Дәріс. Пісіру туралы жалпы мәліметтер.
Дәрістік сабақ конспектілері
Пісіру түрлерінің топтастырылуы. Пісіру деп қатты материалдарды жергілікті балқыту немесе пластикалық деформациялау арқылы ажырамайтын жалғас алу процесін айтады. Осының нәтижесінде пісірілетін материалдар атомдарының арасында берік байланыс орнайды.
Металдарды пісіру физикалық, техникалық және технологиялық белгілерімен әртүрлі топтарға бөлінеді. Металдарды пісіруді физикалық белгілерімен жіктеу. Физикалық белгілерімен топтастыру пісіру жалғасын қалыптастыруға қолданылатын энергия түріне байланысты жасалады. Осы бойынша пісіру процестері үш топқа бөлінеді:
- термиялық; термомеханикалық; механикалық.
Термиялық топқа жылу энергиясын пайдаланып балқыту пісіру түрлері жатады: доғалы, электрон-сәулелі, электрқожды, плазмалы, термитті, газбен және құймалы.
Термомеханикалық топқа жылу энергиясын және қысым күшін пайдалану арқылы пісірілетін түрлері жатады. Бұл топқа түйіспе пісіру, индукциялы-қысымды, диффузиялы, газды-баспалы, термокомпрессиялы, доға-басқалы, термитті-баспалы.
Механикалық топка – механикалық энергия мен қысымды қолданып орындалатын пісірудің түрлері жатады: салқындай, ультрадыбысты, жарылыспен, үйкеліспен және магнит-импульсті.
Металдарды пісірудің техникалық белгілерімен жіктелуі.
Техникалық белгілерге келесілер жатады:
- металды пісіру аумағында оқшаулау әдісі;
- пісіру процесінің үзіліссіз орындалу дәрежесі;
- процесті механикаландыру дәрежесі.
Металды атмосфера ауасынан қорғау әдісі бойынша пісірудің түрлері – ауада, вакуумда, әртүрлі қорғаушы газдарда, флюс астында, флюс үстімен, көбікте, аралас қорғаулармен. Процестің үзіліссіздігіне байланысты пісіруді үзіліссіз және үзіліспен деп бөледі; механикаландыру дәрежесімен пісіру қолмен, механикаландырылған, автоматтандырылған және автоматты түрлері болады.
Пісірудің негізгі түлерінің қысқаша сипаттамалары. Доғалы пісіру пісірудің кеңірек тараған және әмбебап түрі болып табылады. Балқытып пісіру тобына жатады. Негізгі және қосынды металдардың балқуы пісірілетін метал мен электрод арасында жанатын электр доғасы арқылы орындалады. Балқыған негізгі және қосынды металл (электрод немесе пісіру сымы) пісіру ваннасын қалыптастырады; нәтижесінде пісіру ваннасы металының кристалдануынан пісіру жігі қалыптасады. Пісіру жігін тотығудан қорғау үшін, доға жанғанда сұйық қож және газдар (мысалы СО2, сутегі) бөлетін қалың қаптамалы электродтар қолданылады. Көмір элекродымен тәуелді (1б- суреті) және тәуелсіз (1,в – суреті) доғада қосынды сым қолданып пісіру шектелуі, бұны көбінесе түсті металдан жасалған жұқа қабырғалы бұйымдарды пісіруге пайдаланады. Көмір электродтарын көбінесе доғалы кесуге ( әсіресе ысқаланған болаттарды) кеңірек қолданады.
1 - сурет. Қолмен доғалы пісіру
Флюс қабаты астында автоматты доғалы пісіру.
Пісірудің бұл түрі үлкен өндірістерде түзу және шеңбер жікті бөлшектерді жалғастыру үшін қолданылады (2 – сурет). Электрод есебінде жалаң пісіру сымы 1 пайдаланылады. Бұл процестің өнімділігі қолмен доғалы пісірумен салыстырғанда 5-10 есе жоғары; пісіру жіктерінің сапасы да жоғары.
2 – сурет . Флюс қабаты астында автоматты доғалы пісіру
Қорғаушы газдарда пісіру.
Пісіру балқитын (3,а – суреті) немесе балқымайтын (вольфрам) электродтарымен (3,б – суреті) инертті газдар ағынында жүргізіледі.
1 – сурет. Қорғаушы газдарда пісіру
Бұл тәсілді жоғарылегірленген болаттан, титан, никель, алюминий және магний қорытпаларынан жасалған бөлшектерді пісіруге қолданады. Көміртекті болаттарды пісіргенде біршама арзанырақ көмірқышқыл газын қолданады.
Электрқожды пісіру.
Пісірудің бұл түрінде негізгі және қосынды металдардың балқуы, тұрақталған пісіру процесі кезінде, электр тоғы балқыған қождан өткенде бөлінетін жылу арқылы іске асады. Электрқожды пісіру электрод түрімен, электродта тербеліс болуымен, электрод санымен және кейбір басқа да белгілерімен жіктеледі. Бұл тәсіл ауыр дайындамаларды жалғастыруға қолданылады (ауыр тұғырлар, станиналар).
Газбен пісіру.
Пісірудің бұл түрі негізгі және қосынды металдарды жоғары температуралы газ- оттекті жалынымен балқытып жалғастыруға негізделген. Оттегінде жандыруға арналған жанар газ есебінде әртүрлі газдарды пайдаланады: сутегі,ацетилен, пропан-бутан қоспасы, бензин буы, керосин буы, қалалық газ, табиғи, кокс, мұнай және басқа газдар. Ацетилен-оттекті пісіру (4 –сурет) инжекторлы жанарғы жалынында өтеді. Қосынды металл есебінде пісірілетін бөлшек металының құрамына жақын сым немесе сырықтар қолданылады. Ацетилен-оттекті пісіруде жалғастардың сапасы электрдоғалы пісіргеннен төмен.
4 – сурет. Ацетилен-оттекті пісіру
Түйіспелі пісіру.
Түйістіріп кедергімен пісіру, әдетте қимасы аздау бөлшектерді жалғастыру үшін қолданылады. Бөлшектердің шеттерін гидравликалық баспамен қысып, содан кейін электр тоғын қосады. Бұл жағдайда түйіскен металл пластикалық жағдайда дейін жеткізіледі. Түйіспелі пісірудің басқа түрі – балқытып пісіру. Бұл әдісте түйісті алғашында біршама күшпен қысып, содан кейін тоқ қосады. Нәтижесінде көп көлемде микро доға пайда болады да, ол металдарды балқытады (5,б – суреті). Түйіс балқығаннан кейін гидравликалық баспамен қысылады (5,в – суреті). Мұндай балқытып пісіруді қимасы үлкен бөлшектерді жалғастыруға, бұданда басқа әртекті металдарды жалғастыруға қолданады.
Түйіспелі пісірудің тағы бір түрі – нүктелі пісіру, ол бірнүктелі және көпнүктелі болып бөлінеді. Түйіспелі пісіру әртүрлі электр тоғымен – тұрақты, айнымалы т.б. түрлерімен орындалады.
2 – сурет. Түйіспелі пісіру
Металдардың пісіру икемділігі туралы түсінік.
Пісіру өндірісінде пісіру икемділігі деп біртекті және әртекті металдардың (олардың қорытпаларының) берілген жүктемелерде, ортада, температура және басқа жағдайларда жұмыс атқара алатындай пісіру жалғасын қалыптастыру қабілеттілігін айтады. Балқытып пісіруде тек қана өзара жақсы еритін металдар ғана пісіріледі. Біртекті металдар, яғни болат болатпен шойын, шойынмен, мыс мыспен т.с.с., жақсы пісіріледі. Мыс және қорғасын өзара ерімейді (қосылыспайды) және балқыған (сүйық) күйінде араласпайтын қабаттар қалыптастырады. Сондықтан мыс пен қорғасынды іс жүзінде пісіру мүмкін емес. Темір қорғасынмен, алюминий висмутпен, темір магниймен т.с.с. қиын пісіріледі. Сондықтан мұндай жағдайда әртекті металдардың пісіру икемділігін қамтамасыз ету үшін, әдетте пісірілетін екі металмен де өзара жақсы еритін үшінші металды пайдаланады. Пісіру икемділігі негізгі метал қасиетінен басқа пісіру түрі мен ережесіне, қосынды металл және флюс құрамына, қорғаушы газ түріне байланысты. Мысалы, көміртекті болаттарды азот ортасында пісіруге болмайды, өйткені жік металы азотпен қанығып, нәтижесінде металдың ескіруі орын алады. Керісінше мысты азотта пісіру жақсы жағдайда өтеді, өткені балқыған мыс іс жүзінде азотқа бейтарап, әсерлеспейді. Металдарды және олардың қорытпаларының пісіру икемділігін анықтау үшін іс жүзінде 150 әдіс қолданылады.
Әдебиеттер:1 нег. [3 - 18], 2 нег. [7 - 21], 1-3 қос.
Бақылау сұрақтары
1. Пісіру дегеніміз қандай процесс?
2. Пісіру процестері қандай физикалық белгілерімен жіктеледі?
3. Пісірудің түрлеріне бірнеше мысал келтіріңіз.
4. Металдардың пісіру икемділігі дегеніміз не?
5. Пісіру икемділігі қандай жағдайларға байланысты?