Hàn các điểm tiếp xúc và dây điện
Hàn - quá trình nối các kim loại ở trạng thái rắn bằng chất hàn, chất này khi nóng chảy sẽ chảy vào khe hở, làm ướt bề mặt cần hàn, khi nguội thì đông lại, tạo thành mối hàn.
Hàn được thực hiện ở nhiệt độ dưới nhiệt độ nóng chảy của vật liệu của các bộ phận được nối. Đồng thời, nhiệt độ của chất hàn được sử dụng để hàn phải cao hơn một chút so với điểm nóng chảy và nhiệt độ của các bộ phận được nối phải gần với nhiệt độ nóng chảy của chất hàn. Việc tuân thủ điều kiện này là cần thiết để có được tính di động như vậy của chất hàn, đảm bảo lấp đầy các khoảng trống trong các đường nối giữa các phần tử tiếp xúc và dòng chảy xung quanh bề mặt của chúng.
Chỉ có thể đạt được kết nối hàn chất lượng nếu chất hàn làm ướt bề mặt tiếp xúc của các phần tử được kết nối, đồng thời có đặc tính mao dẫn cao và đảm bảo lấp đầy các khoảng trống giữa các phần tử được kết nối.
Phương pháp luyện kim để kết nối các bộ phận sử dụng chất hàn có nhiệt độ nóng chảy dưới 450 ° C được gọi là hàn mềm. Sự kết dính của chất hàn với kim loại xảy ra do sự kết dính của chất hàn với kim loại. Cần lưu ý rằng điểm nóng chảy của chất hàn để hàn mềm ở 450 ° C được giả định có điều kiện.
Tạo các mối nối tiếp xúc bằng cách sử dụng chất hàn có nhiệt độ nóng chảy trên 450 ° C được gọi là hàn. Liên kết của chất hàn với kim loại trong trường hợp này là do cả sự bám dính và khuếch tán của chất hàn vào kim loại.
Khi hàn, các phần tử được kết nối hầu như không bị nóng chảy nên việc sửa chữa các mối hàn sẽ dễ dàng hơn.
Hàn tạo ra các kết nối giữa hầu như bất kỳ kim loại nào giống nhau hoặc sự kết hợp của các kim loại khác nhau.
Đồng là một trong những kim loại có thể dễ dàng hàn. Tuy nhiên, việc bổ sung các nguyên tố hợp kim vào đồng làm phức tạp quá trình hàn, vì sự có mặt của tạp chất trong đồng làm thay đổi tính chất của màng oxit, đây là một trở ngại cho sự hình thành mối nối đáng tin cậy. Ngoài ra, các tạp chất trong hợp kim đồng phản ứng trong quá trình hàn và tạo thành các mối nối giòn. Về vấn đề này, khi thực hiện các kết nối tiếp xúc, chất trợ dung và chất hàn phải được lựa chọn cẩn thận.
Hàn nhôm đưa ra hai thách thức lớn. Đầu tiên, có một màng oxit chịu lửa trên nhôm và thứ hai, nhôm có tính dẫn nhiệt cao với công suất tỏa nhiệt tương đối thấp và hệ số giãn nở tuyến tính lớn. Do đó, trong quá trình hàn các phần tử tiếp xúc bằng nhôm, quá trình gia nhiệt phải được cục bộ hóa, việc lựa chọn chất trợ dung phải được thực hiện tùy thuộc vào các chất phụ gia hợp kim được đưa vào kim loại.
Các đặc tính của các kim loại khác nhau được nối hoặc sự kết hợp của chúng xác định trước cả quy trình công nghệ hàn và chất hàn, chất trợ dung và thiết bị được sử dụng trong quá trình hàn.
Kết cấu tiếp xúc hàn
Hàn cứng có nhiều điểm chung với hàn nhiệt hạch, nhưng có những khác biệt cơ bản giữa hai loại hàn này. Nếu trong quá trình hàn, kim loại chính và kim loại phụ nằm trong vũng hàn ở trạng thái nóng chảy, thì kim loại chính không bị nóng chảy trong quá trình hàn.
Nói chung, hàn là một phức hợp của các quá trình luyện kim và hóa lý xảy ra ở ranh giới giữa kim loại rắn cơ bản và kim loại lỏng - chất hàn.Tùy thuộc vào tính chất hóa lý của vật liệu cơ bản và chất hàn, cũng như các điều kiện và phương pháp hàn, mối nối được hình thành giữa chúng có cấu trúc khác nhau. Được biết, điều kiện để nối kim loại cơ bản với vật hàn là độ bám dính. Khi làm ướt bề mặt kim loại sạch bằng chất hàn và quá trình đông đặc tiếp theo của nó, các quá trình sau đây sẽ xảy ra.
Nếu các thành phần tạo nên chất hàn không tương tác với kim loại cơ bản trước khi hòa tan vào nó, thì các liên kết giữa các hạt sẽ xuất hiện giữa chất hàn và kim loại này. Độ bền liên kết của chất hàn cứng với kim loại cơ bản gần bằng độ bền của chính chất hàn. Điều này được xác định bởi thực tế là chất hàn lấp đầy tất cả các điểm bất thường và vi kênh, tạo thành bề mặt bám dính phát triển, vượt quá đáng kể bề mặt tiếp xúc có thể nhìn thấy.
Trong trường hợp có thể hòa tan một kim loại này trong một kim loại khác ở nhiệt độ hàn hoặc ở nhiệt độ thấp hơn, ngoài các liên kết giữa các tinh thể, có sự khuếch tán của các nguyên tử hàn vào kim loại hàn và ngược lại. Sự khuếch tán lẫn nhau của chất hàn và kim loại hàn cực kỳ nhạy cảm với nhiệt độ. Do đó, sự phát triển của quá trình này phụ thuộc vào nhiệt độ hàn và thời gian gia nhiệt. Ở những nhiệt độ nhất định, kim loại mối hàn và các thành phần hàn tạo thành các lớp liên kim tại ranh giới mối nối.
Cấu trúc của mối nối tiếp xúc được tạo ra bằng cách hàn là một khu vực bao gồm một lớp vật liệu hàn đúc bằng khoảng cách giữa các phần tử được nối và được bao quanh ở cả hai bên bởi các sản phẩm tương tác của chất hàn với các kim loại cơ bản - chất trung gian giữa các kim loại. lớp các thành phần khác nhau - và các khu vực phân phối lẫn nhau.
Cấu trúc của mối hàn: 1 — dây nối; 2 — vùng ăn mòn; 3 — lớp liên kim loại; 4 — hàn; 5 — vùng khuếch tán
Hàn dây nhôm
Kết nối và phân nhánh của dây rắn có tiết diện 2,5 — 10 mm2 bằng cách hàn được thực hiện sau khi các đầu của lõi được kết nối trước đó bằng một vòng xoắn kép để tạo thành rãnh tại điểm tiếp xúc của lõi. Mối nối được đốt nóng bằng ngọn lửa của đèn đốt propan-butan hoặc đèn xăng đến nhiệt độ bắt đầu nóng chảy của chất hàn. Sau đó, với nỗ lực, chà xát các bề mặt kết nối bằng mỏ hàn được đưa vào ngọn lửa. Do ma sát, rãnh được làm sạch tạp chất và đóng hộp khi khớp được nung nóng. Bằng cách này, toàn bộ kết nối được niêm phong.
Hàn kết nối và phân nhánh của dây rắn
Kết nối, kết thúc và phân nhánh của dây nhôm cách điện bằng cách hàn được thực hiện sau khi cắt từng bước các khu vực tiếp xúc của dây nhôm và đóng hộp sơ bộ của chúng. Các đầu của tĩnh mạch được chèn vào các dạng đặc biệt, đặt chúng ở giữa và tâm của phần ống để chúng chạm vào nhau. Màn hình bảo vệ được đặt trên dây để bảo vệ lớp cách điện của dây được kết nối khỏi tác động của ngọn lửa. Bộ làm mát được sử dụng bổ sung cho các mặt cắt ngang lớn của dây. Các bề mặt bên trong của các biểu mẫu được sơn sẵn bằng sơn mát hoặc cọ xát bằng phấn. Những nơi dây đi vào khuôn được bịt kín bằng amiăng dạng tấm hoặc dây để tránh rò rỉ chất hàn.
Trước khi hàn ngọn lửa trực tiếp, phần giữa của khuôn được làm nóng, sau đó chất hàn được đưa vào ngọn lửa, bằng cách nóng chảy, chất này sẽ lấp đầy khuôn đến đỉnh của lỗ.
Hình này cho thấy một kết nối được chuẩn bị để hàn. Phương pháp đúc hàn được phát triển và sử dụng. Với phương pháp này, các tĩnh mạch đã chuẩn bị được đặt với các mặt vát ở một góc 55 °. hình dạng, để lại khoảng cách giữa chúng khoảng 2 mm, các thao tác còn lại để chuẩn bị dây cho kết nối tương tự như các thao tác được thực hiện trong kết nối nhiệt hạch.
Trong nồi nấu kim loại, 7-8 kg chất hàn được nấu chảy và nung nóng đến khoảng 600 ° C (để tránh làm nguội nhanh). Giữa nồi nấu kim loại và nơi đổ chất hàn, một khay xả chất hàn được lắp đặt, được gắn vào các phần tiếp xúc của dây.Hàn được đổ vào khuôn thông qua lỗ phun cho đến khi các cạnh của lõi bị nóng chảy và khuôn được lấp đầy. Nên khuấy chất hàn và cạo màng oxit từ các đầu của lõi bằng dụng cụ cạo. Thời gian hàn không quá 1 - 1,5 phút.
Dây bện với các dạng được gắn trên chúng, được chuẩn bị để hàn: 1 — dây cách điện, 2 — màn bảo vệ, 3 — dạng, 4 — dây đặt, 5 — miếng đệm amiăng.
Kết nối các dây dẫn cáp nhôm bằng cách hàn bằng cách đổ chất hàn nóng chảy: a — tổng quan về quy trình hàn, b — khuôn mẫu để trang trí các đầu dây; c - kết nối sẵn sàng, 1 - hàn, 2 - điểm hàn
Hàn dây đồng
Công nghệ kết nối và kết thúc dây đồng bằng cách hàn là như nhau. Việc hàn dây có tiết diện 1,5 — 10 mm2 được thực hiện bằng mỏ hàn và có tiết diện 16 — 240 mm2 — bằng mỏ hàn propan-butan hoặc đèn hàn; quá trình hàn bao gồm nhúng vào chất hàn nóng chảy hoặc đổ chất hàn nóng chảy lên điểm hàn.
Kết nối và phân nhánh dây đồng lên đến 10 mm2 bằng cách hàn được thực hiện sau khi chuẩn bị các tiếp điểm của chúng. Các tĩnh mạch được xoắn lại, phủ nhựa thông, điểm hàn được làm nóng bằng mỏ hàn bằng cách làm nóng chảy chất hàn tại điểm hàn hoặc bằng cách nhúng mối nối vào bể hàn. Sau khi mối nối được làm ẩm bằng chất hàn và các khoảng trống giữa các đầu hàn được lấp đầy bằng chất hàn này, quá trình đốt nóng của mối nối sẽ dừng lại.
Kết nối và phân nhánh của dây đồng có tiết diện 4 — 240 mm2 bằng cách hàn với việc sử dụng các phụ kiện tiếp xúc, nó được thực hiện bằng cách tưới tiêu.Với mục đích này, chất hàn trong nồi nấu kim loại bằng than chì hoặc thép được nung nóng trong lò điện hoặc gas đến nhiệt độ 550-600°C.
Các dây được chuẩn bị để kết nối hoặc kết thúc được đóng hộp trước và sau đó được đặt trong ống bọc ngoài hoặc đai sắt. Mối nối dây dẫn nằm ở giữa tay áo. Khi hoàn thành, lõi được lắp vào bit sao cho đầu của nó ngang bằng với phần cuối của phần ống của đầu. Để tránh rò rỉ chất hàn vào lõi, amiăng được quấn giữa phần cuối của ống bọc (đầu) và mép của lớp cách nhiệt. Mối nối nằm ngang. Việc tưới chất hàn tiếp tục cho đến khi thể tích giữa lõi và đầu được lấp đầy, nhưng không quá 1,5 phút. Khi kết thúc quá trình hàn, ngay lập tức (cho đến khi chất hàn nguội đi) lau tay áo bằng vải thấm thuốc mỡ hàn, loại bỏ và làm phẳng vết hàn.
Hàn các dây kim loại khác nhau được thực hiện bằng công nghệ tương tự như hàn hai dây nhôm. Khi chuẩn bị các đầu của dây nhôm để hàn, các đầu của chúng được vát một góc 55O hoặc cắt bậc, sau đó các đầu được đóng hộp. Hàn được thực hiện bằng cách nung chảy trực tiếp trong khuôn hoặc bằng cách đúc với chất hàn nóng chảy trước. Việc kết nối và phân nhánh của dây nhôm và dây đặc cũng có thể được thực hiện trong ống lót bằng đồng đóng hộp.