Неразъемные соединения
Пайка
Пайка — процесс соединения металлов расплавленным припоем, т. е. присадочным металлом или сплавом, применяемым для заполнения зазора между соединяемыми поверхностями с целью получения монолитного паяного шва. Припой имеет более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы. Различают мягкие припои с температурой плавления до 400 °С (сплавы на основе свинца, олова, кадмия, висмута) и твердые припои с температурой плавления выше 550 °С (сплавы на основе меди, серебра, никеля, цинка), отличающиеся высокой прочностью. В результате пайки получают неразъемное соединение металлов. Наиболее часто при соединении проводов, проводов с гильзами или наконечниками применяют пайку мягкими припоями.
Места соединения предварительно лудят оловянистым припоем ПОС-3О (припой оловянисто-свинцовый с содержанием олова 30 %). Поверхности, подлежащие пайке, предварительно очищают напильником, ножом или наждачной шкуркой от изоляции, следов краски или лака и обезжиривают с помощью кислоты, канифоли или паяльной пасты. Нагретые до температуры плавления припоя зачищенные и подготовленные поверхности натирают канифолью или паяльной пастой и покрывают тонким слоем расплавленного припоя. Этот процесс называется лужением.
После лужения приступают к пайке поверхностей. Облуженные концы жил проводов или кабелей соединяют внахлест с перекрытием друг друга на 35 — 40 мм. Горячим паяльником захватывают несколько капель припоя, накладывают на соединяемый шов и нагревают проводники до температуры плавления припоя, перемещая паяльник вдоль шва попеременно в обе стороны. При достижении температуры плавления припой стекает с паяльника в зазоры между спаиваемыми поверхностями. При необходимости паяльником дополнительно берут припой и заполняют полностью зазоры; поверхности не сдвигают до полного отвердения припоя.
Соединение пайкой проводов большого сечения или припайку к концам этих проводов наконечников проводят паяльной лампой или газовой горелкой. Для этого облуженные концы проводов вставляют в заранее облуженную гильзу (наконечник) и нагревают это соединение. Через отверстие гильзу наполняют канифолью, а затем расплавленным припоем.
Пайка оловянистыми припоями имеет существенные недостатки — низкую механическую прочность и сравнительно большое электрическое сопротивление соединений. Эти недостатки отсутствуют при пайке твердыми припоями.
Заклепочное соединение
Заклепочное соединение — неразъемное соединение деталей посредством заклепок, которые представляют собой стержни круглого сечения с заранее изготовленной закладной головкой на одном конце и замыкающей головкой заклепки, образуемой с другого конца в процессе клепки.
Заклепочные соединения применяют для скрепления листового и профильного проката при небольших толщинах соединяемых деталей, а также для скрепления деталей из различных материалов или из несвариваемых и не допускающих нагрева материалов.
В настоящее время этот способ неразъемного соединения вытесняется более экономичными сварными и клеевыми соединениями.
Сварные соединения
Сварка — это процесс неразъемного соединения деталей и конструкций сплавлением или совместным сдавливанием соединяемых деталей. При сварке давлением может применяться предварительный нагрев кромок соединения до пластичного состояния. Частицы материалов в процессе сварки сближаются настолько, что в действие вступают силы междуатомных и межмолекулярных связей. Эти силы обеспечивают высокую прочность сварных соединений.
В ремонтной практике промышленных предприятий наиболее широко распространена ручная и полуавтоматическая дуговая электрическая сварка. Сварные соединения могут быть нескольких типов:
- стыковые,
- нахлесточные,
- угловые и т. д.
При сварке необходимо соблюдать последовательность наложения швов, обеспечивающую минимум деформаций и внутренних напряжений. После сварки проводят зачистку шва и прилегающих к нему зон (шириной 15 — 20 мм) с каждой стороны с помощью стальных щеток, наждачных кругов и слесарных инструментов. Качество сварки проверяют с помощью 10-кратной лупы: сварные швы должны быть без наплывов, непроваров, наружных трещин и пор.
Для определения плотности (непроницаемости) шва можно воспользоваться керосином. Для этого с одной стороны шва наносят кистью меловую побелку. После ее высыхания с противоположной стороны шов смазывают керосином. Не позднее, чем через 12 ч в нормальных производственных условиях при неплотном шве на побелке появятся бурые пятна. При отрицательных температурах время испытания необходимо увеличить до суток.
Наружному осмотру и контролю подвергаются все (без исключения) швы на всем протяжении.
Клеевые соединения
Клеевые соединения основаны на свойстве специальных материалов (клеев) прочно сцепляться с поверхностями различных материалов. Это свойство называют адгезией. Прочность клеевых соединений определяется не только адгезией, но и внутренним сцеплением молекул самого клея (когезией), а также однородностью клеевого слоя. Прочность клеевых соединений зависит от ряда факторов: толщины слоя клея, фактуры склеиваемых поверхностей, их чистоты и смачиваемости, физико-химических свойств материалов соединения и др. Толщина слоя клея тесно связана с его однородностью. Поэтому, чем тоньше слой клея, тем меньше вероятность возникновения неоднородностей его структуры и, следовательно, тем выше прочность соединения. Развитие химии в последние годы привело к созданию множества синтетических клеев.
Клеевые соединения имеют следующие преимущества:
- достаточная прочность,
- высокая герметичность,
- антикоррозийность,
- вибростойкость,
- невысокая стоимость,
- малая трудоемкость,
- простота технологии.
Кроме того, при соединениях на клее не происходит изменения свойств и ослабления сечения соединяемых деталей. К недостаткам клеевых соединений относятся:
- низкая термостойкость,
- малая прочность на неравномерный отрыв,
- малая ударная стойкость.
Клеевые соединения находят применение при ремонте трубных магистралей, концевых заделок и соединительных муфт кабельных линий, силовых и измерительных трансформаторов и т. п.
Среди большого многообразия промышленных клеев применяют эпоксидные, поливинилхлоридные, полиакрилатные и каучуковые термопластичные клеи. Появились новые клеи типа ВФ-6, ВС-10, ПЭФ-2/10. Эпоксидные клеи в основе содержат эпоксидные смолы ЭД-5, ЭД-6 и обладают эластичностью, водостойкостью, высокими электроизоляционными свойствами, высокой прочностью.
Особое внимание при подготовке поверхностей к склеиванию должно быть уделено их обезжириванию. Обезжиривание проводят тампонами из чистой ветоши, смоченной в чистом (не загрязненном маслами) органическом растворителе (например, в ацетоне).
Контроль качества готовых клеевых соединений проводится с помощью десятикратной или двадцатикратной лупы. В ответственных случаях делается выборочный разрушающий контроль нескольких соединений. В условиях ремонта для этого используют силовые винты, оборудованные динамометрами.
Особенности приклеивания уплотняющих прокладок
Особенности приклеивания уплотняющих прокладок резиновыми клеями 88-Н, 88-НП и 78-БЦС. После обезжиривания склеиваемых поверхностей растворителем, на них наносится кистью клей, после чего для клеев 88 создается открытая выдержка в течение 5 мин. Для отверждения клеев 88 необходимо обеспечивать постоянное давление 5Н/см². Клей 78-БЦС наносится в два слоя с перерывом в 5 —10 мин. Открытая выдержка второго слоя 2 — 5 мин. Отверждение клея БЦС происходит без нагрева и создания давления даже при отрицательных температурах.