Lipirea contactelor și firelor

Lipirea - procesul de îmbinare a metalelor în stare solidă cu lipituri, care, atunci când sunt topite, curg în gol, umezesc suprafețele de lipit și, atunci când sunt răcite, se solidifică, formează o cusătură lipită.

Lipirea se realizează la o temperatură sub temperatura de topire a materialelor pieselor de îmbinat. În același timp, temperatura lipiturii utilizate pentru lipire ar trebui să fie puțin mai mare decât punctul de topire, iar temperatura pieselor care trebuie îmbinate trebuie să fie apropiată de temperatura de topire a lipitului. Respectarea acestei condiții este necesară pentru a obține o astfel de mobilitate a lipitului, care asigură umplerea golurilor din cusăturile dintre elementele de contact și fluxul în jurul suprafețelor acestora.

O conexiune de lipire de calitate poate fi realizată numai dacă lipirea udă suprafețele de contact ale elementelor de conectat și, de asemenea, are proprietăți capilare ridicate și asigură umplerea golurilor dintre elementele de conectat.

Metoda metalurgică de conectare a pieselor folosind lipire cu un punct de topire sub 450 ° C se numește lipire moale. Aderența lipitului la metal are loc datorită aderenței lipitului la metal. Trebuie remarcat faptul că punctul de topire al lipirii pentru lipirea moale la 450 ° C este presupus condiționat.

Realizarea îmbinărilor de contact folosind lipire cu un punct de topire peste 450 ° C se numește lipire. Lipirea lipiturii de metal în acest caz se datorează atât aderării, cât și difuzării lipirii în metal.

La lipire, nu există aproape nicio topire a elementelor conectate, astfel încât conexiunile lipite sunt mai ușor de reparat.

Lipirea realizează conexiuni între aproape orice metal sau combinație de metale diferite.

Cuprul este unul dintre metalele care pot fi lipite cu ușurință. Cu toate acestea, adăugarea de elemente de aliere la cupru complică procesul de lipire, deoarece prezența impurităților în cupru modifică proprietățile filmelor de oxid, care reprezintă un obstacol în calea formării unei conexiuni fiabile. În plus, impuritățile din aliajele de cupru reacționează în timpul lipirii și formează îmbinări fragile. În acest sens, atunci când se realizează conexiuni de contact, fluxurile și lipiturile trebuie selectate cu grijă.

Lipirea aluminiului prezintă două provocări majore. În primul rând, există un film de oxid refractar pe aluminiu, iar în al doilea rând, aluminiul are o conductivitate termică ridicată, cu o capacitate termică relativ scăzută și un coeficient mare de dilatare liniară. Prin urmare, în procesul de lipire a elementelor de contact din aluminiu, încălzirea trebuie să fie localizată, alegerea fluxului trebuie făcută în funcție de aditivii de aliere introduși în metal.

Caracteristicile diferitelor metale care urmează a fi îmbinate sau combinațiile acestora predetermina atât procesul tehnologic de lipit, cât și lipirea, fluxurile și echipamentele utilizate în lipire.

Structura de contact sudata

Lipirea are multe în comun cu sudarea prin fuziune, dar există diferențe fundamentale între cele două. Dacă în timpul sudării metalele principale și suplimentare sunt în bazinul de sudură în stare topită, atunci metalul principal nu se topește în timpul lipirii.

În general, lipirea este un complex de procese metalurgice și fizico-chimice care apar la limita dintre metalul solid de bază și metalul lichid - lipire.În funcție de proprietățile fizico-chimice ale materialului de bază și ale lipitului, precum și de condițiile și metoda de lipire, îmbinarea, formată între ele, are o structură diferită. Se știe că condiția pentru îmbinarea metalului de bază cu lipirea este aderența. La umezirea unei suprafețe metalice curate cu lipire și solidificarea ulterioară a acesteia, au loc următoarele procese.

Dacă componentele care alcătuiesc lipirea nu interacționează cu metalul de bază înainte de a se dizolva în acesta, atunci apar legături intergranulare între lipit și acest metal. Rezistența lipirii întărite la metalul de bază este apropiată de rezistența lipiturii în sine. Acest lucru este determinat de faptul că lipirea umple toate neregularitățile și micro-canalele, care formează o suprafață de adeziune dezvoltată, depășind semnificativ suprafața de contact vizibilă.

În cazul în care dizolvarea unui metal în altul este posibilă la temperatura de lipit sau la temperaturi mai scăzute, pe lângă legăturile intercristaline, are loc o difuzie a atomilor de lipit în metalul lipit și invers. Difuzia reciprocă a lipitului și a metalului de lipit este extrem de sensibilă la temperatură. Prin urmare, desfășurarea acestui proces depinde de temperatura de lipire și de durata încălzirii. La anumite temperaturi, metalul de sudură și componentele de lipit formează straturi intermetalice la limita îmbinării.

Structura îmbinării de contact realizată prin lipire este o zonă formată dintr-un strat de lipit turnat egal cu golul dintre elementele de îmbinat și înconjurat pe ambele părți de produsele interacțiunii lipiturii cu metalele de bază — intermediar intermetalic. straturi diferite compoziții — și zone de distribuție reciprocă.

Structura îmbinării lipite: 1 — fire conectate; 2 — zone de coroziune; 3 — straturi intermetalice; 4 — lipire; 5 — zona de difuzie

Lipirea firelor de aluminiu

Conectarea și ramificarea firelor solide cu o secțiune transversală de 2,5 - 10 mm2 prin lipire se realizează după ce capetele miezului sunt conectate în prealabil cu o răsucire dublă, astfel încât să se formeze o canelură în punctul în care miezurile se ating. Joncțiunea este încălzită cu flacăra unui arzător propan-butan sau a unei lămpi de benzină la temperatura de început a topirii lipitului. Apoi, cu efort, frecați suprafețele de legătură cu un fier de lipit introdus în flacără. Ca urmare a frecării, canelura este curățată de impurități și cositorită atunci când îmbinarea este încălzită. În acest fel, întreaga conexiune este sigilată.

Conexiune prin lipire și ramificare a firelor solide

Conectarea, terminarea și ramificarea firelor de aluminiu izolate prin lipire produsă după tăierea pas cu pas a zonelor de contact ale firelor de aluminiu și cositorirea preliminară a acestora. Capetele venelor sunt introduse în forme speciale, plasându-le în mijlocul și centrul părții tubului astfel încât să se atingă. Pe fire sunt plasate ecrane de protecție pentru a proteja izolația firelor conectate de acțiunea flăcării. Răcitoarele sunt utilizate în plus pentru secțiuni transversale mari de fire. Suprafețele interioare ale formelor sunt prevopsite cu vopsea rece sau frecate cu cretă. Locurile în care firele intră în matriță sunt sigilate cu azbest foaie sau snur pentru a preveni scurgerea lipirii.

Înainte de lipirea cu flacără directă, partea de mijloc a matriței este încălzită, apoi lipirea este introdusă în flacără, care prin topire umple matrița până la vârful găurii.

Figura prezintă o conexiune pregătită pentru lipire. A fost dezvoltată și utilizată metoda de turnare prin lipire. Cu această metodă, venele pregătite sunt așezate cu teșituri la un unghi de 55 °. de forma, lasand intre ele o distanta de aproximativ 2 mm, operatiunile ramase de pregatire a firului pentru conectare sunt similare cu cele efectuate in legatura prin fuziune.

În creuzet, se topesc 7-8 kg de lipit și se încălzesc la aproximativ 600 ° C (pentru a evita răcirea rapidă). Între creuzet și locul în care este turnat lipitul, este instalată o tavă de scurgere de lipit, care este atașată de părțile expuse ale firelor.Lipitul este turnat în matriță prin orificiul de colectare până când marginile miezurilor sunt topite și matrița este umplută. Se recomandă amestecarea lipirii și răzuirea filmului de oxid de la capetele miezurilor cu o racletă. Timpul de lipit nu depășește 1 - 1,5 minute.

Fire toronate cu forme montate pe ele, pregătite pentru lipire: 1 — izolație de sârmă, 2 — ecran de protecție, 3 — formă, 4 — sârmă așezată, 5 — etanșare cu azbest.

Conectarea conductoarelor de cablu din aluminiu prin lipire prin turnare lipire topită: a — vedere generală a procesului de lipire, b — șablon pentru decorarea capetelor firelor; c — conexiune gata, 1 — lipire, 2 — puncte de lipit

Lipirea firelor de cupru

Tehnologia de conectare și terminare a firelor de cupru prin lipire este aceeași. Lipirea firelor cu o secțiune transversală de 1,5 — 10 mm2 se realizează cu un fier de lipit, iar cu o secțiune transversală de 16 — 240 mm2 — cu o pistoletă sau un pistol cu ​​propan-butan; procesul de lipire constă în scufundarea în lipire topită sau turnarea lipitului topit pe punctul de lipit.

Conectarea și ramificarea firelor de cupru de până la 10 mm2 prin lipire se realizează după pregătirea contactelor acestora. Venele sunt răsucite, acoperite cu colofoniu, punctul de lipit este încălzit cu un fier de lipit prin topirea lipitului la punctul de lipit sau prin scufundarea îmbinării într-o baie de lipit. După ce îmbinarea este umezită cu lipit și golurile dintre capetele lipite sunt umplute cu aceasta, încălzirea îmbinării se oprește.

Conectarea și ramificarea firelor de cupru cu o secțiune de 4 — 240 mm2 prin lipire cu utilizarea fitingurilor de contact, se realizează prin irigare.În acest scop, lipirea în creuzete din grafit sau oțel este încălzită într-un cuptor electric sau cu gaz la o temperatură de 550-600°C.

Firele pregătite pentru conectare sau terminare sunt pre-cositorite și apoi plasate într-un manșon sau manșon. Îmbinarea conductorului este situată în mijlocul manșonului. Când este terminat, miezul este introdus în bit, astfel încât capătul său să fie la același nivel cu capătul secțiunii de țeavă a vârfului. Pentru a evita scurgerea lipirii pe miez, azbestul este înfășurat între capătul manșonului (vârf) și marginea izolației. Articulația este orizontală. Irigarea lipiturii continuă până când volumul dintre miez și vârf este umplut, dar nu mai mult de 1,5 minute. La sfârșitul lipirii, imediat (până când lipirea se răcește) ștergeți manșonul cu o cârpă umezită cu unguent de lipit, eliminând și netezind petele de lipit.

Lipirea diferitelor fire metalice se face folosind aceeași tehnologie ca conectarea a două fire de aluminiu. La pregătirea capetelor firelor de aluminiu pentru lipit, capetele lor sunt teșite la un unghi de 55O sau tăiate în trepte, după care capetele sunt cositorite. Lipirea se face prin topire directă în matriță sau prin turnare cu lipire pre-topită. Conexiunea și ramificarea firelor de aluminiu pline și pline se pot face și în bucșe din cupru cositorit.