Стали і сплави

Травлення деталей з інших металів виробляють аналогічно травленню легких сплавів у відповідних розчинах.

Для травлення міді і її сплавів найбільш часто застосовують водні розчини 10% -ної сірчаної кислоти (H2S04), що сприяють розпушуванню і розчинення поверхневих оксидів міді і не діють на основний метал.

при підготовці титанових сплавів необхідно враховувати деякі їх особливості. Зазвичай після попередніх операцій, пов'язаних з термообробкою і штампуванням, на поверхні деталей утворюється оксид з рутилу (ТЮГ), міцно зчіплюються з металом. Під шаром оксиду утворюється малопластічний альфа-ний шар, збагачений киснем і азотом.

Підготовка поверхні деталей з титанових сплавів ведеться комбінованим способом: обдування піском для видалення окалини і подальше хімічне травлення для видалення альфірован-ного шару.

Для травлення використовуються кілька різних складів, що складаються з суміші кислот. Широко використовується наступний склад в см3 /л води:

Соляна кислота НС1 - 34 - 35

Азотна кислота HN03 - 55 - 60

Плавикова кислота HF - 50 г /л

Травлення ведеться при температурі 45 - 55 ° С протягом 10 - 30 хв (в залежності від товщини альфірованного шару).

Після травлення деталі промивають в теплій воді при температурі 40 - 50 ° С, протирають волосяними щітками і просушують стисненим повітрям або в шафах при температурі 100 - 120 ° С протягом 10 - 15 хв.

Гарні результати виходять при травленні в такому розчині:

Сірчана кислота H2SO4 - 10%

Плавикова кислота HF - 20%

Вода - інше.

Відношення обсягу розчину до поверхні травлення становить 13. При температурі 80 - 95 ° С швидкість травлення досягає 30 мк /хв. При такому травленні відбувається рівномірний знімання металу без роз'ятрювання поверхні і без помітного впливу на властивості металу.

Деталі із сталей і чорних сплавів після заготівельних операцій завжди мають на поверхні шар окалини або оксидів. Для підготовки таких деталей застосовується і механічний і хімічний способи обробки. Хімічний спосіб підготовки найчастіше використовується для деталей, що з'єднуються контактним зварюванням або паянням. Для зварювання плавленням деталі найчастіше очищаються щітками або металевим піском. Після обдування потрібно видалити пісок з оброблюваної поверхні стисненим повітрям. Деталі з нержавіючих аустенітних сталей і жароміцних сплавів обдувати піском не рекомендується, так як після цього знижується їх стійкість проти корозії. Для нержавіючих і жароміцних сталей і сплавів можна використовувати спеціальний металевий пісок з маловуглецевої сталі з високим вмістом кремнію, після чого для підвищення антикорозійного стійкості поверхні деталей застосовують травлення і пассивирование в 30% -ому розчині азотної кислоти (HNO3).

Не рекомендується обдувати піском також деталі під пайку, так як по такій поверхні погано розтікається припій, в зв'язку з чим потрібна додаткова хімічна обробка її в травильної ванні наступного складу:

Плавикова кислота HF - 50 г /л

Азотна кислота HNO3 - 10% від обсягу

Сірчана кислота H2SO4 - 55% від обсягу.

Витримка при температурі 20 ° С протягом 30 - 60 хв з подальшим пассивированием в 30% -ному розчині HN03 протягом 30 хв.

Для механічного очищення деталей використовуються щітки, в яких дріт повинна бути товщиною не більше 02 мм і досить жорстка.

Для травлення використовуються певні склади з суміші водних розчинів кислот. Для маловуглецевих і конструкційних сталей зазвичай використовуються суміші розчинів сірчаної та соляної кислот. Хороші результати дає травлення у ванні з 1 частини соляної кислоти (НС1) і 35 частин сірчаної кислоти (H2S04).

Оксиди на поверхні деталей з нержавіючих і жароміцних сталей і сплавів міцніші, тому для їх розчинення використовують суміші кислот соляної, сірчаної та азотної.

Для зняття тонкого шару окислів на поверхні хороші результати дає обробка в ванні водним розчином 11% -ної соляної кислоти і 10% -ної азотної кислоти при температурі 65 ° С. Добре йде травлення в «царській горілці» (3% азотної кислоти; 7% соляної кислоти і 90% води) при температурі 80 ° С.

Після травлення нержавіючих і жароміцних сталей необхідна ретельна їх промивка щітками в гарячій воді в 10% -ному розчині соди і знову в проточній воді.

Вельми однорідну поверхню деталей з нержавіючих і жароміцних сталей і сплавів, а також мідних сплавів (Латуні, нейзильбер та ін.) Під контактне зварювання і пайку (особливо для деталей приладів) отримують шляхом застосування електролітичного полірування (травлення).

Унаслідок значної складності процесу електролітичне полірування застосовується в тих випадках, коли до виробів пред'являються особливо високі вимоги щодо стану поверхні, корозійної стійкості і т. П., А також при дуже малій товщині з'єднувальних деталей. це процес анодної обробки, що виконується в спеціальних електролітах при певному режимі. Електролітичне полірування особливо зарекомендувало себе як спосіб підготовки під зварювання і пайку деталей складної форми.

Для такої обробки деталей з нержавіючих і жароміцних сталей і сплавів застосовується наступний технологічний процес: промивка в холодній воді, електрополірування, промивка в холодній воді, нейтралізація в содовому розчині, промивка в холодній проточній воді, сушіння.

Деталі, які надходять на електрополірування, повинні мати чисту поверхню без окалини, іржі, масла, вологи та інших забруднень. Обробку перед електрополірованія можна робити шляхом обдування піском.

У ваннах деталі підвішуються на позитивний полюс у вертикальному положенні з певним інтервалом між ними.

Полірування проводиться в електроліті наступного складу за вагою чистого речовини (в%): Сірчана кислота H2S04 - 40 Ортофосфорная кислота Н3Р04 - 44 Сировина хімічна СгОз - 3 Вода Н20 - 13

Режим процесу електрополірування: Анодна щільність струму - 10 - 15 а /.см2; Температура електроліту - 70 - 90 ° С; Тривалість електрополірованія - 10 - 15 хв При цьому товщина знятого шару складає в середньому 05 - 06 мк. після електрополірованія для нейтралізації залишків електроліту деталі ретельно промивають і негайно занурюють на 1 - 2 хв в 5% -ний водний розчин їдкого натру (NaOH) при кімнатній температурі. Потім деталі знову Промивають холодною проточною водою і негайно обдувають сухим і чистим повітрям до повного видалення вологи.

Для підготовки деталей під пайку електрополірування проводиться у ванні наступного складу в г /л: Сірчана кислота H2S04 - 230 - 280 Сировина хімічна СгОз - 70 - 90 Фосфорна кислота Н3Р04 - 850 - 1110 Вода Н20 - 6 - 7% від обсягу ванни.

Температура ванни 50 - 60 ° С; щільність струму 20 - 30 а /см2. Електрополірування створює хорошу поверхню для розтікання припою і значно сприяє підвищенню міцності паяного з'єднання.

Для здешевлення процесу замість електрополірованія можна використовувати травлення в ванні, яка застосовується для обробки після обдування піском:

Плавикова кислота HF - 50 г /л

Азотна кислота HN03 - 10% від обсягу ванни

Сірчана кислота H2S04 - 55% від обсягу ванни.

Витримка при температурі 20 ° С протягом 30 - 60 хв з подальшим пассивированием в 30% -ому розчині ITN03.

Після електрополірованія деталі повинні мати гладку, світлу або глянсову поверхню, а після травлення матову без раковин, пітингу, тріщин і інших поверхневих дефектів.

Аналогічний процес використовується для електролітичного полірування мідних сплавів (латуні, бронзи).

У цьому випадку застосовують електроліт наступного складу в г /л:

Сірчана кислота (H2SO4) уд. вага 184 - 330

Ортофосфорна кислота (Н3Р04) уд. вага 14 - 16 - 620

Сировина хімічна (Сг03) - 50

Процес ведеться при температурі електроліту 18 - 20 ° С протягом 5 - 10 хв при щільності струму 6 - 8 а /см2. У цьому випадку товщина знятого шару становить 02 - 03 мк і деталі набувають гладеньку поверхню.

Для підготовки під пайку деталей з титанових сплавів використовується травлення у водному розчині азотної кислоти - 20% і плавикової кислоти - 3%. При цьому травлення, крім видалення окисних плівок, сприяє створенню більш сприятливого для пайки мікрорельєфу поверхні.

Після операції підготовки якість поверхні контролюється. Залежно від виду матеріалу, способу підготовки і подальшого методу з'єднання використовуються різні види контролю: зовнішній огляд, вимір контактного опору, огляд поверхні за допомогою лупи з 8-кратним і більше збільшенням.

У підготовку поверхні деталей під пайку, крім зачистки і травлення, в окремих випадках включається нанесення металевих покриттів і облуживание.

Нанесенням тонких металевих шарів на поверхню паяних деталей переслідуються дві мети:

1) поліпшення змочування паяемой поверхні припоєм;

2) зміна характеру взаємодії припою з основним металом шляхом заміни їх безпосередньої взаємодії взаємодією з металом покриття.

Вимоги, що пред'являються до покриття, залежать від того, яка функція на нього покладається.

У першому випадку має основне значення зміна характеру взаємодії основного металу з навколишньою атмосферою і покриття найчастіше наносяться хімічним або електролітичним способом. Покриття, нанесене таким способом на ретельно оброблену поверхню основного металу, захищає її від взаємодії з навколишнім середовищем при кімнатній температурі і, особливо, в процесі пайки. Після розтікання припою по паяемой поверхні потреба в покритті відпадає і воно може розчинитися частково або повністю в припої. Прикладом такого покриття може бути меднение або нікелювання нержавіючих сталей, що використовується в деяких випадках пайки цих матеріалів.

У другому випадку властивості і товщина покриття, вид припою і флюсу (або захисної атмосфери) і метод пайки повинні вибиратися виходячи з необхідності зберегти покриття протягом всього циклу пайки і забезпечити повне роз'єднання основного металу і припою. При цьому, на відміну від першого випадку, має велике значення міцність зчеплення покриття з основним металом, так як від цього залежить міцність з'єднання в цілому. Прикладом такого роду покриття є електролітичне хромування з наступним никелированием при пайку деталей з титанових сплавів.

Облуговування називають покриття з'єднуються місць деталей будь-яким більш легкоплавким, ніж основний матеріал, металом або сплавом-припоєм при температурі вище температури плавлення металу-покриття і нижче температури плавлення основного матеріалу. При цьому метал-покриття (припій) розплавляється в контакті з основним металом і вступає у взаємодію з ним, що призводить до утворення характерної для пайки межкрістал-літної форми зв'язку припою і паяється. Припій наноситься на поверхню деталей одним із способів - хімічним, електролітичним, напиленням, укладанням і т. П., Після чого деталі нагріваються в відповідних умовах до температури плавлення припою-покриття. Облуживание дозволяє спростити і прискорити процес самої пайки. Найбільш поширене попереднє облуживание при пайку легкоплавкими припоями. При пайку високотемпературними припоями великих виробів з великою поверхнею з'єднання облуживание використовують як спосіб введення припою.



Схожі публікації по темі: