бараварига тенг бўлган пластиналар қўлланилиши мумкин. Битта пластинали электрод билан 200 мм гача қалин бўлган металлар пайвандланади, учта электрод билан эса 800 мм гача, ве= 1,2...3,5м/соат билан пайвандланади. Юқоридаги икки усул ҳам нисбатан унча қалин бўлмаган металларни пайвандлашда ишлатилади. Пайвандлаш тирқишида мавжуд ҳаракатдаги мундштуклар ёки пластиналар деталлар қирраларида қисқа туташувларга олиб келиши мумкин, бу ўз навбатида пайвандлаш жараёни стабил кечишига халақит беради. Ток ўтказувчи мундштукларнинг қувурчалари тез йейилиши пайвандлаш қурилмаларига хизмат кўрсатиш қийинлаштиради ва нархи баланд бўлишига сабаб бўлиши мумкин ҳамда жараён стабил кечишига салбий таосир кўрсатади. Пластинали электродларнинг унча катта бўлмаган узунлиги пайванд чокларни узунлигини чеклаб қўйяди. 3) Эрийдиган мундштуклар билан пайвандлаш. Эрийдиган мундштуклар билан пайвандлаш, тирқишда ҳаракациз жойлашиш ҳолатида пайвандлашни бажарилиши (6.2- д расм) кўрсатилган. Пайвандлаш учун қўшимча ашё йетмай қолганда пайвандлаш симидан тайёрланган 3 мм диаметрли электрод симларини ингичка қувурчали ёки спиралсимон ўралган каналлар орқали узатиш натижасида қўшимча ашё йетказиб берилади. Битта мундштук орқали электрод симини бараварига олтитагача узатиш мумкин. Бундай мундштуклар билан металларни 500 мм қалинлигигача пайвандлаш мумкин, иккита мундштуклар билан – 1000 мм гача, учта мундштуклар билан – 1500 мм гача бўлган қалин 63 металлар пайвандланади. Бу усул электр-шлак пайвандлашни олдинги икки усулининг камчиликларини бартараф этиб имкониятларини кенгайтиради. Эрийдиган мундштуклар билан электр-шлак пайвандлашни қўллаш билан турли қалинликда ва мураккаб кесим шаклларда бўлган металларни пайвандлаш мумкин. 6.3. Электр-шлак пайвандлашнинг жиҳозлари Чок ташқи юзасини шаклга келтириш учун мисдан тайёрланган сув билан совитувчи ползунлар ёки қўзғалмас қопламалар ишлатилади (6.3-расм). 6.3-расм. Электр-шлак пайвандлаш учун ҳаракатланувчи ва қўзғалмас шакллантирувчи қурилмалар (ползун): а – қаттиқ; б – шарнирли; д – усткесма; э – таркибий; ф – бурчак бирикмалар учун; г, ҳ – эгилувчан тагликлар; и, ж – эриган қатлам учун. 64 Чок шаклини мажбурий шакллантириш усулига нисбатан пайвандлаш аппаратлари сирпанувчи ползунлар билан ёки алмаштирувчи қопламалар билан бўлади. Масалан, релсли пайвандлаш аппарати (6.4-расм) чок ҳосил бўлишига қараб шакллантирувчи ползунларни вертикал силжишини таоминлайди ва пайвандлаш ваннасида электродларнинг кўндаланг ҳаракатини таоминлайди. Ушбу русумли пайвандлаш аппаратларини симли ва пластинали электродлар билан тўғри чизиқли ва ҳалқали чокларни учма-уч ва бурчак бирикмалар ҳосил қилиш учун мўлжалланган. 6.4-расм. Универсал релсли аппарат: 65 1 – бошқарув пулти; 2 – тебраниш механизми; 3 – ҳаракатланувчи аравача; 4 – релс; 5 – бункер; 6 – мундштукларнинг ҳолатини тўғриловчи корректор; 7 – планка; 8 – мундштуклар; 9 – тортқи; 10, 11 – ползунлар; 12 – каллак; 13 – ғалтак. 6.4. Электр-шлак пайвандлаш режимлари Металлургик жараёнларнинг жадаллиги электр-шлак пайвандлаш режимига боғлиқ. Электр-шлак пайвандлашда пайвандлаш режимига қуйидагилар қиради: пайвандлаш ваннаси ва электрод ҳудудидаги кучланиш Упай, электрод симини узатиш тезлиги ве, пайвандлаш токи Ипай, пайвандлаш тезлиги впай, шлак ваннасининг чуқурлиги ҳс, электрод симини қуруқ чиқиш (мундштукдан шлак ваннасигача бўлган оралиқ) узунлиги лс, электродлар сони н, қирралар орасидаги тирқиш б, пайвандланаётган металл қалинлиги с. Электр-шлак пайвандлашнинг параметрларини тўғри танлаш ва қўйилган даражада ушлаб туриш сифатли пайванд бирикмани ҳосил қилишни таоминлайди. Пайвандлаш токи А қийматини, қуйидаги формула бўйича тахминий ҳисоблаш мумкин: Ипай = (0,022вc + 90)н +1,2(впай + 0,48 ву) пбп, бунда ву – пластина узатиш тезлиги, см/с; бп ва п – эни ва қалинлиги см. Ушбу формула сим электродлар билан пайвандлашда (иккинчи қўшилаётган сон нолга айланади, чунки пластиналар йўқ) қўл келади ва пластинали электродлар билан пайвандлашда ҳам (биринчи қўшилаётган сон нолга айланади, чунки сим электрод йўқ) қўл келади. Электрод симини узатиш тезлиги: вc =впайФқ/Фе, бунда Фқ = бсс, см2; F c =0,071н, см2. Тажриба шуни кўрсатдики, шлак ваннасининг чуқурлиги ҳс ва электрод симининг қуруқ чиқиши лс каби режим 66 элементлари металл қалинлигига боғлиқ эмас ва қуйидаги қийматга эгадир: ҳс=40–50 мм, лс=80–90 мм. Назорат саволлари 1. Электр-шлак ва ёйли пайвандлаш жараёнларининг фарқи нимада? 2. Қандай электр-шлак пайвандлаш усуллари мавжуд ва уларнинг фарқи нимада? 4. Электр-шлак пайвандлаш режимига қандай параметрлар қиради? 67 7 - Маъруза ЭЛЕКТРОН-НУРЛИ ПАЙВАНДЛАШ Режа 7.1. Электрон-нурли пайвандлаш моҳияти 7.2. Электрон нурли пайвандлашда қўлланиладиган жиҳозлар 7.1. Электрон-нурли пайвандлаш моҳияти Электрон-нурли пайвандлаш – бу эритиб пайвандлаш усули бўлиб, бунда металл қизиши электр майдон таъсирида тез ҳаракатланувчи электрон нурлар оқими натижасида қизийди. Электронлар буюм юзасига тегиб ўзининг кинетик энергиясини бериб иссиқлиқ энергиясига айланади ва металлни 5000–6000°C гача қиздиради. Ушбу жараён, одатда, герметик ёпиқ камерада бажарилади (вакуум ушланиб турилиши керак). Электрон нур ёрдамида пайвандлашда буюмлар қалинлиги 0,01 дан 100 мм ва бундан ҳам қалинроқ бўлиши мумкин. 1879-йилда Крукс, катодли нурлар ёрдамида платинани қиздиришни кўрсатди. Томпсон катод нурлари электр зарядланган зарраларни ташкил этишини аниқлади. Милликен 1905 – 1917-йилларда электронларни ўзига хос табиятини ва зарядини аниқлади ҳамда исботлади. Электрон-нурли пайвандлаш техника ва технологияси Д.А Стор номи билан боғлиқ, у франсуз атом энергияси комиссиясида ишлаб ўзининг тадқиқот натижаларини 1957-йилда чоп этди. Электрон нурли пайвандлаш жараёни, одатда, герметик ёпиқ камерада бажарилади, ушбу камерада вакуум 10-1–10-3Па ни ташкил этади. Вакуум электронларнинг эркин ҳаракати учун, ионизация жараёнидаги газсимон молекулалар билан тўқнашишини камайтириш учун жуда муҳимдир. Ҳамда вакуум эритиб қопланаётган металлнинг тозалигини таоминлаш учун, уни оксидланиши ва азотланишининг олдини олиш учун ундаги буғланган газларнинг миқдорини 68 камайтириш учун ҳам муҳим рол ўйнади. Вакуум, тўхтовсиз ишлатиладиган вакуум насослари ёрдамида таоминланади. Электронлар манбайи сифатида накалланаётган катод хизмат қилади, катод эса паст волтли трансформатордан манбаланади. Электронлар паст волтли трансформатордан юқори кучланишларга 10–100 кВ айланади, одатда, 30 кВ кучланиш қўлланилади, чунки янада юқори кучланишларда рентген нурлари ҳосил болади ва пайвандчига махсус ҳимоя талаб этилади. 7.1-расм. Электрон-нурли пайвандлаш схемаси: 1 – пайвандланаётган деталлар; 2 – камера; 3 – силжувчи механизм; 4 – электрон-нур. Тахминан 99% ли юқори вакуумда, юқори тезлик билан ҳаракатланаётган электронлар билан металлни ёки бошқа бир материални интенсив равишда бомбардировка қилинса, унинг кинетик энергияси иссиқлик энергиясига ўтади ва буюмни қиздиришга сарф бўлади. Юпқа тунукали металлни пайвандлаш (с 1–3 мм), одатда, фокуси ёйилган электронлар тўдаси билан бажарилади (15.2- а расм). Қалин тунукали металларни пайвандлашда учқир 69 фокусланган электронлар тўдаси ёрдамида бажарилади (7.2- б расм). 7.2-расм. Электрон нурли пайвандлашнинг схематик кўриниши: а – юпқа металларни пайвандлашда, б – қалин металларни пайвандлашда: 1 – буюмни ҳаракатланиш йўналиши; 2 – кристаллизацияланиш фронти; 3 – электронлар тўдаси; 4 – металлнинг буғланиш йўниалиши; 5 – пайвандлаш ваннасининг юқори қисмида металлни ташқарига чиқиш йўналиши; 6 – пайванд чокнинг кўндаланг чўкиши. 70 7.3-расм. Электрон нурли пайвандлашда айрим бирикмаларнинг турлари: а – пайвандлаш қийин бўлган жойларни пайвандлаш; б – нур билан кесиб ўтиб бир ўтишли пайвандлаш; д – мустаҳкамликни таомин этувчи қовурға орқали пайвандлаш; э – тўсиқларни пайвандлаш. Электрон нурли пайвандлашнинг авзалликлари: 1) Электрон нурли пайвандлаш учун энергиянинг юқори консентрацияси талаб этилади, шунинг учун бошқа усулларга нисбатан сарф бўлаётган иссиқлик миқдори ўн марта кам сарф бўлади. 2) Электрон нурли пайвандлашда эриган металл худуди чўзиқ пона кўринишида бўлади, эриш чуқурлиги энига нисбатан 26:1 қийматларда бўлиши мумкин. Бу ҳодиса ханжарли эритиш деб аталади. 3) Чок атроф -муҳитдан тушадиган кирлардан ҳоли. 4) Турли хил қалинликда бўлган ҳар хил металларни пайвандлаш имкониятига эга. 7.2. Электрон нурли пайвандлашда қўлланиладиган жиҳозлар Электрон нурни, шакллантириш ва фокуслаш учун комплекс қурилмаларини электрон пайвандлаш замбараги деб аталади. Электронларни эмиссиялаш учун қурилма (1) қуйидагилардан ташкил топган; ҳалқа симон шакллантирувчи электродга бириктирилган волфрамли катоддан (Венелта силиндри) ва унинг остида марказий тирқишга эга бўлган дискли анод жойлашган. Катодни қиздириш натижасида унинг юзасидан электронлар нурланади, бу электронлар қурилманинг электроди ёрдамида бир нуқтага шаклланади, электрод катод орқасида жойлашган. Катод ва анод орасидаги потенсиалларнинг юқори айирмаси оқибатида вужудга келган электр майдон таъсирида аниқ йўналиш бўйича тезлашади. 71 Узлуксиз ростланувчи ток билан таоминланаётган ғалтакларнинг магнит майдони (3), нурни ғалтак ўқи бўйлаб йўналтиради. Диафрагма (4) нурни энергетик кам эффектив бўлган атроф -ҳудудларини кесиб ташлайди, магнит линза (5) эса ишлов берилаётган буюм юзасида думалоқ нуқтага фокуслайди. Электрон нур ёрдамида пайвандлаш ва термик ишлов бериш учун замонавий қурилмаларда, электрон нур диаметри 0,001 см дан кам бўлган юзага фокуслайди. Оғувчи ғалтаклар (6) ёрдамида вакуум камерасига жойлаштирилган ишлов берилаётган буюм юзаси бўйлаб нурни ҳаракатлантирса бўлади. Кўзгу, ўқ бўйлаб тирқишга эга бўлган обйектив ва микроскопдан иборат оптик тизим (7), пайвандлаш жараёнини бир неча бор йириклаштирилган ҳолда назорат қилиш имконини беради, Ишлов берилаётган буюм (8), столга (9) жойлаштирилади ва бир хил тезликда ҳаракатлантирилади. 72 7.4 - расм. Электрон нурли қурилманинг кўриниши: 1 – волфрамли катод; 2 – дискли анод; 3 – ўзак бўйлаб электроннурни фокусловчи ғалтаклар; 4 – нурнинг энергетик кам эффективли чекка майдонлари; 5 – детал юзасида думалоқ доғ фокусловчи нур магнит линзаси; 6 – детал юзаси бўйича силжувчи нур оғиш ғалтаги; 7 – пайвандлаш жараёнини кузатувчи тизим; 8 – пайвандланаётган деталлар; 9 – деталларни силжитувчи ва фиксасияловчи стол. Электрон нурли қурилманинг муҳим қисми камера ҳисобланади, чунки пайвандлаш иши шу жойда бажарилади. Камеранинг конструксияси ва ўлчамлари қурилманинг мўлжалланишига боғлиқ. Универсал пайвандлаш камералар нисбатан унча катта бўлмаган ҳажмга эгадир ва улар қувур ҳамда тунука металларни пайвандлаш учун узатувчи қурилмалар билан жиҳозлангандир. Ушбу қурилмалар бир текис равон ростланиши, ишчи столининг бир текис тезликда 73 турғун ҳаракатланиши ҳамда қувур узатмаларни павандлашда қувурларни горизонтал ва вертикал текисликларда бемалол ҳаракатланишини таомин этиши керак. Айрим камераларда электрон замбаракни горизонтал ва вертикал йўналиш бўйлаб ҳаракатланиши инобатга олинган. Камерага пайвандланаётган буюмни жойлаш вакуум ҳолатини бузиб ёки узлуксиз равишда шлюз камералар орқали жойлаштириш мумкин. Катод ва анод орасидаги кучланиш қийматига нисбатан икки тур электрон нурли замбарак фарқланади: паст волтли кучланиш тезлиги 1030 кВ ва юқори волтли кучланиш тезлиги 150 кВ гача. Электрон нурли пайвандлаш учун қурилмаларда электрон нурнинг токи катта эмас, ток бир неча миллиампердан бир ампергача бўлади. Назорат саволлари 1. Электрон нурли пайвандлашнинг вакуум камерасида бажаришнинг сабаби нима? 2. Нима учун кучланиш, тезлашувчи электронлар 30 кВ билан чекланади? 74 8 - Маъруза ЛАЗЕРЛИ ПАЙВАНДЛАШ Режа 8.1. Лазерли пайвандлашнинг моҳияти 8.2. Технологик лазерларнинг классификацияси. 8.3. Лазерли пайвандлаш учун жиҳозлар 8.1. Лазерли пайвандлашнинг моҳияти Лазерли пайвандлаш – бу эритиб пайвандлаш усули бўлиб, бунда детални қиздириш учун лазер нурланиш энергияси қўлланилади. ХХ асрнинг 60-йилларида рус физиклари Н.Г. Басов ва А.М. Прохоров ва америкалик физик Ч. Таунсларнинг ишлари асосида оптик квант генераторлар ёки лазерлар ишлаб чиқилди. Биринчи бўлиб металларни лазерли пайвандлаш маолумотлари 1962-йилга тегишли. 1964–1966-йилларда рубинли қаттиқ жисмли лазерлар ишлаб чиқилгандан сўнг, лазер қурилмалари ишлаб чиқилди. Лазерли пайвандлашда иссиқлиқ манбайи сифатида, махсус қурилмадан олинадиган технологик лазер деб аталувчи кучли консентратлашган ёруғлик нури ишлатилади. 8.1-расм. Лазерли пайвандлаш чизмаси: 75 1 – фаол муҳит ўзаги; 2 – дамлаш лампаси; 3 – резонатор кўзгулари; 4 – ёритгичнинг кўзгули силиндри; 5 – пайвандланаётган деталнинг фокуслаш тизими ва пайвандлаш жараёнини назорат қилиш. Қаттиқ жисмли технологик лазер – бу силиндрик ўзак шаклидаги рубин кристалл; ялтиратиб кумушланган юзалари оптик нур қайтаргичлар бўлиб ҳисобланади. Ўзакнинг чиқиб турувчи қисми ёруғлик нурлари учун қисман шофоф. Пушти рангли рубин Ал2О3, хром атомларини ташкил этади, уларнинг ҳар бирини учта энергетик даражаси мавжуд. Нурланувчи трубканинг ксенон лампа чақнашида хром атомлари ёниб юқори энергетик даражаси билан тавсифланади. Тахминан 0,05 микро секунддан кейин қизил рангли фотонларни тартибсиз нурлатиб уйғонган атомларнинг бир қисми аввалги энергетик ҳолатига қайтади. Кристалл бўйлаб нурлаётган бу фотонларнинг айрим қисмлари, янги фотонларнинг нурланишини қўзғатади. Бошқа йўналиш бўйлаб тушаётган фотонлар ён текисликлар орқали кристаллни тарк этади. Қизил фотонлар оқими кристалл ўзаги бўйлаб ошиб боради. Улар навбатма навбат шишали ён томонлар чегарасида акс этади, токи уларнинг тезлиги кристаллнинг ярим шафоф ён текислиги чегарасидан ўтиб ташқарига чиқишга йетарли бўлмаганча. Натижада кристаллнинг чиқиш томонидан когерент монохроматик нурланиш кўринишида қизил ёруғлик оқими нурланади (8.2расм). 8.2-расм. Ташқи қўзғатиш таъсирида рубин кристалида фотонлар шаррасини кўчкисимон ўсиш схемаси. 76 8.2. Технологик лазерларнинг классификацияси Технологик лазерлар қуйидаги жиҳатларига кўра классифи-кацияланди: 1) нурланиш тўлқини узунлиги бўйича: а) 740 нм дан (қизил нур) 400 нм гача (бинавша нур) – электрмагнит спектрнинг кўринадиган қисми ҳудуди; б) 740 нм кам – радио частота ёки инфра қизил ҳудудлар; 2) таосир узлуксизлиги бўйича: а) импулсли – даврий; б) узлуксиз; 3) агрегат ҳолати бўйича: а) қаттиқ жисмли: – суноий рубиндан ясалган ўзак кўринишидаги фаол элементи билан, =0,69 мкм тўлқин узунлигига импулслидаврий нурланиш, импулс частотаси Фи= 10Ҳз ва электр оптик ФИК тахминан 3%; – неодим аралашган шишадан тайёрланган ўзак кўринишидаги фаол элементи билан, =1,06 мкм тўлқин узунлигига импулсли-даврий нурланиш, импулс частотаси Фи= 0,05–50 кҲз; – неодим қўшимчаси қўшилган иттрий-алуминийли граната ўзак кўринишидаги фаол элементи билан, =1,06 мкм тўлқин узунлигига импулсли-даврий нурланиш б) газли - ишчи жисми карбонат ангидрид гази, 2,66–13,3 кПа, босимда азот ва гелий қўшимчаси билан, =10,6 мкм тўлқин узунлигига импулсли-даврий тўхтовсиз нурланиш, электр оптик ФИК 5–15% ташкил этади. Ишчи жисмни қўзғатиш электр разряд ёрдамида бажарилади. Азот ва гелий карбонат ангидрид газининг молекуласи энергиясини қўзғатишни таоминлайди ҳамда разряднинг яхши ёнишини таоминлайди. 8.3. Лазерли пайвандлаш учун жиҳозлар 77 Лазерли пайвандлаш учун жиҳозлар қуйидагилардан иборат: технологик лазердан, нурни транспортирорвкалаш ва фокуслаш тизими, буюмни газли ҳимоя қилиш тизими, нур ва буюмни нисбатан ҳаракатлантирадиган тизим. 8.3-расм. Қаттиқ жисмли лазер билан лазерли пайвандлаш учун қурилманинг кўриниши: 1 – ишчи жисм; 2 – дамлаш лампаси; 3 – оптик тизим. Технологик лазер, «ишчи жисм» дан, «дамлаш» тизимидан ва совутиш тизимидан иборатдир. Нурни транспортировкалаш ва фокуслаш тизими, ҳимоя нур ўтказгичлардан, нурни синдирувчи кўзгудан ва фокусловчи қурилмадан ташкил топган. Нурни синдирувчи кўзгу нур йўналишини ўзгартириб, ишлов берилаётган ҳудудга йўналтиради. Қаттиқ жисмли лазерларда шу мақсад учун тўлиқ ички акс таосирни бажариш учун призмалар ва кўп қатламли диелектрик қопламали интерференсион кўзгулар қўлланилади. Газсимон лазерлар учун сув билан совутиладиган мисдан ясалган кўзгулар ишлатилади. Фокусловчи қурилма – тубус, ишлов берилаётган юзага нисбатан ҳаракатланиш имконияти мавжуд қилиб ўрнатилган, унда оптик шишадан ясалган линза ўрнатилган, бу қаттиқ жисмли лазерлар учундир. Интерференсион ёритувчи қопламали калий хлориди ёки синк селениди CО2 лазерлар учун. Буюмларни ишлов бериш вақтида улардан ажралиб 78 чиқаётган зарарли маҳсулотлардан линзаларни ҳимоялаш учун шторка қўлланилади, шторка тозаланган қуритилган ҳаводан ҳосил бўлган. 8.4-расм. Газсимон лазер билан лазерли пайвандлаш учун қурилманинг кўриниши: 1 – сферик кўзгулар; 2 – резонатор бўшлиғи; 3 – чиқиш найчаси; 4 – лазер нури; 5 – лазер нурининг синиши. Газли ҳимоя тизими пайванд чок металининг оксидланишининг олдини олиш учун мўлжалланган ҳамда чок ўзагини ҳимоялайди. Лазерли пайвандлашда ҳосил бўладиган эриган металл сачрашларини ажралаётган буғларни лазер нуридан бошқа тарафга тарқатиш учун соплоларнинг турли хил конструксиялари ишлаб чиқилган. Нур ва буюмни нисбатан ҳаракатлантирадиган тизим детал ҳаракатланиши ҳисобига амалга оширилади, детални эса манипулятор ҳаракатга келтиради. Ҳаракатланиш тезлиги 40 – 400 м/соатни ташкил этади. Массивли йирик габаритли буюмларни пайвандлашда нурни ҳаракатлантириш махсус силжувчи ҳаракатланувчи кўзгулар ёрдамида амалга оширилади. Назорат саволлари 79 1. Лазерли пайвандлашнинг асосий афзалик ва камчиликларини айтиб беринг. 2. Технологик лазерларни қайси жиҳатларига кўра ажратиш мумкин? 3. Лазерли пайвандлаш учун жиҳозлар комплектига нималар киради? 80 9 - Маъруза ГАЗ АЛАНГАСИДА ИШЛОВ БЕРИШ Режа 9.1. Газ алангасида ишлов бериш усулларининг таснифи 9.2. Газ алангасида ишлов бериш усулларининг моҳияти 9.3. Ёниш жараёни 9.4. Пайвандлаш алангасининг тузилиши 9.1. Газ алангасида ишлов бериш усулларининг таснифи Газ алангасида ишлов бериш металл ва нометалл материалларга газ алангаси ёрдамида юқори ҳароратда ишлов бериш каби бир қатор технологик жараёнларни ўз ичига олади. 9.1-расмда материалларга газ алангасида ишлов бериш усулларининг классификацияси кўрсатилган. 9.1-расм. Металл ва нометалл материалларга газ алангасида ишлов бериш усулларининг классификацияси. Материалларга газ алангасида ишлов беришнинг бошқа усулларининг авзалликларига қарамасдан, юқори иқтисодий тежамкорлиги ва технологик усулари кўплигини ҳисобга олган ҳолда газ алангасида ишлов бериш қурилиш, кимё, энергетик 81 машинасозлик ва бошқа саноат соҳаларида қўлланишини топмоқда. 9.2. Газ алангасида ишлов беришнинг усулларининг моҳияти Газ билан пайвандлаш. Пайвандлашнинг бу тури асосий металл (1) нинг бириктириладиган қирраларини пайвандлаш горелкаси (3) алангаси (2) билан қиздиришдан иборатдир. Чок металлини ҳосил қилиш учун пайвандлаш ваннасига эритиб қўшиладиган чивиқ (4) нинг оқиб эритилган метали қўшилади. 9.2-расм. Газ билан дастакли пайвандлаш. Иссиқлик манбайи сифатида ацетиленнинг кислород билан аралашмасини ёққанда ҳосил бўладиган ва ҳарорати 3000 –3150°С га борадиган пайвандлаш алангаси ишлатилади. Газ-пресс билан пайвандлаш. Пайвандланадиган деталлар (1) ва (2) нинг бириктириладиган жойлари махсус кўп алангали горелка (3) билан пластик ҳолатгача ёки қирралари эригунига қадар қиздирилади, шундан кейин ташқи куч билан сиқилади ва пайвандланади (1.3-расм). Бу усулда пўлат ўзаклар, полосалар, қувурлар ва бошқа 12000 мм2 гача кесим юзали деталлар пайвандланади. 82 9.3-расм. Газ-пресс билан пайвандлаш. Кислород билан кесиш. Пўлатни кислород билан кесиш темирнинг соф кислород оқимида ёниш хоссасига асосланган, бунда темир пўлатнинг эриш ҳароратига яқин, яони 1200 – 1400°C ҳароратга қадар қиздирилади (1.5-расм). Кесаётганда металл газ-кислород алангасида қиздирилади. Ёнилғи сифатида ацетилен, пропан-бутан, пиролиз, табиий, кокс ва шаҳар газлари ҳамда керосин буғлари ишлатилади. 9.4-расм. Кислород билан кесиш схемаси: 1 – мундштук; 2 – кесувчи кислород; 3 – кесилаётган металл; 4 – қиздирувчи аланга; 5 – шлак. Металл кесишдан олдин қиздирилади. Сўнгра қиздирилган жойга кесувчи кислород оқими йўналтирилади ҳамда кесгич режаланган кесиш чизиғи бўйича суриб борилади. Металл бутун тунука қалинлиги бараварида ёниб, орада тор тирқиш ҳосил қилади. Темир кислородда кислороднинг кесувчи оқими юзасига чегарадош бўлган қатламларидагина жадал ёнади. Кислород оқими металл орасига жуда кам чуқурликда киради. Кислород-флюсли кесиш. Юқори легирланган хромли ва хром-никелли пўлатлар кислород билан одатдагидек кесилганда қийин эрийдиган хром оксидларини ҳосил қилади. 83 Бу оксидларнинг пардалари металл заррачаларини қоплаб олиб, металлнинг кислород оқимида ёнишига тўсқинлик қилади. Шунинг учун ҳам бундай пўлатлар кислород-флюсли кесилади. 9.5-расм. Кислород-флюсли кесиш схемаси. Флюс ўрнига доналари 0,1 – 0,2 мм бўлган темир кукун ишлатилади. Кесишда темир кукуннинг кислородда ёниш натижасида қўшимча иссиқлик ажралиб чиқади ва кесиладиган жой ҳарорати ошади. Натижада ҳосил бўлган қийин эрувчан оксидлар суюқ ҳолатда қолади ва темирнинг ёниш маҳсулотларига қўшилиб, осонгина чиқариб ташланадиган оқувчан суюқ шлаклар ҳосил қилади. Кесиш жараёни нормал тезликда ўтади, кесилган жой юзаси тоза чиқади. Чўянни кислород билан флюссиз кесиш ҳам анча қийин, чунки чўяннинг эриш ҳарорати темирнинг кислородда ёниш ҳароратидан паст ва чўян кислородда ёнмасдан олдин эрий бошлайди. Чўян таркибидаги кремний қийин эрийдиган оксид парда ҳосил қилади. Бу парда кесиш жараёнининг нормал ўтишига тўсқинлик қилади. Углерод ёнганида углероднинг газсимон оксиди ҳосил бўлади. Бу оксид кесувчи кислородни ифлослантиради ва кесиш жойида темирнинг ёнишига тўсқинлик қилади. Рангли металлар (мис, латун, бронза) нинг иссиқлик ўтказувчанлиги ниҳоятда юқори бўлиб, кислород билан оксидланганида кесилаётган жойда металлнинг ёнишини 84 давом эттириш учун йетарли бўлмаган иссиқлик ажралиб чиқади. Бундай металларни кислород ёрдамида кесганда ҳам кесиш жараёнига тўсқинлик қилувчи қийин эрийдиган оксидлар ҳосил бўлади. Шу сабабли чўян, бронза ва латунни флюслар ёрдамидагина кесиш мумкин. Чўянни кесишда кукунга феррофосфор қўшилади. Чўянни кесиш тезлиги зангламайдиган пўлатни кесиш тезлигидан 50 – 55% кам бўлади. Мис ва бронзани кесишда флюсга феррофосфор ва алуминий қўшилади, металл эса 200 – 400°C га қадар қиздириб кесилади. Найзали кесиш. Найзали кесиш 800 – 1200 мм қалинликдаги пўлат деталларни ҳамда темир бетонларни кесишда қўлланилади. Кислородли найза – пўлат қувурча орқали кислород ўтади. Найзанинг ишчи қисмини 1350 – 1400°C ҳароратгача олдиндан қиздирилгандан сўнг кислород узатилса аста-секин оксидланишни (ёнишни) бошлайди, шу тариқа ёниш ҳарорати 2000°C гача ошириб борилади. Найзани ёқишдан олдин кислород босими унча катта олинмайди. Найзанинг ишчи қисми алангаланишидан сўнг уни кесиладиган металл юзасига яқинлаштирилади ва алангани металлга тўлиқ ботиргандан сўнг кислород босимини талаб этилган ишчи қийматигача кўтарилади. Шу тариқа даврий равишда қайтма-илгариланма (100 – 200мм амплитуда билан) ва айланма (икки томонга 10 – 15° бурчакка) ҳаракат бажарилади. Металлда тешик очиш жараёнида найзанинг ён томонини доимо ишлов берилаётган металлга босиб туриш керак, фақат қайтма-илгариланма ҳаракатда қисқа вақтга ажратиб турилади. Ёниш жараёнида найза борган сари калталашиб боради. Тешик очиш жараёнида ҳосил бўлган шлаклар кислород ва газ босими билан найза қувурчаси ва очилаётган тешик девори орасидан тирқишга чиқарилади (9.6-расм). 85 9.6-расм. Найзали кесиш жараёни схемаси: 1 – ишлов берилаётган материал; 2 – найзанинг қувурчаси; 3 – ҳимоя экрани; 4 – найза ушлагич. Ҳосил бўлган тешик тахминан думалоқ шаклга эга бўлади. Газ билан чанглатиш. Газ билан чанглатиш жараёни қуйидагича бажарилади. Металлизасиялайдиган аппаратнинг чанглатиш каллагига чанглатувчи металлнинг металл сими тўхтовсиз узатилиб турилади, улар ацетилен-кислород ёки пропан-кислород алангаси ёрдамида эритилади. Эриган металл катта тезлик билан каллаг соплосидан чиқаётган ҳаво ва ёнувчи маҳсулотлар шарраси таъсирида майда заррачалар кўринишида детал юзасига чанглатилади. Газ шаррасида заррачалар тезлиги 200 м/сек гача йетади. Заррачалар ўлчами 10 –150 мкм ни ташкил этади. Катта тезлик натижасида заррачалар детал юзасига суюк ёки пластик ҳолатида йетиб келиб киришиб кетиб металлизасиялашган (чанглатилган) қатлам ҳосил қилади. Шу билан бир қаторда заррачалар зарб таъсирида деформацияланади, тангачалар сифатида шаклланиб бир-бирига ёпишиб қопламани қатламли тузилишини ташкил этади. Чанглатиладиган детал металлизасион аппаратнинг соплосидан 75 – 250 мм масофада жойлашган бўлади. 86 9.7-расм. Газ билан чанглатиш схемаси: 1 – ҳаво йетказиб бериш учун ташқи сопло; 2 – газ узатиш учун мундштук; 3 – сим; 4 – сим узатиш учун сопло; 5 – детал. 87 9.3. Ёниш жараёни Газ ёниши – бу аеродинамик, кимёвий ва иссиқлик жараёнларининг йиғиндисидир. Ёниш реаксияси, одатда, қаттиқ, суюқ ёки газсимон моддаларнинг кислород билан бирикиши натижасида кечади. Газ аралашмасининг ёниши аниқ бир ҳароратда алангаланиши билан бошланади, буни алангаланиш ҳарорати дейилади. Ёниш бошланиши билан газни ташқи иссиқлик манбайи билан қиздириш керак бўлмайди. Газни кислород ёки ҳавода ёнишининг шарти – аралашмада ёнувчи газнинг миқдори аниқ чегараларда бўлиши керак, буни алангаланиш чегараси дейилади. Аланганинг тарқалиш тезлигига нисбатан қуйидаги уч хил ёниш турлари мавжуд: 1) сокин (нормал) – аланга тарқалиш тезлиги 10 – 15 м/сек дан ошмайди; 2) портловчи – аланга тарқалиш тезлиги бир неча юз метр секундга йетади; 3) детанацион – аланга тарқалиш тезлиги 1000 м/сек дан юқори бўлади. Газ алангасида ишлов беришда ишлатиладиган ёнувчи газлар ва суюқликлар – бу углеводородлар ҳамда уларнинг бошқа газлар (ацетилен, метан, пропан, бутан, табиий газ, нефт гази, пиролиз гази ва бошқалар) билан аралашмаларидир. Фақат кислород соф ҳолида ишлатилади. Водород-кислород алангасининг ранги кўк (ҳаворанг) бўлади, унда яққол кўзга ташланадиган зоналар йўқ. Бундай алангани ростлаш қийин, унда ўзгаришлар кўринмайди. 9.4. Пайвандлаш алангасининг тузилиши Таркибида углеводородлар бўлган ҳамма ёнувчи газлар аланга ҳосил қилади, бу алангада учта зона яққол фарқ қилинади: ядро (ўзак), ўрта-қайтариш (тиклаш) зонаси ва машоала (9.8-расм). Ёнувчи газ таркибида углерод қанча кўп 88 бўлса, аланганинг нур сочувчи ядроси шунча яққол шаклда бўлади. 9.8-расм. Ацетилен-кислород (а), метан-кислород (б) пропанбутан-кислород (д) пайвандлаш алангасининг тузилиши ва ҳароратнинг аланга узунлиги бўйича тақсимланиши: А – аланга ядроси; Б – ўрта (қайтариш) зонаси; C – машоала; Д – пайвандланадиган деталнинг алангадаги вазияти; л – ядронинг узунлиги. Ацетилен-кислород алангаси мисолида бу зоналарда содир бўладиган жараёнларни кўриб чиқамиз. Ацетилен горелка соплосидан чиқа туриб қизийди ва қисман парчаланади: C2Ҳ2 = 2C + Ҳ2 Бунда углероднинг қаттиқ зарралари ҳосил бўлади, улар чуғланиб, ёрқин нур сочади. Шунинг учун, ядронинг қобиғи – ҳарорати нисбатан юқори бўлмаса ҳам (1500оC га яқин), аланганинг энг ёрқин зонасидир. Энг юқори ҳарорат аланганинг иккинчи, ўрта зонасида ҳосил бўлади. Бу йерда баллондан келадиган бирламчи кислород ҳисобига ацетиленнинг биринчи ёниш босқичи ўтади: 89 2C + Ҳ2 + О2 = 2CО + Ҳ2 Бу реаксия натижасида учдан бири, ис газидан ва учдан бири водороддан иборат бўлган аралашма олинади. Бу кислородга нисбатан фаол бўлган, металлни оксидларда қайтара оладиган компонентларнинг аралашмасидир. Шунинг учун иккинчи зона қайтариш зонаси деб аталади. Учинчи зонада, аланга машоаласида, ҳаво кислороди ҳисобига ацетиленнинг иккинчи ёниш босқичи ўтади: 2CО + Ҳ2 + 1,5О2 = 2CО + Ҳ2О Углерод оксиди (ис гази) ва сув буғлари юқори ҳароратда қисман диссоциацияланади (парчаланади). Бунда ажралиб чиқадиган кислород, шунингдек, бевосита CО ва сув буғлари пайвандланадиган металлни оксидлаши мумкин. Шунинг учун аланга машоаласи – оксидланувчи зонадир. Масалан, бир ҳажм ацетилен тўла ёниши учун икки ярим ҳажм кислород керак бўлади: бунинг бир ҳажми кислород баллонидан ва бир ярим ҳажми ҳаводан алангага киради. Ацетилен ва кислород горелкага 1:1 нисбатда берилганида уларнинг ёнишидан ҳосил бўлган аланга нормал аланга деб аталади (9.9-б расм). Бироқ амалда нормал аланга ҳосил қилиш учун 1,05:1,2 бўлиши керак, чунки горелкага бериладиган кислород ҳисобига водороднинг бир қисми ёниб кетади ва бундан ташқари, кислородда аралашмалар бўлади. Нормал аланганинг ядроси силиндр шаклига яқин бўлган яққол шаклда тасвирланади, охирида равон юмалоқланади, қобиғи ёрқин нур сочиб туради. Ядронинг ўлчамлари ёнилғи аралашмасининг сарфига ва унинг оқиб чиқиш тезлигига боғлиқ. Унинг диаметри мундштук каналининг диаметри билан белгиланади, каналнинг диаметри пайвандланадиган материалнинг қалинлигига мутаносиб. Кислороднинг босими ортганида ёнилғи аралашмасининг оқиб чиқиш тезлиги ортади ва пайвандлаш алангасининг ядроси узунлашади, ва аксинча оқиб чиқиш тезлиги камайганида – ядро қисқаради. 90 9.9-расм. Пайвандлаш алангасининг схемалари: а – углеродлаштирувчи; б – нормал; д – оксидланувчи. Нормал аланганинг ўрта – қайтариш – зонаси (иш зонаси) ядронинг рангига қараганда қорамтироқ бўлади. Унинг узунлиги мундштукнинг рақамига (ёнилғи аралашмасининг сарфига) боғлиқ ва 20 мм га йетади. Ядронинг охирига ядро узунлигининг 1,5...2 қисми қадар йетмай турган нуқтада аланганинг энг юқори ҳароратига эришилади – 3150°C гача (9.8- а расмга қаранг). Ацетиленнинг кислородда ёнишининг юқорида кўриб ўтилган реаксияси нормал алангада юз беради. Агар О2/C2Н2 нисбат оширилса, масалан, 1,5 марта оширилса (аралашмада кислород ортиқча кўп бўлади), у ҳолда аланганинг ўртасида ўтадиган биринчи ёниш босқичи қуйидаги реаксия билан ифодаланиши мумкин: C2Ҳ2 + 1,5О2 = 2CО + Ҳ2 + 0,5О2 Бу ҳолда аланганинг ўрта (иш) зонаси қайтариш хоссасини йўқотади ва оксидловчи бўлиб қолади. Ваҳоланки бу аланга оксидловчи аланга деб номланади (9.9 - д расм). Оксидловчи аланганинг ядроси конуссимон шаклга эга бўлади ва ранги оқ бўлади, унинг узунлиги қисқаради, кўриниш яққоллиги камрок бўлиб қолади. Аланганинг ҳаммаси кўк-бинафша бўлиб қолади, шовқин чиқариб ёнади. Ўрта зонанинг ва машоаланинг узунлиги қисқаради. Оксидловчи аланганинг ҳарорати, одатда, меоёрдаги алангадан юқори бўлади, бироқ 91 кислороднинг ортиқчаси пайвандлашда металлнинг оксидланишига олиб келади, чок ғовакли ва мўрт бўлиб чиқади (9.10-расм). Оксидловчи алангадан иссиқлик ўтказувчанлиги катта бўлган рангли металларни ва уларнинг қотишмаларини пайвандлашда, шунингдек, қийин эрийдиган кавшарлар билан кавшарлашда фойдаланиш мумкин. 9.10-расм. Ацетилен-кислород алангани ўқ бўйлаб ҳароратни ўзгариши оксидловчи (а), нормал (б) ва углеродлаштирувчи (д). Кислород ва ацетиленнинг ҳажмлари нисбати 0,95 ва ундан кам бўлганида аланга ядросида эркин углерод миқдори кўпаяди. Бундай аланга ядроси яққол кўринишини йўқотади, унинг учида яшилроқ чамбаракча ҳосил бўлади. Ўрта (қайтариш) зонаси ёрқинроқ бўлиб қолади ва деярли ядро билан қўшилади, машоала эса сариқроқ рангга киради. Бундай аланга углеродлаштирувчи аланга деб аталади. (9.8-а расм). Ацетилен хаддан зиёд кўп бўлса, углеродлаштирувчи аланга тутай бошлайди. Алангада мавжуд бўлган ортиқча углеродни эриган металл осонгина ютади ва шу сабабли чок сифати ёмонлашади. Углеродлаштирувчи аланганинг ҳарорати оксидловчи ва нормал аланганикидан камроқ. Углеродга камроқ бойитувчи алангадан чўянни пайвандлашда ва қаттиқ қотишмалар билан эритиб қоплашда қўллаш мумкин. 92 Алангани ростлашда кислород босими билан аланга ядросининг ўлчами тўғри бўлишига эотибор бериш зарур. Кислород босими жуда ошиб кеца, мундштукдан чиқаётган аралашманинг тезлиги ошади ва аланга "бикрлашади", яони пайвандлаш ваннасидаги металлни сачратиб юборади ва шу билан пайвандлаш қийинлашади. Аралашманинг чиқиш тезлиги хаддан ташқари катта бўлганида аланга мундштукдан ажралиб қолиши мумкин. Кислород босими жуда паст бўлганида эса аланга анча қисқаради ва мундштукнинг учини металлга яқинлаштирганда горелка пақиллай бошлайди. Кислородда ацетиленнинг ўрнини босувчи газлар ёнганида ҳосил бўлган аланга ацетилен сингари шундай тузилишга ва турли хил хусусиятларга эга бўлади. Фарқи шундаки, нормал аланга олиш учун кислород ҳажмининг ёнувчи газ ҳажмига нисбатан (ацетилен ва кислород аралашмасиникидан) катта бўлиши керак. Шунга мос равишда аланга зонасининг ўлчамлари ҳам ўзгаради (9.8-расм, б ва д га қаранг). Пайвандлаш алангасининг иссиқлик қуввати катта бўлиши, яони асосий ва қўшимча материални эритиш, ваннани суюқ ҳолатда тутиб туриш учун ва атмосферага сарфланаётган иссиқликнинг ўрнини тўлдирадиш учун пайвандлаш зонасига йетарли миқдорда иссиқлик киритиши керак. Аланганинг иссиқлик қуввати горелкадаги ацетилен сарфи (дм3/соат) билан аниқланади. Пайвандлашда аланганинг иссиқлик қуввати, пайвандланадиган металл қалинлиги ва унинг физик хоссаларига қараб танланади. Анча қалин ва иссиқни жуда яхши ўтказадиган юпқа металлар ва иссиқлиқни ёмонроқ ўтказадиган ҳамда анча осон эрийдиган металлга қараганда иссиқлик қуввати баланд пайвандлаш алангаси талаб этади. Аланганинг иссиқлик қувватини ўзгартириш билан металлнинг қиздириш ва эритиш тезлигини кенг миқёсда ростлаш мумкин. Бу эса газ ёрдамида пайвандлашга хос яхши хусусиятлардан биридир. Амалда аланга ҳарорати металл эрийдиган ҳароратдан 250 –300°C га баланд бўлиши керак. Масалан, ацетилен- 93 кислород алангасининг ҳарорати 3100°C ни, металлнинг эриш ҳарорати 1500°C атрофида бўлса, у ҳолда ҳароратлар орасидаги фарқ 3100 – (1500 + 300)= 1300°C ни ташкил этади. Пропан-кислород алангаси учун бу фарқ 2500 – (1500+300) = 700°C ни ташкил қилади. Бу пропан-кислород алангаси ёрдамида бир хил миқдордаги пўлатни пайвандлаш учун ацетилен-кислород алангаси билан пайвандлашга қараганда 1,85 (1300/700) маротаба ортиқ иссиқлик миқдори кераклигини билдиради; мос равишда чўян учун (суюқланиш ҳарорати 1200°C га тенг) — 1,6 ва латун учун (суюқланиш ҳарорати 900°C га тенг) 1,46 марта ортиқча иссиқлик талаб этилади. Бирлик вақт ичида киритиладиган иссиқлик миқдори, яони аланганинг эффектив қуввати ёнувчи газ сарфига, металл юзасига нисбатан алангани оғдириш бурчагига, уни силжитиш тезлигига ва аланга таркибидаги ёнувчи газ ва кислород нисбатига боғлиқ. Назорат саволлари 1. Газ алангасида ишлов бериш деб нимага айтилади? 2. Пайвандлаш алангасининг қандай зоналари мавжуд? 3. Қайси зона энг юқори ҳароратга эга? 4. Пайвандлаш алангасининг қандай турлари мавжуд? 5. Пайвандлаш алангаси турларини қандай ажратиш мумкин? 94 10-Маъруза НУҚТАЛИ ВА ЧОКЛИ КОНТАКТЛИ ПАЙВАНДЛАШ Режа 10.1. Контактли пайвандлаш 10.2. Нуқтали контактли пайвандлаш 10.3. Чокли контактли пайвандлаш 10.1. Контактли пайвандлаш Контактли пайвандлаш деталларни улар орқали ўтувчи электр токи билан қисқа муддат қиздириш ва сиқиш кучи ёрдамида пластик деформациялаш натижасида деталларнинг ажралмас бирикмаларини ҳосил қилиш технологик жараёнидир. Контактли пайвандлаш бириктириладиган деталларни пайванд-ланаётган материалнинг эриш нуқтасидан пастда ёки юқорида ётувчи ҳароратгача маҳаллий қиздириш йўли билан амалга оширилади. Контактли пайвандлашда деталлар атомлараро илашиш кучлари таосир қилиши ҳисобига бирикади. Ушбу кучлар иккита металл детал орасида намоён бўлиши учун ёки улар пайвандланиши учун улар кристалл панжара параметри билан таққосланадиган масофада яқинлаштирилиши лозим. Масалан, юқори даражада пластик металлар – алуминий, мис ёки улар қотишмаларини совуқ ҳолатда пайвандлаш бунга мисол бўла олади. Пластиклиги пастроқ материаллар, масалан, пўлат совуқ ҳолатда деярли пайванд-ланмайди, чунки деталлар сиқилганда юзага келувчи анча катта қайишқоқ зўриқишлар ташқи куч олинганда айрим нуқталарда вужудга келган элементар бирикмаларни емиради. Контактли пайвандлаш совуқ ҳолатда пайвандлашдан шуниси билан фарқ қиладики, асосан қиздиришда атомларнинг ҳаракатчанлиги ортади, пайвандлаш учун зарур бўлган пластик деформация даражаси камаяди. Иссиқ 95 металлнинг деформацияси кичикроқ солиштирма босимда амалга ошади ва пайвандлашни қийинлаштирувчи қайишқоқ кучларни бартараф этади. Босим бермасдан, ҳатто эритиш йўли билан контактли пайвандлашни амалга ошириб бўлмайди. Босимнинг аҳамияти қуйидагилардан иборат: 1) пайвандланаётган деталлар бир-бирига зич теккунча яқинлашади, натижада пайвандлаш жойида иссиқлик ажралиш жадаллигига таосир қилувчи, деталлар орасида ҳосил бўлувчи контактнинг ҳолатини ростлаш имконияти пайдо бўлади; 2) берк ҳажмда криссталланувчи металл қуймакорлик нуқсонлари (ғоваклик, чўкиш бўшлиқлари ва б.) пайдо бўлмасдан зичланади; 3) пайвандлаш жойи ифлосланган ва оксидланган металлдан ҳоли бўлади. Контактли пайвандлашнинг маолум усуллари бир қатор белгиларига кўра таснифланади (ГОСТ 19521-74): 1. Технологик белгиларига кўра: - нуқтали пайвандлаш; - релефли пайвандлаш; - чокли пайвандлаш; - учма-уч пайвандлаш. 2. Вирикманинг тузилишига кўра: - устма-уст пайвандлаш; - учма-уч пайвандлаш. 3. Пайвандлаш жойида (зонасида) металлнинг чекли ҳолатига кўра: - эритиб пайвандлаш; - эритмасдан пайвандлаш. 4. Токнинг берилиш усулига кўра: - контактли пайвандлаш; - индуксион пайвандлаш; 5. Пайвандлаш токининг турига кўра: - ўзгарувчан ток билан пайвандлаш; - ўзгармас ток билан пайвандлаш; 96 - униполар ток, яони импулс давомида кучи ўзгарадиган бир қутбли ток билан пайвандлаш. 6. Бир йўла бажариладиган бириктиришлар сонига кўра: - бир нуқтали ва кўп нуқтали пайвандлаш; - бир чок билан ёки кўп чок билан пайвандлаш; - битта ёки бир нечта бирикиш жойларини бир йўла пайвандлаш; Контактли пайвандлашнинг афзал томонлари ушбулардан иборат: 1) жараённинг унумдорлиги юқори; 2) пайвандлаш жараёнини енгил механизациялаштириш ва автоматлаштириш мумкин; 3) термодеформация цикли қулай бўлиб, кўпгина конструксияли материалларни бириктириш сифати юқори бўлишини таоминлайди; 4) технологик жараённинг гигиеник шароити яхши. 10.2. Нуқтали контактли пайвандлаш Нуқтали пайвандлаш контакли пайвандлашнинг бир усули бўлиб, бунда деталлар чегараланган алоҳида тегиш жойлари бўйича (нуқталар қатори бўйича) пайвандланади. Нуқтали пайвандлашда деталлар устма-уст йиғилиб, электр токи манбайи (масалан, пайвандлаш трансформатори) уланган электродлар ёрдамида Фпай кучи билан сиқилади. Қисқа муддатли пайвандлаш токи Ипай ўтганда деталларнинг ўзаро эриш зонаси пайдо бўлгунча қизийди. Бу зона ўзак (ядро) деб аталади. Пайвандлаш жойи (зонаси) қизиганда деталларнинг бир-бирига тегиш жойида (ўзак атрофида) металл пластик деформацияланади. Бу жойда зичловчи белбоғ ҳосил бўлиб, у суюқ металлни чайқалиб тўкилишдан ва ҳаводан ҳимоялайди. Шу боис пайвандлаш жойини махсус ҳимоялаш талаб қилинмайди. Ток узиб қўйилгандан сўнг, ўзакнинг эриган метали тез кристалланади ва бириктирилаётган деталлар орасида металл боғланишлар вужудга келади. Шундай қилиб, нуқтали пайвандлашда 97 деталларнинг бирикиши металлнинг эриши билан содир бўлади. 10.1 - расм. Контактли нуқтали пайвандлаш схемаси: 1 – пайвандаланётган деталлар; 2 – электродлар; 3 – трансформатор; 4 – ўзак; 5 – зичлови белбоғ. Нуқтали пайвандлашда деталлар 50 Ҳз саноат частотали ўзгарувчан ток импулслари билан, шунингдек ўзгармас ёки униполяр ток импулслари билан қиздирилади. Нуқтали пайвандлашда пайванд чок тўрт босқичда ҳосил бўлади. Биринчи тайёргарлик (сиқиш) босқичида пайвандланадиган юзалар муайян куч таъсирида бир-бирига тегади. Тегиш жойларидаги микронотекисликлар деформацияланади ва оксид пардалари емирилади. Тегиш қаршиликлари камаяди ва барқарорлашади, бирикмани пайвандлаш учун пайвандлаш токини улашга тайёрланади. Иккинчи босқич пайванлаш токи уланган пайтдан бошланиб, қуйма ўзакнинг эрий бошлаши билан ниҳоясига етади. Мазкур босқич вақтида металл қизийди ва бирикиш жойида кенгаяди. Металл қизиши билан пластик деформациялар ортади, бу деформациялар таъсирида металл тирқишга сиқиб чиқарилади ва белбоғ ҳосил бўлиб, у ўзакни зичлайди. Учинчи босқич эриган зона пайдо бўлишидан ва унинг қуйма ўзакнинг номинал диаметригача катталашиш 98 бошланади. Бу босқичда оксид пардалари бўлиниб ва емирилиб, ўзакнинг эриган металида аралашади. Электрдинамик кучларнинг таосир кўрсатиши ушбу жараёнга ёрдам беради ва суюқ металл жадал аралашишига ҳамда турли хил металларни пайвандлашда ўзакнинг таркиби текисланишига олиб келади. Бундай аралашишида оксид пардалар ва ифлосликларнинг эримайдиган зарралари эриган металл четида тўпланади. Тўртинчи босқич ток узиб қўйилган пайтдан бошланади. Ушбу босқич вақтида металл совийди ва кристалланади ҳамда пайвандлаш жойи чўкиланади. Нуқтали пайвандлаш штамплаб-пайвандлаб ясаладиган конструксияларни тайёрлашда кенг қўлланилади. Бундай конструксияларда листдан штамплаб ясалган икки ва ундан ортиқ деталлар бикр узелларга пайвандланади (масалан, енгил автомобилнинг поли ва кузови, юк автомобилнинг кабинаси ва б.). Синчли конструксиялар (чунончи йўловчи ташиш вагонининг ён деворлари ва томи, комбайн бункери, самолёт узеллари ва б.) одатда нуқтали пайваналади. Нуқтали пайвандлаш нисбатан юпқа металлдан узеллар тайёрлашда яхши натижалар беради. Нуқтали пайвандлаш қўлланиладиган муҳим соҳа бу электр-вакуум техникасида, асбобсозлик ва бошқа соҳаларда юпқа деталларни пайвандлашдир. 99 10.3. Чокли контактли пайвандлаш Чокли пайвандлаш бир-бирини беркитиб турувчи нуқталар қаторини ҳосил қилиш йўли билан зич бирикма (чок) ҳосил қилиш усулидир. Бунда айланувчи дисксимон электродлар роликлар ёрдамида ток келтирилади ва деталлар силжитилади. Нуқтали пайвандлаш каби деталлар устма-уст йиғилади ва пайвандлаш токининг қисқа муддатли импулслари билан қиздирилади. Нуқталарнинг бир-бирини беркитиб туришига ток импулслари ўртасидаги тўхтам (пауза)ни ва роликларнинг айланиш тезлигини тегишлича танлаш орқали эришилади. 10.2-расм. Контактли чоқли пайвандлаш схемаси: 1 – пайвандаланаётган деталлар; 2 – роликлар; 3 – трансформатор; 4 – ўзак. Чокли пайвандлашнинг узлукли, узлуксиз ва қадамли турлари бўлади. Роликлар ёрдамида узлуксиз пайвандлашда пайвандланаётган деталлар ўзгармас тезликда узлуксиз ҳаракатланади. Бунда пайвандлаш токи узлуксиз уланган бўлади. Роликлар ёрдамида узлукли пайвандлашда қисқа муддатли ток импулслари (ти) тўхтамлар (тТ) навбатлашиб келади ва деталлар узлуксиз ҳаракатланади. 100 Роликлар ёрдамида қадамли пайвандлашда пайвандлаш токи уланган пайтда роликлар вақтинча тўхтайди - деталлар ҳаракатланмайди, бу эса роликларнииг ейилишини, қолдиқ, зўриқишларни ва дарзлар ҳамда кавакарлар пайдо бўлишига мойилликни камайтириш имконини яратади. Чокли пайвандлашда деталлар кўпинча устма-уст йиғилади ва пайвандланади. Аммо айрим ҳолларда чокли учма-уч пайвандлашдан ҳам фойдаланилади, бу ҳол бирикмаларнинг сиклик мустаҳамлиги юқорироқ бўлишини таоминлайди. Бунда пайваланаётган деталлар тўлароқ, эриши учун фолгадан ясалган устқўймалардан фойдаланилади. Назорат саволлари 1. Контакли пайвандлашнинг моҳияти нимадан иборат? 2. Контактли пайвандлаш жараёнларини қайси параметрларига кўра таснифлаш мумкин? 3. Нуқтали контактли пайвандлашнинг моҳиятини айтиб беринг. 4. Нуқтали контактли пайвандлаш қайси соҳаларда қўлланилади? 5. Чокли пайвандлаш жараёнларини қайси параметрларига кўра таснифлаш мумкин? 101 11-Маъруза КОНТАКТЛИ РЕЛЕЭФЛИ ВА УЧМА-УЧ ПАЙВАНДЛАШ Режа 11.1. Релефли пайвандлаш 11.2. Учма-уч пайвандлаш 11.1. Релефли пайвандлаш Релефли пайвандлашни контактли пайвандлашнинг бир тури сифатида таърифлаш мумкин. Бунда бўлғуси пайванд бирикма жойидаги токнинг зарур зичлиги электроднинг иш юзаси билан эмас, балки пайвандаланадиган буюмларнинг туташадиган шакли билан ҳосил қилинади. Буюмнинг бу шакли сунъий равишда, турли шаклдаги маҳаллий чиқиқлар (релефлар) олиш йўли билан ҳосил қиллинади. Бирикманинг конструктив хусусиятларига мувофиқ буюмнинг шакли табиий бўлиши ҳам мумкин. Релефли пайвандлашда бириктириладиган деталлар бир вақтнинг ўзида битта ёки бир неча нуқтада ёки бутун тегиш юзаси бўйича пайвандланади, бу деталларнинг бирида махсус тайёрланган чиқиқлар (релефлар)га ёки пайвандланадиган деталларнинг пайвандланадиган жойи шаклига боғлиқ. Пайвандлаш токи улангандан сўнг пайвандлаш жойида ток миқдори кўпаяди ва металл тез қизийди. Бу ҳол пластик деформациялар жадал катталашувига олиб келади. Релефли пайвандлашда пайванд бирикма қуйма ўзак ҳосил бўлиши билан ёки қаттиқ фазада шаклланади. Пайвандлашнинг мазкур усулида, қоидага кўра, агар машинанинг бир юришида бир неча пайванд бирикмалар ёки катта юзали битта бирикма ҳосил бўлса, жараённинг унумдорлиги ортади. Баози ҳолларда ушбу усулдан фойдаланиш пайванд бирикманинг ташқи кўрининишини яхшилаш, пайвандлаш қўлланиладиган соҳаларни кенгайтириш, эритиб 102 пайвандлашнинг кам тежамли усулларини бошқаси билан алмаштириш ва электродларнинг чидамлилигини ошириш имконини беради. Бир йўла бир нечта (10–15 тагача) нуқталар тушириб релефли пайвандлаш энг самаралидир. Залворли электродлар воситасида барча релефлар бўйича сиқилган деталлар қизийди. Сиқиш кучи таъсирида чиқиқлар бир вақтнинг ўзида чўкади. Ички тегиш жойида (контактда) меоёридаги ўлчамли қуйма ўзак юзага келади. Шундай қилиб, бир сикл ичида қўшимча белгиланмаган ва нуқталари берилган тарзда жойлашган кўп нуқтали пайванд чок ҳосил бўлади. 11.1-расм. Релефли пайвандлаш схемаси: 1 – пайвандланаётган деталлар; 2 – ток келтирувчи электродлар; 3 – трансформатор; 4 – ўзак; 5 – релеф. Релефли пайвандлашнинг афзал жиҳатлари: - машинанинг бир юришида бир неча нуқталар бир йўла пайвандланади, бу эса меҳнат унумдорлигини оширади. Бир вақтнинг ўзида пайвандаланадиган нуқталар сони ускунанинг электродларда зарур пайвандлаш токи ва кучини ҳосил қилиш имкониятига боғлиқ (юпқа пўлатларда бир йўла 20 тагача релеф пайвандланади); - пайванд бирикмлар кўп электродли машинаналарда нуқтали пайвандлашга лист металлардан ясалган кичикроқ 103 ўлчамли деталларни пайвандлашга қараганда ихчамроқ жойлашади; - релефлар нуқтали пайвандлашга нисбатан кичикроқ оралиқда (кичикроқ қадам билан) ва пайвандланаётган деталларнинг четига яқинроқ жойлашади. Шу туфайли таянч юзаси кичик бўлган, лист пўлатдан тайёрланган деталларга турли маҳкамлаш деталларини бир неча жойидан пайвандлаб қўйиш (приварка) учун релефли пайвандлашдан фойдаланиш имкони бўлади; – нуқталар олдиндан релефлар билан белгилаб қўйилган жойларда жойлашади. Пайвандлаш изларининг камлиги (кичиклиги) бирикманинг ташқи кўринишини яхшилайди; – 1:6 ва бундан катта нисбатли лист металларни пайвандлаш мумкин; – юзаси оксидланган лист пўлатлар ҳам яхши пайвандланади, чунки релефларни штамплаш ва катта босим оксид пардаларини қисман емиради, тегиш (контакт) қаршилигини камайтиради ҳамда барқарорлаштиради; – релефли пайвандлаш ускуналари кўп электродли нуқтали пайвандлаш машиналарига нисбатан соддароқ. Релефи пайвандлаш ҳар хил майда маҳкамлаш деталлари, втулкалар, скобалар, ўқлар ва шу кабиларни лист пўлатдан ясалган йирикроқ буюмлар билан бириктириш учун энг кўп қўлланилади. Релефлар, одатда, майда деталларда уларни тайёрлаш жараёни билан бир вақтда совуқлайин ҳосил қилинади. Уларнинг умумий юзаси катталашиши билан пайванд бирикманинг мустаҳкамлиги ҳам мос равишда ортади. Ҳалқасимон релефли буюмларда зич (герметик) бирикмалар ҳосил қилиш мумкин. 11.2. Учма-уч пайвандлаш Учма-уч пайвандлаш деб, контактли пайвандлашнинг шундай турига айтиладики, бунда пайвандланадиган деталларнинг бирлаштириладиган бутун юзаси, бутун учма-уч бирикиш жойи бўйича амалга оширилади. 104 11.2-расм. Учма-уч пайвандлаш схемаси. Пайвандлаш учун деталлар қисиш қурилмаси ёрдамида пастки ток ўтказувчи электродларга сиқилади. Бу электродлар контактли пайвандлаш машинасини трансформаторининг иккиламчи чўлғамини ҳар хил ишорали қутблари ҳисобланади. Токни алмаштириб улагич ёрдамида трансформаторнинг иккиламчи чулғамининг занжирини туташтириб, қаршиликка келтирилган деталлар орқали катта кучли ток ўтказилади. Шунда икки деталнинг тегиш қаршилиги эвазига жадал ажралиб чиқаётган иссиқлик пайвандланаётган юзаларнинг металлнинг эриш ҳароратигача тез қизишини таоминлайди. Деталлар талаб этилган даражада қизигандан кейин чўктириш қурилмаси ёрдамида босилади. Юқори ҳарорат ва босимнинг биргаликдаги таъсири, пайвандланаётган қисмлар материалидан умумий кристалл панжара ҳосил бўлиши туфайли деталлар пайвандланади. Учма-уч пайвандлаш, бажарилиш усулига қараб икки асосий турга ажратилади: 1) Қаршилик билан учма-уч пайвандлаш. Қаршилик билан учма-уч пайвандлашда деталлар аввал Фб куч билан сиқилади ва пайвандлаш трансформатори тармоққа уланади. Деталлар орқали пайвандлаш токи Ипай ўтади ва деталларнинг учма-уч бирикиш жойлари эриш ҳароратига яқин ҳароратгача аста-секин қизийди. Кейин пайвандлаш токи узиб қўйилади ва чўктириш кучи кескин оширилади, шунда улар учма-уч бирикиш жойида деформацияланади. Бунда 105 пайвандлаш жойидан сиртдаги пардаларнинг бир қисми сиқилиб чиқади, физик контакт шаклланади ва бирикма ҳосил бўлади. 11.3-расм. Қаршилик билан учма-уч пайвандлашда бирикма ҳосил бўлиш схемаси (Фб – бошлангич куч; Фчўкт – чўктириш кучи). Қаршилик билан учма-уч пайвандлашда биринчи тайёргарлик босқичида деталлар катта куч таъсирида бирбирига тегади. Иккинчи босқичда ток уланиб, бирикманинг ён юзалари асосий металлнинг эриш ҳарорати Териш нинг (0,8–0,9) қисми қадар қиздирилади. Металлнинг туташ қисмлари маолум чуқурликкача қизийди ва биргалиқда пластик деформацияланади. Пайвандлашнинг айни усулида пластик деформация вақтида ён юзалардан оксидларнинг бир қисми сиқилиб чиқади. Бу пайтда атомларнинг термик фаоллашуви ўзаро таосирнинг актив маркази юзага келишига ва қаттиқ фазада пайванд бирикманинг узил-кесил шаклланишига ёрдам беради. Деталларни учидаги пардалари пайванд бирикма ҳосил бўлишига катта таосир кўрсатади. Қиздириш вақтида ҳаво қиздирилаётган учларга деярли қаршиликсиз кириб, уларни оксидлайди ва атомлараро боғланишлар юзага келишига тўсқинлик қилади. Мазкур усулнинг айрим турларида қўлланилувчи пайвандлаш жойини ҳимоялаш оксидланиш жараёнларини секинлаштиради. Қаршилик билан учма-уч 106 пайвандлашда бирикиш жойида, одатда, оксидларнинг бир қисми қолиб кетади, улар бирикманинг сифатини ёмонлаштиради; 2) Эритиб учма-уч пайвандлаш. Эритиб учма-уч пайвандлашда дастлаб деталларга пайвандлаш трансформаторидан кучланиш берилади, кейин улар бир-бирига яқинлаштирилади. Деталлар бир-бирига текканда токнинг зичлиги катталаги туфайли тегиш жойининг айрим жойларидаги металл тез қизийди ва портлашсимон емирилади. Тегиш жойлари, яони улагичлар узлуксиз ҳосил бўлиши ва емирилиши, яони учларнинг эриши ҳисобига деталларнинг учлари қизийди. Жараён охирига келиб, учларда узлуксиз суюқ, металл қатлами юзага келади. Бу пайтда яқинлаштириш тезлиги ва чўктириш кучи кескин оширилади; учлар бирбирига туташади, суюқ металлнинг кўп қисми сиртдаги пардалар билан бирга пайвандлаш жойидан сиқилиб чиқиб, (қалинлашган жойи) грат ҳосил қилади. Пайвандлаш токи чўктириш вақтида ўз-ўзидан узилади. 11.4-расм. Эритиб учма-уч пайвандлашда бирикма ҳосил бўлиш схемаси (Фб – бошлангич куч; Фчўкт – чўктириш кучи; er – эриган металл қатлами). Эритиб учма-уч пайвандлашда биринчи босқичда деталларнинг учлари фақат электр контакт учун етарли бўлган кичикроқ куч билан бир-бирига теккизилади. Иккинчи 107 босқичда пайвандлаш жойи қиздирилади ва эритилади. Учлар аввал қаттиқ ҳолатда теккизилади, кейин эса эритилган металл улагичлар кўринишда тегади, бу улагичлар вақти-вақтида емирилади. Эритиб қиздиришда учларнинг ҳарорати эриш ҳароратига яқин бўлади. Катта кесимли деталлар бу босқичдан олдин учларини қисқа муддат туташрииш йўли билан ёки торец индуктори орқали юқори чатотали ток (ЮЧТ) билан бироз қиздирилади. Учинчи босқичда чўктириш амалга оширилади. Учлар бир-бирига тез яқинлаштирилганда учларни беркитиб турувчи эриган металл пардалари умумий суюқ юпқа қатламга бирлашади ва суюқ фазада умумий боғланишлар вужудга келади. Чўктириш ва пластик деформациялаш давом эттирилганда суюқ металл тирқишдан сиқилиб чиқади ҳамда бирикма қаттиқ фазада узил-кесил шаклланади. Эриган металлнинг бир қисми сиқилиб чиқмасдан қолиб кетиши мумкин ва бу жойда пайванд бирикма биргаликда кристалланиш натижасида ҳосил бўлади. Эритиб пайвандлашда оксид пардаларини йўқотиш анча осон. Уларнинг кўп қисми юзада эриган металл ҳолатида бўлиб, деталлар учларини қоплаб туради ва чўктириш чоғида эриган металл билан бирга чиқиб кетади. Эритиб учма-уч пайвандлаш усули пайванлаланадиган деталлар кўндаланг кесимининг материали, ўлчами ва шаклига қараб, шунингдек мавжуд ускуналарни ҳамда бирикманинг сифатига қўйиладиган талабларни инобатга олган ҳолда танланади: – қаршилик билан пайвандлаш орқали асосан кичикроқ кесимли (кўпи билан 250 мм2) деталлар бириктирилади; – кесими 1000 мм2 гача бўлган деталлар узлуксиз эритиб пайвандланади (ериш жараёнининг ўз-ўзидан ростланиши ёмон бўлгани учун бундан катта кесимли деталларни бу усулда пайвандлаб бўлмайди); – бироз қиздирган ҳолда эритиб қаршилик билан пайвандлаш 5000–10000 мм2 ли кесимлар билан чегараланади. Кесими 10000 мм2 дан катта деталлар пайвандлаш трансформаторининг кучланиши ва ҳаракатланувчи қисқични 108 узатиш тезлиги дастур билан бошқарилувчи машиналарда узлуксиз эритиб пайвандланади. Контактли учма-уч пайвандлаш қуйидаги ҳолларда кенг қўлланилади: – прокатдан узун буюмлар (қозонларнинг қизиш юзасидаги қувурдан ишланган змеевиклар, темир йўл релслари, темир-бетон арматураси, узлуксиз прокатлаш шароитида танаворлар) олиш учун; – оддий танаворлардан мураккаб деталлар (учиш аппаратлари шассиларининг қисмлари, тортқилар, валлар, автомобилларнинг кардан валлари ва б.) тайёрлаш учун; – туташ шаклдаги мураккаб деталлар (автомобил ғилдиракларининг бўғинлари, реактив двигателларнинг бикрлик чамбараклари, шпангоутлар, занжирлар бўғинлари ва б.) ясаш учун; – легирланган пўлатларни тежаш мақсадида (асбобнинг иш қисми тезкесар пўлатдан, қуйироқ қисми эса углеродли ёки кам легирланган пўлатдан ишланади). Назорат саволлари 1. Релефли пайвандлашнинг моҳияти нимадан иборат? 2. Релефли пайвандлаш қайси соҳаларда қўлланилади? 3. Релефли пайвандлашнинг қандай афзалликлари бор? 4. Қаршилик билан учма-уч пайвандлашда бирикма ҳосил қилиш қандай босқичларни ўз ичига олади? 5. Эритиб учма-уч пайвандлашнинг моҳиятини айтиб беринг. 6. Учма-уч пайвандлаш усули қандай параметрларга қараб танланади? 7. Учма-уч пайвандлаш қайси соҳаларда қўлланилади? 109 12-Маъруза СОВУҚ ҲОЛАТДА ВА ДИФФУЗИОН ПАЙВАНДЛАШ Режа: 12.1. Совуқ ҳолатда пайвандлаш 12.2. Диффузион пайвандлаш 12.1. Совуқ ҳолатда пайвандлаш Металларни совуқ ҳолатда пайвандлаш чуқур ўтмишдан бери қўлланилиб келмоқда. Совуқ ҳолатда пайвандлаш тарихининг замонавий даври 1948-йилда Англияда бажарилган тадқиқотлардан бошланади. Совуқ ҳолатда пайвандлаш – пайвандланадиган қисмларни анчагина пластик деформациялаган ҳолда, ташқи иссиқлик манбалари билан қиздирмасдан босим остида пайвандлаш. Совуқ ҳолатда пайвандлаш усули пластик деформациялашдан фойдаланишга асосланган. Пластик деформациялаш ёрдамида, пайвандланаётган юзадаги мўрт оксид пардаси, яони металларнинг бирикишига ҳалақит берувчи асосий тўсиқ парчалаб ташланади. Бириктирилаётган металлар орасида металли богланишлар юзага келиши ҳисобига яхлит металл бирикма ҳосил бўлади. Ушбу боғланишлар бириктирилаётган металлар юзалари (2–8)∙10-7 мм атрофида яқинлаштирилганда электрон булут ҳосил бўлиши натижасида атомлар орасида юзага келади. Бй булут иккала металл юзанинг ионлашган атомлари билан ўзаро таосирлашади. Совуқ ҳолатда пайвандлашнинг авзалликлари: – нархи арзонлиги; – унумдорлиги юқори; – ёнғин портлаш хавфсизлиги муҳитида ишларни автоматизасиялаш имкони мавжудлиги; – изоляцияланган деталларни пайвандлаш имкони борлиги. 110 Совуқ ҳолатда пайвандлаш билан юқори пластик хусусиятга эга металларни пайвандлаш мумкин масалан: алуминий ва унинг қотишмалари, мис ва унинг қотишмалари, кадмий, никел, қўр-ғошин, қалай, синк, титан, кумуш ва бошқалар. Бу пайвандлаш усули турли хил металларни пайвандлашда ишлатилади, масалан, мисни алуминнинг билан пайвандлашда. Саноатда асосан икки тур пайввандлаш усули ишлатилади: устма-уст пайвандлаш ва учма-уч пайвандлаш. Устма-уст пайвандлашда пайваандланаётган деталларни устма-уст тахлаб пресс остига қўйилади. Пайванд бирикма деталларни пластик деформасияланиш ҳисобига бўлади. Амалиётда қуйидаги пайвандлаш усуллари ишлатилади: пайвандланаётган детални олдиндан қисмасдан, пайвандланаётган деталларни олдиндан қисиб, пайвандланаётган деталларни бир томонини деформациялаб. 1) Деталларни олдиндан қисмасдан нуқтали пайвандлаш (12.1-расм). 12.1-расм. Пайвандланаётган деталларни олдиндан қисмасдан совуқ ҳолатда нуқтали пайвандлаш схемаси: 1 – пайвандланаётган деталлар; 2 – пуансон. Пайвандлашга таёрланган деталлар (1), ўқдошли жойлашган пуансонлар орасида ўрнатилади (2). Кучланиш таосир этганда пуансонларнинг ишчи дўнгликлари пайвандлаш учун маолум деформасияга эга бўлгунча металлни 111 эзади. Пуансонларнинг ишчи дўнгликларининг энг рационал шакли – бу тўғри бурчакли ва думалоқ. Пуансоннинг ишчи дўнглигининг эни ва диаметрини пайвандланаётган детал қалинлиги 1–3 га тенг қилиб олинади. 2) Детални олдиндан қисиб бажариладиган нуқтали пайвандлаш. (12.2-расм). 12.2-расм. Пайвандланаётган деталларни олдиндан бажариладиган совуқ ҳолатда нуқтали пайвандлаш чизмаси. қисиб Қисқичлар (2) орасидаги детални пуансоннинг ишчи дўнгликларигача (3) эзилади. Шуни ҳисобига пайвандланаётган деталлар қийшайиши бартараф этилади ва пайванд бирикманинг мустаҳкамлиги оширилади. Бу усулда пайвандлашда қисқичда босимни 29,4–49МПа қилиб олиш тавсия этилади. Қисқич юзаси пуансоннинг ишчи дўнглик юзасидан 15–20 мартага ортиқ бўлиши керак. 3) Бир томонли деформациялаш билан нуқтали пайвандлаш. Бундай пайвандлаш усули билан, пайванд бирикманинг юзаси ўта текис бўлган деталлар пайвандланади. 112 12.3-расм. Пайвандланаётган детални бир томонли деформациялаш билан совуқ ҳолатда нуқтали пайвангдлаш чизмаси. Бу ҳолатда устма-уст пайвандланаётган деталлар (1) текис асосда (4) жойлашади, ишчи пуансон (3) эса талаб этилган шакл ва ўлчам бўйича шу деталга босилади. Бир томонли деформациялашда пайванд бирикманинг мустаҳ-камлиги пайвандланаётган деталнинг қалинлигига нисбатан пуансон билан босиш чуқурлиги чамаси 60% бўлганда максимал даражага йетади. 12.2. Диффузион пайвандлаш Диффузион пайвандлаш усули Н.Ф. Казаков томонидан 1953-йилда ишлаб чиқилган эди. Диффузион пайвандлаш босим остида пайвандлаш усуллари гуруҳига киради, бунда пайвандланаётган қисмларнинг пластик деформацияланиш эвазига бирикиши, эриш ҳароратидан паст ҳароратда, яони қаттиқ фазада амалга ошади. Мазкур усулнинг ўзига хос хусусияти шундаки, қолдиқ деформацияси нисбатан катта бўлмаган, юқори ҳароратда бажарилади. Пайвандлаш жараёнида маолум бўлган кўпгина иссиқлик манбаларидан фойдаланиб амалга ошириш мумкин. Индуксион, радиацион, электрон-нур ёрдамида қиздириш, шунингдек ўтувчи ток билан қиздириш ҳамда тузлар эритмасида қиздиришдан амалда энг кўп фойдаланилади. 113 Пайвандлаш пайтида бириктирилаётган деталлар бирбирига тўгридан-тўгри ёки қатламлар (фолга ёки кукун қистирмалар, қопламалар) орқали теккизилади. Диффузион пайвандлаш кўпинча вакуумда олиб борилади. Аммо жараённи ҳимоя ёки тиклаш газлари ёки уларнинг аралашмалари муҳитида амалга ошириш ҳам мумкин (назорат қилинадиган муҳитда диффузион пайвандлаш). Кислородга унча яқин бўлмаган материалларни пайвандлашда жараённи ҳатто ҳимоясиз, ҳавода ҳам олиб бориш мумкин. Диффузион пайвандлаш учун муҳит сифатида тузлар эритмаларидан ҳам фойдаланса бўлади, улар айни пайтда иссиқлик манбалари вазифасини ҳам бажаради. Диффузион бириктириш орқали пайвандлаш жараёни шартли равишда икки босқичга бўлинади. Биринчи босқичда материаллар юқори ҳароратгача қиздирилади ва босим берилади, натижада бир-бирига тегиб турган юзалардаги микрочиқиқлар пластик деформацияланади турли пардалар емирилади ҳамда йўқолади. Бунда метали бирбирига тўғридан тўғри тегиб турувчи (контакт) кўплаб қисмлар (металл боғлар) ҳосил бўлади. Иккинчи босқичда қолиб кетган микронотекисликлар йўқотилади ва сингиш (диффузия) таъсирида ўзаро бирикиш ҳажмий зонаси юзага келади. Диффузион пайвандлашнинг авзалликлари: – кийинчиликсиз турли материалларни пайвандлаш имконияти мавжуд (пўлат билан чўянни, пўлат билан титанни, пўлат билан ниобийни, пўлат билан волфрамни, пўлатни металл-керамика билан, платинани титан билан, олтинни бронза билан ва ҳоказо.); – турли қалинликдаги деталларни пайвандлаш имконияти мавжудлиги; – асосий металл ва пайванд бирикма металларини мустаҳкамлигини бир текис таоминлайди; 114 – пайвандлаш жараёнида металл эриши йўқ, ваҳолангки пайванд бирикмага ёмон таосир этувчи металлургик таосир этмайди, конструксияни ишлаб чиқариш арзонлашади. Диффузион пайвандлашнинг камчиликлари: – пайвандлаш сиклининг давомийлиги учун ишлаб чиқариш жараёни унумдорлиги паст; – жиҳозлар ва технологик мосламаларнинг мураккаблиги, бир вақтнинг ўзида қизиш ва юкламага таосирланиши; – контакт юза сифатига юқори талаблар қўйилиши. Диффузион пайвандлаш амалиётида иккита технологик жараён қўлланилиши маолум: 1) Эркин деформациялаш схемаси бўйича диффузион пайвандлаш – бунда оқувчанлик чегарасидан паст бўлган доимий кучланиш ишлатилади. 12.4-расм. Эркин деформациялаш схемаси бўйича диффузион пайвандлаш: 1 – юклаш тизими; 2 –қиздиргич; 3 – деталлар. 2) Мажбурий деформациялаш схемаси бўйича диффузион пайвандлаш – бунда кучланиш ва пластик деформацияланиш пайвандлаш жараёнида ростланувчи тезлик билан ҳаракатланувчи махсус қурилма билан таоминланади. 115 12.5-расм. Мажбурий деформациялаш схемаси бўйича диффузион пайвандлаш: 1 – юклаш тизими; 2 – қиздиргич; 3 – деталлар. Назорат саволлари 1. Совуқ ҳолатда ва диффузион пайвандлашнинг моҳияти нимадан иборат? 2. Совуқ ҳолатда пайвандлаш қайси соҳаларда қўлланилади? 3. Диффузион пайвандлашнинг қандай авзалликлари бор? 13-Маъруза УЛТРА ТОВУШ ЁРДАМИДА ВА ИШҚАЛАБ ПАЙВАНДЛАШ Режа 13.1. Ултратовуш ёрдамида пайвандлаш 13.2. Ишқалаб пайвандлаш 13.1. Ултратовуш ёрдамида пайвандлаш 116 Ултратовуш ёрдамида пайвандлаш – бу тадқиқотнинг ривожланиш даври ХХ асрнинг 30–40-йилларидан бошланган. Ушбу жараённинг очилишига сабаб контактли пайвандлаш билан боғлиқ бўлган юзаларни тозалашда қўлланиладиган ултратовуш тўлқинлар билан боғлиқдир. Ултратовуш ёрдамида пайвандлаш – ултратовуш тебранишлари таъсирида амалга оширилувчи босим остида пайвандлашдир. Металларни ултратовуш ёрдамида пайвандлашда ажралмас бирикма ҳосил қилиш, бириктириладиган қисмларни нисбатан кичик (микросхемалар ва ярим ўтказгичли асбоблар қисмларини бириктиришда нютоннинг ўндан бир қисми ёки бирлигига тенг ҳамда нисбатан қалин тунукаларни бириктиришда 104 Н дан катта бўлмаган) куч билан сиқиш ва айни вақтда туташ (контакт) жойига 15–80 кҲз частотали механик тебранишлар таъсир эттириш жараёнида ҳосил бўлади. Ултратовуш ёрдамида пайвандлашда, бирикма ҳосил бўлиши учун зарур шароит, бириктирилаётган қисмларнинг бир-бирига туташ жойида механик тебранишлар мавжудлиги натижасида юзага келади. Тебраниш энергияси мураккаб чўзилиш, сиқилиш ва кесилиш зўриқилшларини ҳосил қилади. Бириктирилаётган металларнинг эгилувчанлик чегарасидан ошиб кетганда уларнинг туташ жойида пластик деформация содир бўлади. Пластик деформация ва ултратовушнинг ажратувчи (дисперсловчи) таъсири натижасида турли хил сиртқи пардалар емирилади ва йўқолади ҳамда пайванд бирикма ҳосил бўлади. Туташ жойидаги ҳарорат, одатда, бириктирилаётган металлар эриш ҳароратининиг 0,3 – 0,5 қисмидан ортиқ бўлмайди. 117 13.1-расм. Ултратовуш ёрдамида металларни пайвандлаш учун намунавий тебраниш тизимлари схемаси: а – бўйлама; б – бўйлама-кўндаланг; д – бўйлама-вертикал; э – буралма; 1 – узгартиргич; 2 – тўлқин ўтказувчи бўғин; 3 – акустик бўшаткич; 4 – пайвандлаш учлиги; 5 – пайвандланаётган деталлар. Ултратовуш ёрдамида пайвандлашнинг афзалликлари: – пайвандлаш, металлни қаттиқ ҳолатида қиздирмасдан бажарилади, натижада бирикма ҳудудида мўрт интерметаллидлар ҳосил бўлишига мойил бўлган кимёвий фаол металлар ва турли жинсли металларни бириктириш имконини беради; – ингичка деталларни пайвандлаш имконини беради; 118 – пайванд бирикма юзаларига тозалик талаблари унча юқори эмаслиги, қопланган, оксидлашган детал юзаларида, ҳамда турли изолацион қатлами мавжуд юзаларни пайвандлаш имконини беради; – паст пайвандлаш кучланишлари ишлатилиши ҳисобига детал юзалари кам деформасияланади; – пайвандлаш жараёнининг автоматлаштирилиши содда. Ултратовуш ёрдамида пайвандлаш буюмларнинг турли элементларини 0,005 – 3,0 мм қалинликда ёки 0,01 – 0,5 мм диаметрда бўлган ўлчамларни пайвандлаш имконини беради. Ултратовуш ёрдамида пайвандлашнинг қўллаш соҳаси қуйидагилардир: ярим ўтказгичлар, электроника учун микроасбоб ва микро-елементлар, конденсаторлар, реле, сақлагичлар ва бошқаларни ишлаб чиқаришда қўлланилади. 13.2. Ишқалаб пайвандлаш Ишқалаб пайвандлаш дастгоҳчи А.И. Чудиков томонидан нашр этилган оддий токарлик дастгоҳида кам углеродли пўлатдан таёрланган иккита ўзакни учма-уч бириктириб ишқалаш натижасида пайвандлашни бажариш мумкинлигини илгари суриш билан вужудга келди. Ишқалаб пайвандлаш деб, бир-бирига сиқилиб турган ва нисбий ҳаракатда иштирок этадиган иккита танаворнинг тегиш юзасида ҳосил бўлувчи иссиқликдан фойдаланиш ҳисобига амалга ошириладиган ажралмас бирикма ҳосил қилиш технологик жараёнига айтилади. Нисбий ҳаракат узилганда ёки батамом тўхтаганда ишқалаб пайвандлаш чўкич кучини қўйиш билан ниҳоясига етказилади. Пайванд бирикма, босим билан пайвандлашнинг бошқа усуллари каби, пайвандланаётган танаворларнинг бир-бирига тегиб турувчи ҳажмлари пластик деформацияланиши натижасида юзага келади. Ишқалаб пайвандлашнинг фарқли хусусияти шундан иборатки, бунда иссиқлик, ишқаланувчи юзалар ўзаро ҳаракатланганда вужудга келувчи ишқаланиш 119 кучларини енгишга сарфланувчи ўзгариши ҳисобига ҳосил бўлади. ишнинг тўғридан тўғри 13.2-расм. Узлуксиз юрғизиб ишқалаб пайвандлаш схемаси: 1 – тормоз; 2 – пайвандланаётган танавор-деталлар. Ишқалаб пайвандлашнинг афзалликлари: - пайванд бирикманинг юқори сифатли бажарилиши; - жараённинг юқори унумдорлиги; - турли жинсли металларни пайвандлаш имкони мавжудлиги. 120 Ишқалаб пайвандлашнинг камчиликлари: - мавжуд ишқалаб пайвандлаш машиналари кўндаланг кесим юзалари 150 мм2 дан катта бўлган тановарларни бириктира олмайди. Назорат саволлари 1. Ултратовуш ва ишқалаб пайвандлашнинг моҳияти нимадан иборат? 2. Ишқалаб пайвандлаш қайси соҳаларда қўлланилади? 3. Ултратовуш пайвандлашнинг қандай афзалликлари бор? 14-Маъруза ТЕРМО-КОМПРЕССИОН ВА ПРОКАТЛАБ ПАЙВАНДЛАШ Режа 14.1. Термо-компрессион пайвандлаш 14.2. Прокатлаб пайвандлаш 14.1. Термо-компрессион пайвандлаш Термо-компрессион пайвандлаш – бириктирилаётган деталларни қиздириб босим остида микро пайвандлашдир. Термо-компрессион пайвандлаш ярим ўтказгичли микро ускуналарни ва симли ўтказгичли турли корпусли интеграл схемаларни йиғишда жуда кенг қўлланилади. Термо-компрессион пайвандлашнинг усуллари асосий учта жиҳатлари билан тавсифланади: 1) қиздириш усули бўйича (14.1-расм); 121 14.1-расм. Қиздириш усулига нисбатан термокомпрессиянинг турлилиги: а – фақатгина ишчи столининг қиздирилиши; б – ишчи асбобнинг қиздирилиши; д – ишчи стол ва асбобни баравар қиздириш; 1 – ишчи асбоб; 2 – уланувчи сим; 3 – ярим ўтказгичли асбобнинг кристали; 4 – ишчи столча; 5 – қиздириш учун ўрама сим. 2) бирикмани бажариш усули бўйича (14.2 - расм); 14.2-расм. Бирикма бажариш усули бўйича термокомпрессион пайвандлаш усуллари: а – устма-уст; б – учма-уч. 3) ҳосил бўлган бирикма тури бўйича, ишлатилаётган асбоб шаклига боғлиқ бўлган (14.3-расм). 122 14.3-расм. Ишлатилаётган асбоб шакли бўйича термокомпрессион бирикмаларнинг асосий турлари: а – текис пайванд нуқта қўринишида (пона симон термокомпрессия); б - мих қалпоқ қўринишида; д – мустахкам қирра билан; э – "балиқ кўзи" турли. 14.2. Прокатлаб пайвандлаш Прокатлаб пайвандлаш йўли билан турли вазифаларни бажарувчи икки ва ундан ортиқ қатламлар (таркибий қисмлар)дан ташкил топадиган металл конструксиялар ҳосил қилинади. Куч элементи вазифасини бажарувчи қатлам асосий қатлам дейилади. Конструксияларга қўйиладиган талаблар билан белгиланувчи махсус хоссаларга эга бўлган қатлам қоплама қатлам деб аталади. Қоидага кўра, асосий қатлам қоплама қатламга нисбатан қалинроқ бўлади ва арзонроқ материалдан тайёрланади. Пайвандлаш жараёни пластик металлардан кўп қатламли материаллар олишда бириктириладиган материалларни қиздирган ҳолда (иссиқ усулда прокатлаб пайвандлаш) ва совуқ ҳолатда (совуқлайин прокатлаб пайвандлаш) амалга оширилиши мумкин. Прокатлаб пайвандллаш босим билан пайвандлашнинг бир тури бўлиб, бунда пайванд бирикма ўзаро таъсирлашув вақти кам бўлгани ҳолда мажбурий деформациялаш шароитида ҳосил қилинади. 123 14.4-расм. Прокатлаб пайвандлаш схемаси: 1 – валик; 2 – пайвандланаётган танаворлар. Прокатлаб пайвандлаш билан коррозия бардош, антифриксион, олов бардош ва декоратив кўп қатламли конструксияларни пайвандлаш мумкин, уларнинг кўндаланг кесим юзалари 14.5 – расмда кўрсатилган. 124 14.5-расм. Пайванд бирикмаларнинг кўндаланг кесим профиллари: 1 – қалин тунукали коррозия бардош пўлат; 2 – қалин тунукали уч қатламли ишқаланишга чидамли; 3 – маҳаллий қоплаш билан кесувчи асбоб учун тунукали; 4 – 10 – фасонли коррозия бардош; 11 – Фе-Ни икки қатлмали тасма; 12 – Ал-Фе-Ни уч қатламли тасма. Назорат саволлари 1. Термо-компрессион ва прокатлаб пайвандлашнинг моҳияти нимадан иборат? 2. Термо-компрессион пайвандлаш қайси соҳаларда қўлланилади? 3. Прокатлаб пайвандлашда асосий ва қоплама қатламлар қандай вазифаларни бажаради? 125 15-Маъруза ПОРТЛАТИБ, ЮҚОРИ ЧАСТОТАЛИ ВА МАГНИТИМПУЛСЛИ ПАЙВАНДЛАШ Режа 15.1. Портлатиб пайвандлаш 15.2. Юқори частотали пайвандлаш 15.3. Магнит-импулсли пайвандлаш 15.1. Портлатиб пайвандлаш 1944 – 1946-йиллари М.А. Лаврентев ва унинг ҳамкасблари Украина ФА нинг Киев шаҳридаги математика институтида портлатиб пайвандлаш усули билан биметалл намуналар олинган эди. Портлатиб пайвандлаш – босим билан пайвандлашнинг портловчи модда заряди портлаганда ажралиб чиқадиган энергия таъсирида амалга ошириладиган технологик жараёндир. 15.1-расм. Портлатиб бурчак остида пайвандлаш схемаси: 1 – детанатор; 2 – портлавчи модда заряди; 3 – ҳаракатланувчи қисм; 4 – қўзғалмас қисм; 5 – таянч. Портлатиб пайвандлашнинг умумий схемаси 15.1-расмда келтирилган. Қўзғоалмас пластина 4 ва ҳаракатланувчи пластина (3) бурчак учидан берилган ҳ масофада бурчак остида жойлаштирилади. Ҳаракатланувчи пластинага портловчи модда заряди (2) қўйилади. Бурчак учига детонатор 126 1 ўрнатилади. Пайвандлаш таянч (5) (металл, қум) устида бажарилади. Ҳаракатланувчи пластинанинг юзи, қоидага кўра, асосий пластинанинг юзидан катта бўлади. Портловчи модданинг текис заряди жуда тез портлаганда (детонация), портлаш маҳсулотлари ён томонга отилиш эффекти таъсирини камайтириш учун ҳаракатланувчи пластина асосий пластина тепасида осилиб туриши зарур. Портлатиб пайвандлашнинг авзалликлари: - қаттиқ ва мўрт интерметаллидлар ҳосил қилувчи металл ва қотишмаларини пайвандлаш мумкинлиги, масалан, пўлатни алюминий ёки титан билан; - турли шакл ва ўлчамли буюмларни қоплаш мумкинлиги. 15.2. Юқори частотали пайвандлаш ХХ асрнинг 30 – 40-йилларида металларни пайвандлаш учун юқори частотали ток ишлатиш қўлланиб кўрилган. 1944йилда профессор В.П. Вологдин томонидан уни лабораториясида қувурлани учма-уч пайвандлаш учун юқори частотали ток ишлатила бошланди. Юқори частотали ток билан пайвандлаш ҳам, босим билан пайвандлаш бўлиб, бунда пайвандланадиган юзаларни қиздириш учун юқори частотали токлардан (ЮЧТ) фойдаланилади. Бу ток пайвандланаётган деталларга икки усулда келтирилиши мумкин: - пайвандланаётган деталларни ЮЧТ манбайига уловчи ўтказгичлар (кондуктор) ёрдамида (енергия узатишнинг кондуктив усули); - пайвандланаётган деталларда ЮЧТ манбайига уланган ток ўтказувчи ўрам (индуктор) ёрдамида юқори частотали токни индуксиялаш эвазига (енергия узатишнинг индуксион усули). Ўтказгичдан юқори частотали ток ўтказилганда ўтказгичнинг атрофи ва ичида магнит майдони ҳосил бўлиб, у электромагнит индуксияси қонунига кўра ўтказгичда ўз индуксия ЭЮКни юзага келтиради, бу ЭЮК таоминлаш 127 манбайининг ЭЮКга қарама-қарши йўналган бўлади. Бунда ички ток линияларига таосир қиладиган ўзиндуксия ЭЮК сиртқи ток линияларига таосир этувчи ўзиндуксия ЭЮКдан катта бўлади. Бу ҳол ўтказгичнинг сиртида токнинг зичлиги унинг ичидагидан каттароқ бўлишига олиб келади. Бундай нотекислик ток частотаси ортганда, яони ўзиндуксия ЭЮК миқдори ток частотасига мутаносиб бўлганда ошади. Шундай қилиб, ток частотаси ортиши билан ўтказгичнинг сиртидаги ток миқдори ошиб боради. Бу эффект сиртқи эффект дейилади. Сиртқи эффект кучли намоён бўлганда ток ўтказгичниниг марказий қисмидан деярли оқмайди, бу эса ўтказгичнинг актив қаршилиги ортиши ва қизиш кучайишига олиб келади. Яқинлик эффекти қўшни ўтказгичлардан оқаётган ток линиялари қайта тақсимланишидан иборат бўлиб, бунга уларниниг ўзаро таосир кўрсатиши сабаб бўлади. Бу ҳодиса сиртқи эффект анча кучли намоён бўлгандагина, яони токнинг сингиш чуқурлиги ўтказгичнинг кўндаланг ўлчамларига нисбатан анча кичик бўлганда ва ўтказгичнинг кўндаланг кесими фақат қисман ток билан банд бўлгандагина юз беради. Агар юқори частотали токли ўтказгич (индуктор) ўтказувчи пластина тепасида жойлаштирилса, пластинадаги токнинг энг юқори зичлиги индуктор остида бўлади. Пластина сиртидаги ток гўё индуктор кетидан эргашгандек бўлади. Бу ҳодиса пайвандланаётган жисмларда токнинг қайта тақсимланишини бошқариб туриш имконини беради ва юқори частотали ток билан пайвандлашда муҳим аҳамият касб этади. 128 15.2-расм. Қувурни юқори частотали ток билан пайвандлаш схемаси: 1 – павандланаётган қувур; 2 – индуктор; 3 – магнит ўтказгич; 4 – пайвандланадиган қувурларни қотириб қўйиш ва чўкиш ҳосил қилиш учун қисмлар. 15.3. Магнит-импулсли пайвандлаш Магнит-импулсли пайвандлаш – босим билан пайвандлаш бўлиб, бунда импулсли магнит майдон таъсири оқибатида ҳосил бўлган пайвандланаётган қисмларнинг тўқнашиши ҳисобига бажарилади. Пайвандланаётган «улоқтирилаётган» (1) ва ҳаракациз (2) деталлар тирқиш билан индукторнинг ишчи ҳудудига (3), киритилади, у C конденсаторларнинг қувватли батареяларидан (ток) таоминланади. Конденсаторли батареяларнинг зарядсизланишида, индуктор орқали оқувчи ток, ташкил этиб турган муҳитда электр-магнит майдон ҳосил қилади, у эса ўз навбатида ҳаракатланувчи деталда уюрмаланган ток юборади. Иккита бир-бирига йўналтирилган токлар тўкнашуви «улоқтирилаётган» детални ҳаракатга келтиради, у эса ўз навбатида оний тезлик билан ҳаракациз детал билан тўқнаш келмасдан олдин силжиб уларни пайвандлашини содир этади. 15.3-расм. Магнит-импулсли пайвандлаш схемаси: 129 1 – улоқтириладиган детал; 2 – ҳаракатланмайдиган детал; 3 – индуктор-консентратор; 4 – марказловчи металл қисқич; ЗҚ – заряд қурилмаси; C – конденсатор; З – зарядсизлантиргич. Магнит-импулсли пайвандлаш билан 100 мм диаметргача бўлган қувурни ҳамда 0,5–2,5 мм қалинликдаги текис деталларни пайвандлаш мумкин. Магнит-импулсли пайвандлаш билан алуминий, уларнинг қотишмалари, мис, зангламас пўлатлар ва титан қотишмаларни пайвандлаш мумкин. Назорат саволлари 1. Юқори частотали ток билан пайвандлашда сиртқи эффект ва яқинлик эффектининг аҳамияти нимада? 2. Портлатиб пайвандлашнинг моҳияти нимадан иборат? 16 - Маъруза ЭРИТИБ ҚОПЛАШ Режа 16.1. Эритиб қоплаш усуллари таснифи 16.2. Эритиб қопланадиган материаллар 16.1. Эритиб қоплаш усуллари таснифи Буюмнинг ўлчамларини ўзгартириш ёки унга махсус хоссалар (қаттиқлик, коррозияга қарши чидамли, ейилишга чидамли ва ҳ. к.) бериш учун унинг сиртида металл қатламини эритиш жараёнига эритиб қоплаш дейилади. 130 16.1-расм. Детални эритиб қолплаш кўриниши: 1 – эритиб қопланаётган қатлам; 2 – эриш зонаси; 3 – термик таосир зонаси; 4 – асосий металл. Деталларга қаттиқ қотишмалар эритиб қопланса, улар янада қаттиқ ва ёйилишга чидамли бўлади. Эритиб қоплаш натижасида қиммат ва ноёб легирланган пўлатлар камроқ сарфланади. Текис, яхши, дарз кетмайдиган, қатламланмайдиган, ғоваклашмайдиган қоплам ҳосил қилиш учун эритиб қопланадиган металлнинг эриш ҳарорати асосий металлникидан анча паст бўлиши керак, унинг чизиқли кенгайиш коеффициенти эса асосий металлнинг чизиқли кенгайиш коеффициентига яқин бўлиши керак. Ҳозирги кунда саноатда эритиб қоплашнинг жуда кўп усуллари қўлланилади. 1. Қўлда ёй билан эритиб қоплаш. Эритиб қоплаш эрийдиган якка электродлар, электродлар боғлами, ётқизилган пластинасимон электродлар, қувурсимон электродлар, бевосита ҳамда билвосита таосир этадиган ёй ва уч фазали ёй билан бажарилади. Электродлар билан эритиб қоплашни ҳамма фазовий вазиятларда бажариш мумкин. Бу иш электродлар эриганида буюм сиртига кетма-кет валиклар эритиб ётқизиш йўли билан бажарилади. Бунда эритиб қопланадиган сирт тоза бўлиши (металл ялтираб турадиган қилиб ишқалаб тозаланиши) лозим. Ётқизилган ҳар бир валикнинг сирти ва навбатдаги ётқизиладитан валикнинг жойи ҳам, шунингдек, шлак, куйинди ва сачрандилардан тозаланади. 131 Яхлит монолит эритиб ёпиштирилган металл қатлами ҳосил қилиш учун ҳар бир кейинги валик олдингисини ўз энининг 1/3 —1/2 қисми билан бекитиши керак. Эритиб қопланган бир қатлам металлнинг қалинлиги 3—6 мм. Агар қалинлиги 6 мм дан ортиқ эритиб қопланган қатлам ҳосил қилинадиган бўлса, биринчи қатламга перпендикулар қилиб иккинчи қатлам валиклар эритиб қопланади. Бунда валикларнинг биринчи қатлами сачранди, куйинди, шлак қўшимчалари ва бошқа ифлосликлардан яхшилаб тозаланиши керак. 2. Флюс остида ёй билан эритиб қоплаш. Бажарилиш усулига кўра автоматик ёки ярим автоматик, ишлатиладиган симлар сонига кўра эса бир электродли ва кўп электродли бўлиши мумкин. Флюс остида эритиб қоплаш учун ишлатиладиган симлар конструксияси бўйича яланг ва кукун тўлдирилган, шаклига кўра доиравий ҳамда тасмасимон бўлади (16.2 - расм). 16.2-расм. Флюс остида ёй билан эритиб қоплаш: а – электрод тасма; б – кўп электродли. 3. Ҳимоя газлари муҳитида волфрам (еримайдиган) ва металл сим (ерийдиган) электродлар билан ёй билан эритиб қоплаш. Ёйни ҳимоя қилиш учун аргон ва карбонат ангидриддан фойдаланилади. 132 4. Вибро-ёй билан эритиб қоплаш. Бундай эритиб қоплаш металл электрод билан электр ёй билан эритиб қоплашнинг бир тури ҳисобланади фарқи электродни титратиш йўли билан бажарилади. Титратиш амплитудаси электрод сим диаметрининг 0,75 дан 1,0 гача қисми чегараларида бўлади (16.3-расм). 16.3-расм. Вибро-ёй билан эритиб қоплаш: 1 – эритиб қопланадиган детал; 2 – совутиш суюқлигининг узатилиши; 3 – вибратор электр-магнити; 4 – пружина; 5 – электрод сими. 5. Электр-шлак усулида эритиб қоплаш. Бу усулда эритиб қоплашнинг ўзига хос хусусияти иш унумининг юқорилигидир ҳамда айланиш юзаларида ва ясси юзаларида эритиб қопланган металлни кимёвий таркибини ўзгартириш мумкин. (16.4-расм). Эритиб қоплаш металлга бир ўтишдаёқ мажбуран шакл бериб бажарилади. Амалда кўндаланг кесими хоҳлаган кўринишдаги электродлар: чивиқлар, пластиналар ва ҳоказолар ишлатилади. Асосий металлнинг суюқланиш чуқурлигини кенг чегараларда ростлаш мумкин. 133 16.4-расм. Электр-шлак эритиб қоплаш чизмаси: а – вертикал ҳолатда ясси юзада; б – силиндрик деталлар сим билан; д – силиндрик деталлар донли қўшимча ашёлар билан. 6. Газ билан эритиб қоплашда талаб этилган эриш чуқурилигига эришиш учун асосий ва қўшимча металлни қизиш даражасини ростлаб олиш лозимдир. Бунга эришиш учун газ алангасини қўллаш мақсадга мувофиқ бўлади ва ушбу газ алангаси ёрдамида эритиб қоплаш усулининг авзаллик томони ҳам шундадир (16.5-расм). Газ кислородли аланга ҳам эриган металлни атроф-муҳитдан, кислороддан оксидланишининг олдини олади ва эриган металл таркибига кирувчи (талаб этилаётган хусусиятни таоминловчи) элементларни учиб кетишининг олдини олади. Газ билан эритиб қоплаш камчиликлари – электр ёрдамида қиздириш усулларига нисбатан иш унумдорлиги анча паст ва асосий металлга термик таъсири катта. 16.5-расм. Газ билан эритиб қоплаш. 6. Плазмали эритиб қоплаш. Плазмали эритиб қоплаш билвосита ёки бевосита плазма ёйи таъсирида бажарилади. 134 Эритиб қоплашнинг бу усулида қўшимча материал сифатида сим ва кукун хизмат қилади. Плазмали эритиб қоплашда силлиқ юза ҳосил қилади ва эритиб қопланган юза юқори сифатли бўлади. 16.6-расм. Плазма-кукунли эритиб қоплаш: 1 – электрод; 2 – сопло; ПГ – плазма ташкил этувчи газ; ҲГ – ҳимоя гази; С – сув; ҚК – қўшимча кукун. 135 16.7 - расм. Плазма-кукунли эритиб қоплаш ток узатувчи қўшимча сим билан: 1 – электрод; 2 – сопло; 3 – қўшимча ток узатувчи сим; ПГ – плазма ташкил этувчи газ; ҲГ – ҳимоя гази; С – сув. Эритиб қоплашда меҳнат унуми эритиб қопланган металлнинг оғирлиги ёки юзи (ўлчамлари) билан баҳоланади (16.1-жадвал). 16.1 -жадвал Эритиб қоплаш усулларининг унумдорлиги Унумдорлиги, кг/соат Ёйли дастакли қопламали электродлар билан эритиб 0,8–3 қоплаш Битта сим билан флюс остида автоматик эритиб қоплаш 2–12 Кўп электродли флюс остида автоматик эритиб қоплаш 5–40 Тасма билан флюс остида автоматик эритиб қоплаш 5–40 Газ ҳимоя муҳитида эрийдиган электрод билан эритиб 1,5–9,0 қоплаш Эримайдиган электрод билан аргон-ёй билан эритиб 1,0–7,0 қоплаш Вибро-ёйли эритиб қоплаш 1,2–3 Электрод симлари билан электр-шлак эритиб қоплаш 20–60 Эритиб қоплаш усули 136 Донли қўшимча ашёлар билан электр-шлак эритиб қоплаш Плазмали кукун билан эритиб қоплаш Плазма-кукунли эритиб қоплаш ток узатувчи қўшимча сим билан 20–200 0,8–12 2–12 16.2. Эритиб қопланадиган материаллар Эритиб қоплаш учун қуйидаги ашёллар ишлатилади: эритиб қопланадиган пўлат сим, легирловчи қопламли металл электродлар, донадор ва кукунсимон эритиб қопланадиган аралашмалар, сим кўринишидаги қаттиқ қуйма қотишмалар, кукун сим, флюслар. Эритиб қопланадиган пўлат сим. Электр ёй ёрдамида автоматик эритиб қоплаш учун ГОСТ 10543-98 бўйича диаметри 0,3 дан 8 мм гача бўлган эритиб қопланадиган пўлат сим ишлатилади. Бу сим учун диаметри ҳамда пўлат русумини кўрсатган ҳолда ооНпоо шартли белги қабул қилинган. Масалан, 30ХГСА пўлатдан ясалган ва диаметри 3 мм сим қуйидаги шартли белгига эга: сим 3Нп-30ХГСА ГОСТ 1054398. Металл электродлар тайёрлашда бу сим ишлатилмайди. 16.2-жадвал Эритиб қопланадиган симларнинг қисқача тавсифи Сим русуми Нп-25, Нп-30 Нп-35, Нп-40, Нп-45 Нп-50 Нп-65 Нп-80 Эритиб қопланган Эритиб қоплашнинг намунавий металлнинг қўлланиш соҳаси қаттиқлиги, НВ 160–220 Ўқлар, шпинделлар, валлар 170–230 Ўқлар, шпинделлар, валлар 180–240 Тортувчи ғилдираклар, аравачаларнинг скатлари, тиргак роликлар Тиргак роликлар, ўқлар Колен валлар, кардан крестовиналари 220–300 260–340 137 Нп-40Г Нп-50Г 180–240 200–270 Нп-65Г 230–310 Нп-10Г3 250–330 Нп-30ХГСА 220–300 Ўқлар, шпинделлар, валлар Тортувчи ғилдираклар, темир ғилдиракли машиналарнинг тиргак роликлари Кран ғилдираклари, тиргак роликларнинг ўқлари Темир йўл бандажлари, кран ғилдираклари Қисувчи прокат валиклар, кран ғилдираклари 138 16.2-жадвалнинг давоми Нп-14СГ Нп-19СГ 240–260 300–310 Нп-30Х5 370–440 Нп-20Х14 320–380 Нп-30Х13 380–450 Нп-40Х13 Нп-35Х6М2 450–520 480–540 Нп-Г13А Нп-30Х10Г10Т Нп-12Х12Г12С Нп-Х15Н60 Нп-Х20Н80Т Нп-03Х15В5Г7М8Б Нп-40Х3Г2ВФМ 230–270 Нп-40Х2Г2М 540–560 Нп-30ХНМ Нп-30ХФА 180–200 380–440 400–500 Нп-35В9Х3СВ 440–500 Нп-45В9Х3СФ 440–500 Нп-45Х2В8Т Нп-45Х4В3ГФ 400–600 280–450 Нп-35ХНФМС 420–480 Прокат валларнинг трефлари, автоилашманинг деталлари, шлис валлари Сортпрокат станларнинг прокат валлари Буғ ва сув учун мўлжалланган задвижкаларнинг зичловчи юза қисмилари Гидравлик прессларнинг плунжерлари, колен валнинг бўйни, штамплар Трактор ва эксковаторларнинг тиргак роликлари, конвейр деталлари Релсларнинг крестовиналари Юқори босимли сосудларнинг корпуслари, юқори ҳароратларда ишловчи тутун чиқувчи конуслари Оғир юкланган кран ғилдираклари, роликли конвейрнинг роликлари Зарбга ишлайдиган ва абразив йейиладиган деталлар Иссиқ штамповкалашда ишлатиладиган штамплар, тоблайдиган машиналарнинг валлари Тунука ва сорт прокат станларнинг валлари, иссиқ штамповкалашда ишлатиладиган штамплар Иссиқ металлни кесиш учун қайчилар, пресслаш асбоби Қувур ва сорт прокат станларнинг валлари, иссиқ штамповкалашда ишлатиладиган штамплар Шлис валлари, ички ёнув двигателларнинг колен валлари 139 Углеродли сим таркибида 0,27 дан 0,70% гача углерод, 0,5 дан 1,2% гача марганес, 0,37% гача кремний, 0,25% гача хром ва 0,25% гача никел бўлади. Ундан ўқларга, валларга, гусеница (ўрмаловчи занжир) ларнинг таянч роликлари ва шу каби бошқа деталларга металл эритиб қоплашда фойдаланади. Қоплам қаттиқлиги 160 дан 310 НБ гача бўлади. Легирланган эритиб қопланадиган сим таркибида углерод, марганес, кремний, хром, никел (сим маркаси ва қандай мақсадда ишлатилишига қараб) миқдори кўпроқ бўлади. Симнинг баози русумлари волфрам ва ванадий билан легирланган. Симларнинг бу гуруҳи ўқларга, прокат валикларига, оғир юк билан юкланган ғилдираклар, зарб юкламалар таъсирида бўлган ва абразив йейиладиган деталлар, штамплар ва қаттиқлиги 220 – 330 ҲБ ёки 32 – 40 ҲРC бўлиши талаб қилинган бошқа деталларга металл эритиб қоплашда ишлатилади. Юқори легирланган симлар таркибида углерод, марганес ва кремнийдан ташқари хром, никел, волфрам, ванадий ҳамда титандан турли нисбатларда деярли кўп бўлади. Юқори легирланган симлар арматуранинг зичловчи юзалари, прокат валиклари, металл учун мўлжалланган пичоқ ҳамда штамплар, юқори ҳароратда ишлайдиган деталлар, темир йўл крестовиналарига металл эритиб қоплашда қўлланилади. Юқори легирланган симлардан эритиб қопланган металлнинг қаттиқлиги турли даражада, яони 180 дан 280 ҲБ ва 32 дан 52 ҲРC гача, шунингдек талаб қилинган мустаҳкамлик ва қовушқоқликка эга бўлиши мумкин. Эритиб қопланадиган электродлар. ГОСТ 10051-75 да эритиб –қопланадиган электродларнинг қопланган қатламнинг 25 дан 65 НРС гача қаттиқ бўлишини таоминлайдиган 44 тури кўзда тутилган. Бу ГОСТ эритиб қопланган металл кимёвий таркиби ҳамда ҳар қайси турдаги электроднинг тегишли белгисини белгилайди. Масалан: ЦН-5-Э-24Х12 қуйидагича тушунилади: ЦН-5-електрод русуми, Э ҳарфлари мазкур электрод эритиб қопланадиган электрод эканлигини 140 кўрсатади, 24Х12 эса металл қопламида ўртача ҳисобда 0,24% углерод,12% хром борлигини билдиради. Кескичлар, фрезалар ва бошқа асбобларга металл эритиб қоплаш учун ЦИ-1М, ЦИ-2У, И-1 русумли электролар ишлатилади. Бундай электродлар қопламада тез кесадиган пўлат туридаги металл ҳосил қилади ва қаттиқлиги 62–65 НРС гача бўлиши учун термик ишлашга имкон беради. Пичоқлар ва қайчиларнинг кесувчи тиғлари ЦН-5 русумли электордлар билан эритиб қопланади. Штамплар, қопламда хромли мартенсит пўлат ҳосил қиладиган ОЗШ-1, ЦН-4, ЦШ-1русумли электродлар билан эритиб қопланади Металл эритиб қопланган юзалар юмшатилади, механик ишланади, сўнгра 40–57 НРС қаттиқликгача тобланади. Т-590, Т-620, 13КН, Х5 русумли электродлардан эритиб қопланган металл қаттиқлиги 56-62 НРС, фақат абразив асбоб билан ишланадиган карбид ёки мартенсит синфида бўлади. Улар зарб юкламасиз ишлайдиган тез йейиладиган пўлат ва чўян деталларга қопланади. ОЗН-250У, ОЗН-300У, ОЗН-350У, ОЗН-400У русумли электродлардан эритиб қопланган металл ўртача қаттиқликдаги (250–400 НВ) перлит синфида бўлади. Улар билан валлар, релслар, ўқлар эритиб қопланади. Ана шундай электродларни эритиб ҳосил қилинган қоплам қаттиқлиги қопланаётган қатламнинг асосий металл билан аралашиш даражаси ва совиш тезлигига боғлиқдир. Тез совитилса эритиб қопланган металл тобланиши ва дарз кетиши мумкин. Шунинг учун бундай электродлар билан олдиндан 300–600°C гача қиздириб, сўнг эритиб қопланади. 110Г13 русумдаги сермарганесли тобланадиган аустенит пўлатдан тайёрланган деталлар ОМГ-Н электродларни эритиб қопланади. 141 16.3-жадвал Эритиб қоплаш учун электродлар Электрод тури Э-10Г2 Э-11Г3 Э-12Г4 Э-15Г5 Э-30Г2ХМ Электрод русуми ОЗН-250У ОЗН-300У ОЗН-350У ОЗН-400У НР-70 142 Эритиб қоплаш Интенсив зарбий юкланиш-ларда ишлайдиган деталлар (авто ишламаларнинг ўқлари, валлари, темир йўл кресто-виналари) 16.3-жадвалнинг давоми Э-16Г2ХМ Э-35Г6 Э-30В8Х3 Э-35Х12В3СФ Э-90Х4М4ВФ Э-37Х9С2 Э-70Х3СМТ Э-24Х12 Э-20Х13 Э-35Х12Г2С2 Э-100Х12М Э-120Х12Г2СФ Э-10М9Н8К8Х2СФ Э-65Х11Н3 Э-65Х25Г13Н3 Э-80В18Х4Ф Э-90В10Х5Ф2 Э-105В6Х5М3Ф3 Э-10К15В7М5Х3СФ Э-10К18В11М10Х3СФ Э-95Х7Г5С Э-30Х5В2Г2СМ ОЗШ-1 ЦН-4 ЦШ-1 Ш-16 ОЗИ-3 ОЗШ-3 ЭН-60М ЦН-5 48Ж-1 НЖ-3 ЭН-Х12М Ш-1 ОЗШ-4 ОМГ-Н ЦНИИН-4 ЦИ-1М ЦИ-2У И-1 ОЗИ-4 ОЗИ-5 12АН/ЛИВТ ТКЗ-Н Э-80Х4С 13КН/ЛИВТ Э-320Х23С2ГТР Т-620 Э-320Х25С2ГР Т-590 Э-350Х26Г2Р2СТ Х-5 Э-300Х28Н4С4 ЦС-1 Э-225Х10Г10С ЦН-11 Э-110Х14В13Ф2 ВСН-6 Э-175Б8Х6СТ ЦН-16 Э-08Х17Н8С6Г ЦН-6М, ЦН-6Л Э-09Х16Н9С5Г2М2ФТ ВПИ-1 Э-09Х31Н8АМ2 УОНИ-13/Н1-БК 143 Иссиқ ҳолатда штамплаш учун штамплар Иссиқ ҳолатда штамплаш учун штамплар 110Г13 ва 110Г13Л русумли юқори марганесли пўлатлардан тайёрланган йейилган деталлар Темир кесувчи асбоблар ва иссиқ ҳолатда штамплаш учун штамплар Абразив йейилишга эга бўлган интенсив зарбий юкланишларда ишлайдиган деталлар Асосан абразив йейиладиган деталлар Асосан абразив йейиладиган ва зарбий юкланишларда ишлайдиган деталлар Нефт аппаратуралари, қувур узатмалар ва қозонлар учун Э-13Х16Н8М5С5Г4Б ЦН-12М, ЦН-12Л арматуралар юза-сининг зичлагичлари Донадор ва қуйма қаттиқ қотишмалар. Эримайдиган электрод билан ёйли дастакли эритиб қоплашда деталларда йейилишга чидамли қатламлар ҳосил қилиш учун С-2М, ФБХ6-2, БХ ва КБХ ГОСТ 11546-75 бўйича русумли кукунлар механик аралашмалари фойдаланилади. Сталинит (С-2М) – саноатда кенг ишлатиладиган арзон қотишма бўлиб, туйилган феррохром, ферромарганес, чўян қиринди ва нефт кокси аралашмасидан иборатдир. Сталинитнинг кимёвий таркиби қуйидагича: хром 24–26%, марганес 6–8,5%, углерод 7–10%, кремний 3% гача, олтингугурт 0,5% гача, фосфор 0,5% гача, қолганлари темир. Сталинит билан эритиб қоплашда қаттиқлик камида 54 ҲРC ташкил этади. Борид аралашмада (БХ) 50% хром боридлари ва 50% темир кукуни бўлади. Қопланган мўрт қатлам ҳосил қилади. Абразив йейилиш шароитларида ишлайдиган деталларни қоплашда қўлланилади. Борид аралшмаси билан эритиб қоплашда қаттиқлик камида 63 ҲРC ташкил этади. Карбид-боридли аралашма (КБХ) 5% хром карбиди, 5% хром бориди, 30% темир кукуни, 60% феррохромни ташкил этади. Карбид-борид аралшмаси билан эритиб қоплашда қаттиқлик камида 60 ҲРC ни ташкил этади. Қаттиқ қуйма қотишмаларнинг эриш ҳарорати 1260– 1300°C бўлиб, хром карбидларининг кобалтдаги (стеллитлар) ёки никел ва темирдаги (сормайтлар) қаттиқ эритмасидан иборатдир. Темир асосдаги қотишмалар никел ва кобалт асосидаги қотишмаларга қараганда анча мўрт, лекин арзон булади. Сормайтда 25–31% хром, 3– 5% никел, 2,5–3% углерод, 2,8–3,5% кремний, 1,5% гача марганес, қолгани темир. Стеллитлар сормайтларга нисбатан анча қовушқоқ, коррозияга чидамли, эриб қопланиш хоссалари эса яхши бўлади. Қуйма қотишмалар металлни қирқишда 144 ишлатиладиган асбоблар ва пичоқларни, штампларни, домна печларидаги юклаш тузилмаларининг конусларини ва шу сингари бошқа деталларни қоплашда ишлатилади. ГОСТ 21448-75 бўйича ПГ-С27, ПГ-С1, ПГ-УС25, ПГФБХ6-2, ПГ-АН1 темир асосли ва ПГ-СР2, ПГ-СР3, ПГСР4 никел асосли йейилишга чидамли кукунлар ишлаб чиқилади. Эритиб қоплаш учун қуйилган чивиқлар. Эритиб қоплашда йейилишга чидамли қатлам ҳосил қилиш учун ГОСТ 21449-75 бўйича қуйилган чивиқлар ишлатилади. Улар кимёвий таркибига нисбатан 5 та русумга бўлинади: Пр-С27, Пр-С1, Пр-С2, Пр-В3К ва Пр-В3К-Р. Ҳамда диаметрларига нисбатан 4 мм диаметрли чивиқлар узунлиги 300 ва 350 мм, 5 ҳамда 6 мм диаметрли чивиқлар узунлиги 350 ва 400 мм; 8 мм диаметрли чивиқлар узунлиги 450 ва 500 мм ишлаб чиқарилади. Назорат саволлари 1. Эритиб қоплаш нима? 2. Эритиб қоплашдан қандай мақсадларда фойдаланилади? 3. Эритиб қоплашнинг қандай усуллари сизга маълум? 4. Эритиб қоплаш унумдорлиги деганда нима тушунилади? 5. Эритиб қоплаш учун қандай материаллар ишлатилади? 17- Маъруза ЧАНГЛАТИШ Режа 17.1. Газотермик чанглатиш усулларининг таснифи 17.2. Плазмали чанглатишнинг моҳияти. 17.3. Плазмали чанглатиш учун жиҳозлар 17.4. Плазмали чанглатишнинг технологияси 17.1. Газотермик чанглатиш усулларининг таснифи 145 Газотермик чанглатиш деб шундай технологик жараёнга айтиладики бунда материал суюқ ҳолатгача қиздирилилади ва уни газ аланга шарраси ёрдамида буюм юзасига ётқизилади. Яони суюлтирилган металл заррачалари ишлов берилаётган буюм юзасига чанглатилади (қопланади). Қоплама ётқизилаётганда юза деярли қизиб кетмайди, шунинг учун чанглатилган деталларда деформация ҳосил бўлиш хавфи туғилмайди. Газотермик чанглатишни икки гурухга ажратиш мумкин (17.1-расм.): 1) газ алангаси ёрдамида; 2) газ-електрик. 17.1-расм. Газотермик чанглатиш усулларининг классификацияси. 1) Газотермик чанглатишнинг моҳияти шундан иборатки, чанглатиладиган материал газ алангаси ёрдамида эритилади ва сиқилган ҳаво таъсирида чанглатилади (17.2-расм). Чанглатиладиган материал сифатида кукун, сим ва кукунли сим ёки ўзаклар қўлланилади. 146 17.2-расм. Газ алангасида чанглатиш схемаси: 1 – ёнувчи аралашма; 2 – чанглатувчи сим; 3 – сиқилган ҳаво; – чанглатувчи кукун; 5 – металлизасион факел. 4 Ёнувчи газ сифатида ацетилен, пропан-бутан, табиий газ ва бошқалар қўлланилади.Газотермик чанглатишнинг камчилиги - ётқизилган қопламанинг сифати паст бўлади, чунки заррачаларни учиш тезлиги паст ва қопламада оксидлар ҳосил бўлади. 2) Электр металлизасион чанглатишнинг моҳияти шундан иборатки, бу усулда чанглатиладиган сим электр ёй билан эритилади ва эриган металл сиқилган ҳаво ёрдамида чанглатилади. Сиқилган ҳаво билан чанглатиш кўпгина компонентларни ёниб кетишига ва компонентларни оксидланиб кетишига сабаб бўлади. Электр металлизаторларни бошқариш алангали эритишга нисбатан анча соддадир. Электр ёйли чанглатишда бирламчи чанглатиш материали сифатида сим қўлланилади. Юқори частотали метализаторлар, электр ёйли метализаторлар сингари симли аппаратлар турига киради. Симни қиздириш юқори частотали токларнинг индуксияси ёрдамида бажарилади. Таоминлаш манбаи сифатида ЮЧТ лампали генераторлар (70–500кҲз) қўлланилади. Юқори частотали металлизаторларнинг ишлаб чиқариш унумдорлиги электр метализацион генераторларга нисбатан 1,5–2,5 баравар юқори бўлади. Ушбу усулнинг камчилиги - қурилмаларнинг ФИК (15–20%) паст ва чанглатилган юза қатламининг асосий юзага илашиш мустаҳкамлиги нисбатан паст. 147 17.3-расм. Электр металлизасион чанглатишнинг схемаси: а – электр ёйли, б – юқори частотали: 1,3 – чанглатиладиган сим; 2 – сиқилган ҳаво; 4 – индуктор; 5 – металлизасион факел. 17.2. Плазмали чанглатишнинг моҳияти Паст ҳароратли плазмаларни қўллаб қопламалар ётқизишнинг энг унумдорли усулларидан бири бу плазмали чанглатишгдир. «Плазма» сўзининг физик тушунчаси газ симон ҳолатни белгилаш учун Лангмер томонидан 1923-йилда киритилган, бунда атомларнинг ионизацияланиши оқибатида газ, ток ўтказувчан бўлади. Плазмали чанглатишда шарра факелида электронлар, ионлар ва нейтрал заррачлар учрайди. Плазмани ионизасиялаш учун электр ёй қўлланилади, шу билан бирга ҳароратни ошириш мақсадида ёй сиқилади натижада ҳарорат кескин кўтарилиб кетади. Аргонли плазманинг ҳарорати 20000–23000˚C гача кўтарилади. Плазмали чанглатиш машинасозлик соҳасининг қуйидаги ҳолларида кенг қўлланилади: интенсив ейилишни олдини олиш учун машина деталларини мустаҳкам қотишмалар билан таомин этиш мақсадида, ейиладиган қисмларни иш вақтини ошириш мақсадида, деталларни коррозиядан, эрозиядан, кавитациядан, абразив ейилишдан, иссиқ зарблардан ва бошқалардан сақлаш мақсадида кенг қўлланилади. Чанглатилган қатламнинг қалинлиги 0,03 мм дан бир неча миллиметрларга етади. Чанглатилган юзалар қуйидаги афзалликларга эга бўлади: зичлиги юқори; асосий материал билан илашиши мустаҳкам; чанглатилган юза силлиқлиги сабабли юзага механик ишлов 148 бериш шартмас; чанглатиладиган материал сарфи бошқа усулларга нисбатан кам. 17.4-расм. Плазмали чанглатиш схемаси: а – сопло орқали чанглатиладиган материални плазмали шаррага узатиш; б – сопло ҳудудидан ташқари чанглатиладиган материални плазмали шаррага узатиш; д – билвосита ёйни сим билан плазмали металлизасиялаш; 1 – газ узатилиши; 2 – сув узатилиши; 3 – электрод сими; 4 – кукун узатилиши; 5 – металлизацион факел. Сим металлизасияси бевосита ёки билвосита ёй билан бажарилади. Плазма ҳосил қилувчи газ сифатида аргон, азот, аммиак, гелий ва аргон билан водороднинг аралашмаси қўлланилади. Волфрамли электрод билан пайвандлашда энг яхши ҳимоя гази инерт газ – аргон ҳисобланади. Чанглатиладиган материаллар кукун кўринишида ёки сим кўринишида ишлаб чиқилади. Кукунсимон материаллар билан плазмали чанглатиш (симли материалларга нисбатан) афзаллиги қуйидагича: қопмлама стурктураси анча майда; турли хил материаллардан иборат бўлган комбинациялашган қоплама ҳосил қилиш имкони мавжуд; маҳсулот таннархи арзон. Плазмали чанглатиш учун энг яхши натижани доначалар ўлчами 5–100 мкм бўлган сферик шаклдаги кукунлар беради. 17.3. Плазмали чанглатиш учун жиҳозлар 149 Плазма шарраси билан чанглатиш учун мўлжалланган қурилмалар мавжуд. Қурилма комплектига қуйидаги қисмлар қиради: ўзгармас токда ишлайдиган таоминлаш манбайи (комплектида тўғрилагич ва ўзгартиргич бўлади), бошқарув шкафи, плазматрон, чанглатилаётган ҳудудга кукунни узатиш ва порсиялаш учун таоминлагич ва бириктирувчи кабел. Қурилма плазматронга сим ёки кукунни механизациялашган усулда узатишни таоминлайди ҳамда мурракаб маневрларни бажара олади. Кескин узатувчи ташқи характеристикали таоминлаш манбаларида ўзгармас токда чанглатилади. Қурилма одатда кукун билан дастакли чанглатиш учун плазматрон билан ва симни метализациялаш учун плазматрони билан комплектлашади. Чанглатиш учун плазмали ёй қўлланилади, плазмали ёй совитувчи плазмали ёй ва мис сопло (анод) орасида таъсирланади. Плазматроннинг асосий деталлари бу элекродлардир – катод ва анод. Чанглатиш инерт муҳитда бажарилганда катод материал сифатида ВТ10, ВТ15, ВТ 30, ВТ 50 русумли торирланган волфрам ва ВЛ русумли лантанирланган волфрам чивиқлар қўлланилади. Агар кислородли ёки азот таркибли плазма ҳосил қилувчи муҳит қўлланилса эримайдиган электрод материал сифатида композит қотишмалар ишлатиш тавсия этилади. Плазматронлар қуйидагича классифика-цияланади: 1) ёй турғунлигини таъминлаш усули бўйича (газли, сувли ва магнитли); 2) газ узатиш усули бўйича (устун бўйлаб ёки унга перпендикуляр ҳолатда). Ёйнинг энг сиқилган ҳолати ёйни айланма ҳолатда қисилганда ҳосил бўлади. Ёй турғунлигини аксиал тизими ламинар плазмали шаррани таоминлайди ва плазма ёй устунини электр юритувчи соплода қониқарли равишда шакллантиради. 150 3) ёй устунига узатилаётган материал тури бўйича (кукунсимон, симли ва ўзакли материал). Кукун симон материаллар билан чанглатадиган плазматронлар амалиётда энг кўп тарқалган ҳисобланади, чунки улар қопламанинг кимёвий таркибини унинг физик-механик хусусиятларини кенг миқёсда ўзгартира олиш имкониятига эга. Плазма шаррасига чанглатиладиган материал учта усул билан узатилади (17.4-расм): ёйнинг анод нуқтасигача, ёйнинг анод нуқтаси соҳасида, ёй анод нуқтасидан кейин (плазмали шаррага). Ҳар бир усулда чанглатиладиган материал радиал, тангенсиал, ва бўйлама йўналишда узатилади. Хозирги кунда кукунни ёйга узатишнинг энг кенг тарқалган усули бу ёйнинг анод нуқтасидан кейин яони плазма шаррасига узатилишидир. 17.4. Плазмали чанглатишнинг технологияси Плазмали чанглатиш технологияси қуйидаги операциялар кетма-кетлигини ўз ичига олади: кукунларни тайёрлаш, чанглатиладиган юзаларни тайёрлаш, қопламага ишлов бериш ва сифат назорати. 1) Кукунларни тайёрлаш. Юзаларга чанглатиш усули билан қопламалар ётқизиш учун 5–100 мкм ўлчамли кукун доначалари ишлатилади, алоҳида ҳолларда эса 160 мкм гача бўлган доначалар ишлатилади. Майда доначалар юқори гигроскопик хусусиятга эгадир. Уларнинг сочилувчанлигини ошириш учун чанглатишдан олдин уларни қуритувчи шкафларда (кукун таркибига нисбатан) икки соат давомида 70–200°C ҳароратда қуритилади. Қуритиб ва совутилгандан сўнг механик ёки вибрацион элакдан ўтказилади. Кукунни қуритиш чанглатишдан 2–3 соат олдин бажарилиши керак. 2) Чанглатишга деталларни тайёрлаш. Чанглатиладиган материални юзага яхши ёпишишини таоминлаш учун чанглатилаётган деталга яхшилаб ишлов бериш керак, ишлов бериш усуллари қуйидагича кечади: ёғсизлантирилади, яони турли мойлардан тозаланади, кислота билан ювилади, қум 151 шарраси билан ишлов берилади, қиздирилади, механик ишлов берилади. Ёғсизлантириш бензин билан бажарилади, яони металл юзасидаги мойларни ва турли хил кирлар тозаланади. Қум шарраси билан чангатиладиган металл юзасига ишлов бериш билан юзанинг ғадир-будурлиги ошади оқибатда чанглатиладиган материал юза билан яхши илашади. Термик итшлов бериш билан ишланаётган юза фаоллаштирилади. Масалан ҳавода чанглатиш кўпгина металлар учун қиздириш ҳарорати 100–200°C чегараланган. Юзани механик ишлов бериш билан чанглатиладиган юзани ғадир-будирлигини оширади механик ишлов бериш кесиш ёки шлифовкалаш усули билан бажарилади. 3) Қопламаларни ётқизиш. Юзаларни чанглатиш чанглатиладиган материал ва қопламани қандай шароитда ишлашига нисбатан қуйидаги режим параметрлари қиради: ток кучи (А), кучланиш (В), ишчи газ сарфи (м3/с), кукун зарррачаларининг ўлчами (мкм), чанглатиш масофаси (мм). Чанглатиш тезлиги шундай ҳисобланадики плазматрон юзадан бир марта юриши билан чангланган юза қалинлигини 15–100 мкм ташкил этиши керак. Чанглатилган қопламани бир текис ётиши учун детал қирраларидан шарра ҳар ётқизилган чизиқни тўртдан бир қисмини эгаллаб ўтиши керак. Ҳар бир ётқизилаётган қоплама бир-бирини устидан қисман ўтиши керак. Флюс симон қопламаларни ётқизиш ҳолатларида детал юзаси билан бирикиш мустаҳкамлигини таоминлаш ва пуфакчалар ҳосил бўлишини олдини олиш мақсадида қоплама эритиб ётқизилади. Чанглатилган қопламани эритиш учун газ горелкаси, плазматрон, ўчоғ, юқори частотали токлар ва тузли эритмалар қўлланилиши мумкин. 4) Чанглатилган қопламанинг сифат назорати. Сифат назорати усулини танлаш қопламанинг хусусияти унинг тури ва детал қандай кучланишларга ишлашига нисбатан танланади: 152 а) карцлаш усули кумуш сингари юмшоқ қопламаларни назорат қилиш учун қўлланилади. Қоплама юзасини карцлаш 15–20 секунд давомида бажарилади. Карцлаш учун сим диаметри 0,15–0,25 мм латун ёки пўлат чўткалар қўлланилади. Чўткаларни айланиш тезлиги 1800–2500 айланиш/дақ. Карцлангандан сўнг назорат қилинаётган юзада ғоваклар пуфакчалар қавватчалар бўлмаслиги керак. б) панжара симон катакчалар чизиш усули билан назорат қилишда бир неча чизиқлар бир бирига нисбатан перпендикулар равишда чизилади чизиқ чуқури асосий металл асос юзаси чуқурлигида ботирилади, катакчалар ораси 2–3 мм бўлиши керак. Қопланган юзада ҳеч қандай ажралишлар пуфакчалар бўлмаслиги керак. д) қиздириш усули. Чанглатилган деталлар бир соат давомида қопланган материал турига нисбатан 300˚C ҳароратгача қиздирилади, сўнг очиқ ҳавода совутилади. Термик кенгайиш коеффициенти турли хил бўлган ҳолатда ва қоплама илашиши паст бўлган ҳолатларда қопланган юза пуфакчаланади ва ажралиб тушади. Назорат саволлари 1. Газ-термик чанглатиш нима? 2. Чанглатиладиган материал сифатида нима қўлланилади? 3. Газ алангасида чанглатишнинг камчилиги нималардан иборат? 4. Плазмали чанглатишнинг авзалликларини айтиб беринг. 5. Плазматронлар қайси жиҳатларига кўра классификацияланади? 6. Плазмали чанглатиш технологияси қандай босқичлардан иборат? 18-Маъруза КАВШАРЛАШ Режа 153 18.1. Кавшарлашнинг назарий асослари 18.2. Кавшарлаш жараёнларининг таснифи 18.1. Кавшарлашнинг назарий асослари Кавшарлаш деб шундай технологик жараёнга айтиладики, бу жараёнда асосий метлалл эримайди, кавшар эритилиб бириктилиаётган иккита металл ораси тўлдирилади ва кавшар чок ҳосил бўлади. Таорифдан шуни англаш мумкинки, кавшар бирикма ҳосил қилиш жараёни қиздириш билан боғлиқдир. Кавшар бирикмани ҳосил қилиш учун қиздиришдан ташқари яна иккита асосий шарт бажарилиши керак: 1) кавшарлаш жараёнида металл юзасидан оксид қопламани тозалаш керак. 2) бириктирилаётган тирқиш оралиғига эриган бириктирувчи металл узатиш керак. Кавшарлаш жараёни пайвандлаш жараёни билан кўпгина ўхшашлик томонлари бор, яони суюқлантириб пайвандлаш билан ўхшаш. Юзаки ўхшашликлардан ташқари қуйидаги принсипиал фарқлари мавжуд. 1) Агар суюқлантириб пайвандлашда пайвандланаётган металл ва эритиб қўшилаётган металл пайвандлаш ваннасида суюқ ҳолатда бўлса, кавшарлашда эса пайвандланаётган буюм эритилмайди. Бириктирилаётган қирраларни эритмасдан пайванд бирикма ҳосил қилиш кавшарлаш жараёнининг асосий авзаллик томони ҳисобланади. 2) Кавшарлашда чок шаклланиши, яони иккита детал орасидаги тирқиш эриган кавшар қўшимча материал томчилари ёрдамида тўлдирилса суюқлантириб пайвандлашда бундай жараён кузатилмайди. 3) Кавшарлаш суюқлантириб пайвандлашга нисбатан пайвандланаётган металлнинг эриш ҳароратидан анча паст бўлган турли хил ҳароратларда, яони кавшар эриш ҳароратида бажарилиши мумкин. 154 Ушбу фарқлар суюқлантириб пайвандлашга нисбатан кавшар чокни ҳосил қилиш технологик жараёни тубдан фарқ қилади. 18.2. Кавшарлаш жараёнларининг таснифи Кавшарлаш қуйидагича классификацияланади: биринчидан, физик-кимёвий жараёнларга нисбатан, иккинчидан кавшарлашнинг турли ҳил технологиялари бўйича. 18.1-расм. Кавшарлаш усулларининг классификацияси. Кавшарлаш жараёнларнинг физик-кимёвий хусусиятлар бўйича қуйидаги асосий усулларига ва турларига ажратилади: 1) капилларли кавшарлаш; 2) диффузион кавшарлаш; 3) контактли-реаксион кавшарлаш; 4) реаксион-флюсли кавшарлаш; 5) кавшарлаш-пайвандлаш. 1) Капиларли кавшарлаш деб кавшар бирикма ҳосил қилишнинг шундай усулига айтиладики, бунда бирикма капиллар кучлар таъсирида ҳосил бўлади. Лекин капиларли жараён кавшарлашнинг барча усулларида учрайди, фарқи капиллар куч таъсири остида жараён бажарилади. 155 18.2-расм. Капиллар усулда кавшарлаш схемаси: а – кавшарлашдан олдин; б – кавшарлашдан кейин. 2) Диффузион кавшарлаш деб шундай технологик жараёнга айтиладики, бунда бошқа усулларга нисбатан юқори ҳароратда ва шу ҳароратни ушлаб туриш давомийлиги кўпроқ бўлади. Бундан мақсад кавшарланаётган материал ва кавшар компонентларининг ўзаро диффузияланиши учун бажарилади. Диффузион кавшарлашда кавшар ва асосий металлнинг кесим юзасига нисбатан, биринчидан кавшар ва асосий металлни эритиб чокда қаттиқ қотишмани ҳосил қилиб бажариш мумкин, буни атом-диффузион кавшарлаш деб ҳам атайдилар; иккинчидан диффузион кавшарлаш жараёнида чокда қийин эрийдиган мўрт интерметаллидлар ҳосил бўлиши мумкин, бу ҳолат реаксион диффузия жараёнида ҳосил бўлиши мумкин, бу ўз навбатида чок металини эриш ҳарорати юқори бўлишига сабаб бўлади, оқибатда иссиқ бардош кавшар бирикма ҳосил бўлишига олиб келади, бу реаксион-диффузион кавшарлаш дейилади. Масалан, эриш ҳарорати 855°С бўлган Пт-Б тизимли кавшар билан W ни кавшарлашда қуйидаги реаксия кечади: 3W+ПтБ ПтW+W2Б Бундай кавшарланган чок қотишмасининг эриш ҳарорати 2000°С дан юқори бўлади. 156 3) Контактли реаксион кавшарлаш деб, бириктирилаётган металл ва кавшар орасида эффтектик таркибли ёки ликвидуснинг минимумида қаттиқ қоришма билан янги осон эрувчи қотишма ҳосил қилиб фаол реаксия кечиш жараёнига айтилади. Ҳосил бўлган осон эрувчи қотишма билан буюмлар орасида тирқиш тўлдирилади, ва кристализацияланиш жараёнида кавшар бирикма ҳосил қилади. Бириктирилаётган металл билан кавшарни биргаликда таосирланиши мисни кавшарлашда қўлланилади. Мис буюмлар орасига кумуш кавшар ўрнатилади ва кавшарланади. 18.3-расм. Контактли реаксион кавшарлаш схемаси: а – кавшарлашдан олдин; б – кавшарлашадан сўнг. 4) Реаксион-флюсли кавшарлаш деб, асосий металл ва флюс орасидан кавшарни итариб чиқариш реаксияси натижасида ҳосил бўлган жараёнга айтилади. Реаксионфлюсли кавшарлаш икки вариантда бажарилиши мумкин: кавшар қўшмасдан ва кавшар қўшиб. Реаксион-флюсли кавшарлашда кавшар қўшмасдан кавшарлашни алуминнинг флюс билан кавшарлашда қўришимиз мумкин, бунда флюс таркибида хлорли синк кўпроқ ташкил этади. Кавшарлашда бириктирилаётган алуминнинг детали юзасига флюс қалинроқ сепилади. Хлорли синк ва алуминнинг қиздириш натижасида қуйидаги жараён кечади: 3Зн Cл2 + 2Ал = 2Ал Cл3 + 3Зн 157 Хлориддан тикланган синк бу ҳолатда кавшар вазифасини бажаради. У алуминнинг юзига чўкади, тирқиш ораларига чўкади ва кавшарланаётган деталларни бириктиради. 5) Кавшарлаш-пайвандлаш деб суюқлантириб пайвандлаш усулларига мос ҳолда бажаришга айтилади, лекин кавшар билан бажарилади, қўшимча материал сифатида кавшар ишлатилади. Кавшарлаш-пайвандлаш деталларнинг бириктирилаётган қирраларини эритиб ва эритмасдан бажарилади. Фақат бириктирилаётган деталнинг бири яони осон эрийдиган метали эритилади. 18.4-расм. Кавшарлаш-пайвандлашда чок ҳосил бўлиш схемаси: а – детал қирраларини эритмасдан; б – бириктирилаётган деталнинг биттасини эритиб. Юқорида кўриб чиқилган кавшарлаш усуллари турли хил қиздириш манбайиларини қўллаб ишлатилади: 1) Ўчоғларда кавшарлаш бириктирилаётган деталларни бир текис қиздиради, катта габарит ўлчамли ва мураккаб конфигурацияли бўлса ҳам сезиларли даражада деформацияланмайди. Кавшарлаш учун электр қаршилик билан, индуксион қиздириш ва газ алангали қиздириладиган ўчоғлар қўлланилади. Йирик габаритли деталларни кавшарлаш учун асоси ҳаракатланмайдиган камераларда бажарилади. Нисбатан кичик бўлган деталларни сериялаб кавшарлаш учун сетка симон конвейрлар ёки роликли асослар қўлланилади. Бу 158 учоғларда деталлар оксидланмаслиги ва кавшар бирикма сифатли бўлиши учун махсус газли атмосфера шакллантирилади. Ўчоғларда кавшарлаш, кавшарлаш ишларини механизациялашнинг кенг имкониятларини очади ва кавшар бирикма сифатини таоминлайди. 2) Индуксион кавшарлашда деталларни қиздириш учун юқори частотали токлар ва саноат частотали токлар қўлланилади. Бу ҳолда керак бўладиган иссиқлик, ток ҳисобига олинади, бу эса ўз навбатида кавшарланаётган детални индуктивлаш натижасида ҳосил бўлади. Индуксион қиздириш билан кавшарлашнинг икки усули мавжуд: стансионар ва детал ёки индукторни нисбатан силжитиш йўли билан бажарилади. 18.5-расм. Индуксион кавшарлашнинг принсипиал схемаси: 1 – индуктор; 2 – кавшарланаётган деталлар; 3 – кавшар; 4 – таглик. 3) Қаршилик билан кавшарлаш кавшарланаётган деталлардан ўтаётган электр токи ва ток узатувчи элементлар ёрдамида бажарилади. Шу билан бир қаторда бириктирилаётган деталлар электр занжирнинг бир қисми ҳисобланади. Қаршилик билан қиздириш пайвандлаш машинасига ўхшаган контактли машиналарда бажарилади ёки электролитларда амалга оширилади. Электролитларда 159 кавшарлаш иссиқлиқ эффекти водород булутининг юқори электр қаршилиги натижасида вужудга келади. 18.6-расм. Қаршилик билан кавшарлашнинг принсипиал схемаси: 1 – кавшарланаётган деталлар; 2 – электролит; 3 – водород булути; 4 – таоминлаш манбайи; 5 – анод. 4) Кавшарланаётган детални чўктириб кавшарлашда кавшарланаётган детал тузли эритмалар ваннасига ёки кавшарлар ваннасига чўктирилади. Тузли ванналарда кавшарлашда детални қиздириш бевосита ёки билвосита бажарилади. Тузли ванналарда кавшарлашда деталларни бевосита қиздиришда, деталлар тузли эритмага чўктирилади, бу ванна нафақат иссиқлик манбайи бўлиб, балки флюс вазифасини бажаради. Бу усулнинг авзаллик томони шундаки, унинг қиздириш тезлиги жуда тез бажарилади. Тузли ванналарда кавшарлашда деталларни билвосита қиздиришда детал махсус газли муҳитга ёки вакуум контейнерига жойлаштирилиб тузли ваннага чўктирилади. Бу усулда кавшарлашда детални қиздириш секинроқ бўлади, лекин кавшарланган детал юзаси анча сифатли бўлади. Эритилган кавшарларда кавшарлашга тайёрланган деталларни қиздириш, деталларни қисман ёки тўлиқ кавшар ваннасига ботирилади. Бу усул билан кавшарлаш автомобил ва 160 авиацион радиаторларни, қаттиқ қотишмали асбобларни ишлаб чиқаришда ҳамда радио- ва электр саноатида кенг қўлланилади. Эритилган кавшарларда кавшарлаш икки усул билан бажарилади: эритилган кавшарга чўктириб ва кавшар тўлқини ёрдамида бажарилади. Кавшар тўлқини билан кавшарлаш, эриган кавшарни насос ёрдамида узатиш билан бажарилади. Эриган кавшар юзасида насос ёрдамида тўлқин ҳосил қилади. Кавшарланаётган детал горизонтал йўналишда ҳаракатлантирилади. Тўлқинга илашиш пайтида детал кавшарланади. Бундай усул билан кавшарлаш радиоелектрон саноатда босма радиомонтажларни ишлаб чиқаришда кенг қўлланилади. 18.7-расм. Эритилган кавшарга детални чўктириб кавшарлаш схемаси: 1 – кавшар; 2 – кавшарланаётган деталлар. 161 18.8-расм. Эритилган кавшар тўлқини билан кавшарлашнинг принсипиал схемаси: 1 – электр қиздиргич; 2 – плата; 3 – тўлқин; 4 – сопло; 5 – кавшар. 5) Радиацион қиздириш квант генератори (лазер) дан таралаётган электрон нур ёки қувватли ёруғлик шарраси кварс лампаларининг нурланиши ҳисобига қизийди. Радиацион қиздириш, кавшарлаш вақтини анча қисқартиради, кавшарлашнинг вақтини ва ҳароратини ростлаш учун аниқ электрон аппаратураси қўлланилади. Радиацион қиздиришда кавшарланаётган деталга нурли энергия урилганда иссиқилиқ энергиясига айланади. 6) Горелкалар билан кавшарлашда, кавшарланадиган деталларни маҳаллий қиздириш ва кавшарни суюлтириш газ горелкасидан чиқаётган аланга иссиқлиги таъсирида бажарилади. Плазмали горелкаларда эса плазма шарраси ва билвосита таосир этаётган электр ёйи ҳисобига қиздирилади ва эритилади. Бу иссиқлик манбайилари табиатига кўра турлидир, лекин кавшарлашда қўлланилиши бир хил. Кўриб чиқилган қиздириш усулларидан энг универсали бу газ горелкаларидир. Металларни кавшарлаш учун талаб 162 этилган қиздириш ҳароратини олиш учун турли хил углеводородларни ҳаво ёки кислород аралашмасида аланга ҳосил қилиб олиш мумкин. Газ горелкаларини газ билан таоминлаш баллонлардан, газ тақсимлаш тизимларидан ёки газ генераторларидан олиш мумкин. Плазмали горелкалар қиздиришнинг анча юқори ҳароратларини беради, шунинг учун қийин эрийдиган металларни яони W, Та, Мо, Нб ларни кавшарлаш учун самаралидир. 7) Паялниклар билан кавшарлаш, уларнинг қурилмаси содда бўлганлиги ва кенг қамровда қўлланилганлиги сабабли техниканинг турли соҳаларида жуда кенг қўлланилади. Бу усулда кавшарлашда асосий металлни қиздириш ва кавшарни эритиш паялник металининг массасида қизиган иссиқлиқ ҳисобига бажарилади. Паялник, кавшарлашдан олдин ёки кавшарлаш вақтида қиздириб олинади. Паялникларни 4 гурухга ажратиш мумкин: 1) даврий қиздириш билан 2) электр қиздириш билан 3) ултра товуш ёрдамида 4) абразив ёрдамида. Даврий равишда ва электр қиздириш билан қиздириладиган паялниклар қора ва рангли металларни 300– 3500C ҳароратдан паст ҳароратларда флюсли кавшарлашда кенг қўлланилади. Ултра товушли паялникларда ултра товушли частоталар тебранишини қўллашдан мақсад кавшарланаётган металл юзасидаги оксид қопламасини эритилган кавшар остида парчалаб ташлаши учун қўлланилади. Ултра товушли кавшарлаш учун паялниклар қиздирувчи мосламасиз ҳам бўлиши мумкин. Агар қиздирувчи мосламаси бўлмаса кавшарни эритиш учун бошқа алоҳида қиздириш манбайи қўлланилади. Ултра товушли паялник-ларнинг асосий авзаллиги, флюссиз кавшарлаш имкониятига эга. Шунинг учун асосан бу усул билан осон эрувчи кавшар билан алуминни кавшарлаш кенг қўлланилади. 163 Абразив паялниклар, ултра товуш паялниклар сингари алуминнинг ва алуминнинг қотишмаларини флюссиз кавшарлашда қўлланилади. Металлни кавшарлашда металлнинг оксид қопламасини тозалаш учун паялник ўзи билан юза ишқаланади. Ушбу паялникларнинг авзаллиги алюмин ва алюмин қотишмаларини кавшарлашда қиммат баҳо жиҳозлар талаб этилмайди. Назорат саволлари 1. Кавшарлашнинг пайвандлашдан фарқи нимада? 3. Кавшар бирикма ҳосил қилиш учун қиздиришдан ташқари қандай шартлар бажарилади? 4. Кавшарлашнинг физик-кимёвий жараёнларига асосан қандай турларга классификасияланди? 5. Диффузион кавшарлашнинг моҳияти нимада? 6. Кавшарланган буюмларни ишлаб чиқаришда кавшарлашнинг қандай усуллари қўлланилади? 164 Фойдаланилган адабиётлар 1. Абралов М.А., Дуняшин Н.С., Абралов М.М., Эрматов З.Д. Эритиб пайвандлаш технологияси ва жиҳозлари – Т.: Ворис, 2007 2. Абралов М.А., Дуняшин Н.С., Эрматов З.Д. Газ алангаси ёрдамида метелларга ишлов бериш технологияси ва жиҳозлари – Т.: Илм зиё, 2007 3. Абралов М.А., Дуняшин Н.С. Контактли пайвандлаш технологияси ва жиҳозлари – Т.: Турон-иқбол, 2006 4. Абралов М.А., Эрматов З.Д., Дуняшин Н.С. Қўлда ёйли пайвандлаш жиҳозлари – Т.: Ўзбекистон файлсуфлари миллий жамияти нашриёти, 2012 5. Абралов М., Дуняшин Н. Оборудование и технология газопламенной обработки металлов – Т.: Иқтисод-молия, 2010 6. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки – М.: Вқсшая школа, 1997 7. Герасименко А.И. Основқ электрогазосварки – Ростовна-Дону: Феникс, 2004 8. Григорғянц А.Г. Основқ лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989 9. Думов С.И. Технология электрической сварки плавлением. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1987 10. Лупачев В.Г. Сварочнқе работқ – М.: Вқсшая школа, 1998 11. Колганов Л.А. Сварочнқе работқ – М.: «Дашков и К», 2004 12. Козулин М.Г. Технология электрошлаковой сварки в машиностроении: Учебное пособие. Толғятти: ТолПИ, 1994 13. Маслов В.И. Сварочнқе работқ. М.: Издателғский центр «Академия», 1999 14. Николаев А.А. Электрогазосварўик – Ростов на Дону: Феникс, 2000 165 15. Никифоров Н.И. Справочник газосварўика и газорезчика – М.: Академия, 1997 16. Оборудование для дуговой сварки: Справочное пособие / Под ред. В.В. Смирнова. Л.: Энергоатомиздат, 1986 17. Подгаецкий В.В., Люборец И.И. Сварочнқе флюсқ. Киев.: Техника, 1984 18. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. М.: Машиностроение. 1978- 1979 19. Сварка и резка в промқшленном строителғстве. /Б.Д. Малқшев, А.И. Акулов, Е.К. Алексеев и др.; Под ред. Б.Д. Малқшева. М.: Стройиздат, 1989 20. Сварка и резка материалов: Учеб. пособие/ М.Д. Банов, Ю.В. Казаков, М.Г. Козулин и др.; Под ред. Ю.В. Казакова. М.: Издателғский центр «Академия», 2001 21. Сварка и свариваемқе материалқ: В 3-х т. Т. ИИ. Технология и оборудование. Справ. изд./Под. ред. В.М. Ямполғского. М.: Издателғство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998 22. Стеклов О.И. Основқ сварочного производства. М.: Вқсшая школа, 1986 23. Технология и оборудование сварки плавлением/ Г.Д. Никифоров, Г.В. Бобров, В.М. Никитин, В.В. Дғяченко; Под обў. ред. Г.Д. Никифорова. М.: Машиностроение, 1986 24. Чебан В.А. Сварочнқе работқ. Ростов на Дону: Феникс, 2004 25. Чернқшев Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов – М.: Академия, 2004 – 496с 166 МУНДАРИЖА Кириш…………………………………………………….. 1-Маъруза ПАЙВАНДЛАШ УСЛУБЛАРИ ТАСНИФИ…………………………………………………….. 1.1. Пайвандлаш моҳияти……………………………….. 1.2. Пайвандлаш услублари таснифи………………………… 1.3. Пайванд чокнинг ва термик таосир зонасининг ҳосил бўлиши ва тузилиши…………………………………………... 2-Маъруза ЁЙЛИ ДАСТАКЛИ ПАЙВАНДЛАШ 2.1. Ёйли дастакли пайвандлаш моҳияти……………….. 2.2. Ёйли дастакли пайвандлаш постининг жиҳозланиши…. 2.3. Ёйли дастакли пайвандлаш учун қопламали металл електродлар………….………………………………………... 2.4. Ёйли дастакли пайвандлаш режимлари……………….... 3-Маъруза ФЛЮС ОСТИДА ПАЙВАНДЛАШ….. 3.1. Флюс остида пайвандлаш моҳияти…………………. 3.2. Флюс остида пайвандлашда ишлатиладиган пайвандлаш материаллари……………………………………... 3.3. Флюс остида пайвандлаш учун жиҳозлар…………..... 3.4. Флюс остида пайвандлаш режими хисоби……………… 4-Маъруза ҲИМОЯ ГАЗЛАР МУҲИТИДА ПАЙВАНДЛАШ…………………………………………… 4.1. Ҳимоя газ муҳитида пайвандлаш моҳияти……. 4.2. Эримайдиган электродлар билан пайвандлаш………… 4.3. Эрийдиган электрод билан пайвандлаш………………. 4.4. Ҳимояловчи газлар………………………………... 4.5. Ҳимоя газлар муҳитида пайвандлаш учун жиҳозлар………………………………………………………. 5-Маъруза ПАЙВАНД ЁЙИНИНГ ТАоМИНЛОВЧИ МАНБАЛАРИ………………………… 5.1. Пайвандлаш ёйи…………………………………… 5.2. Пайвандлаш трансформаторлари……………………… 5.3. Пайвандлаш тўғрилагичлари………………………. 5.4. Пайвандлаш ўзгартиргичлари ва агрегатлари……..... 167 6-Маъруза ЭЛЕКТР-ШЛАК ПАЙВАНДЛАШ 6.1. Электр-шлак пайвандлаш моҳияти………………… 6.2. Электр-шлак пайвандлаш усуллари………………….. 6.3. Электршлак пайвандлашнинг жиҳозлар…………….. 6.4. Электр-шлак пайвандлаш режимлари……………….. 7 - Маъруза ЭЛЕКТРОН-НУРЛИ ПАЙВАНДЛАШ………………………………………… 7.1. Электрон-нурли пайвандлаш моҳияти……………... 7.2. Электрон нурли пайвандлашда қўлланиладиган жиҳозлар……………………………………………………... 8 - Маъруза ЛАЗЕРЛИ ПАЙВАНДЛАШ……… 8.1. Лазерли пайвандлаш моҳияти…………………….. 8.2. Технологик лазерларнинг классификацияси………… 8.3. Лазерли пайвандлаш учун жиҳозлар………………. 9 - Маъруза ГАЗ АЛАНГАСИДА ИШЛОВ БЕРИШ……………………………………………………. 9.1. Газ алангасида ишлов бериш усулларининг таснифи………………………………………………………. 9.2. Газ алангасида ишлов бериш усулларининг моҳияти…………………………………………………… 9.3. Ёниш жараёни…………………………………… 9.4. Пайвандлаш алангасининг тузилиши……………….. 10-Маъруза НУҚТАЛИ ВА ЧОКЛИ КОНТАКТЛИ ПАЙВАНДЛАШ……………………….. 10.1. Контактли пайвандлаш…………………………… 10.2. Нуқтали контактли пайвандлаш…………………... 10.3. Чокли контактли пайвандлаш…………………… 11-Маъруза КОНТАКТЛИ РЭЛЙЭФЛИ ВА УЧМА-УЧ ПАЙВАНДЛАШ………………………. 11.1. Релефли пайвандлаш……………………………. 11.2. Учма-уч пайвандлаш………………………... 12-Маъруза СОВУҚ ҲОЛАТДА ВА ДИФФУЗИОН ПАЙВАНДЛАШ………………………… 12.1. Совуқ ҳолатда пайвандлаш……………………... 12.2. Диффузион пайвандлаш………………………….. 13-Маъруза УЛТРА ТОВУШ ЁРДАМИДА 168 ВА ИШҚАЛАБ ПАЙВАНДЛАШ…………………….. 13.1. Ултратовуш ёрдамида пайвандлаш…………… 13.2. Ишқалаб пайвандлаш…………………………… 14-Маъруза ТЕРМО-КОМПРЕССИОН ВА ПРОКАТЛАБ ПАЙВАНДЛАШ……………………… 14.1. Термо-компрессион пайвандлаш……………… 14.2. Прокатлаб пайвандлаш…………………………. 15-Маъруза ПОРТЛАТИБ, ЮҚОРИ ЧАСТОТАЛИ ВА МАГНИТ-ИМПУЛСЛИ ПАЙВАНДЛАШ……………………………………….. 15.1. Портлатиб пайвандлаш…………………………… 15.2. Юқори частотали пайвандлаш………………….. 15.3. Магнит-импулсли пайвандлаш…………………… 16-Маъруза ЭРИТИБ ҚОПЛАСН.………………. 16.1. Эритиб қоплаш жараёнларининг усуллари таснифи….. 16.2. Эритиб қопланадиган материаллар………………… 17- Маъруза ЧАНГЛАТИШ………………….. 17.1. Газотермик чанглатиш усулларининг таснифи……. 17.2. Плазмали чанглатишнинг моҳияти……………… 17.3. Плазмали чанглатиш учун жиҳозлар…………….. 17.4. Плазмали чанглатишнинг технологияси………… 18-Маъруза КАВШАРЛАШ…………………. 18.1. Кавшарлашнинг назарий асослари………………. 18.2. Кавшарлаш жараёнларининг таснифи…………….. Муҳарир Х. Пўлатхўжаев 169