ВВЕДЕНИЕ 4
1 Состояние вопроса 6
1.1 Ультразвуковая сварка пластмасс и ее особенности 6
1.2 Ультразвуковая сварка и общие характеристики процесса 8
1.3 Описание физической модели зоны сварки 11
1.4 Конструкция и характеристики ультразвукового оборудования 14
1.4.1 Технические характеристики ультразвукового оборудования 15
1.4.2 Описание конструкции ультразвукового оборудования 16
1.4.3 Комплекс для ультразвуковой сварки пластмасс 18
1.4.4 Магнитострикционный преобразователь 23
1.4.5 Свойства и особенности магнитострикционных материалов . 26
1.5 Особенности термической обработки прецизионных сплавов .. 31
1.5.1 Регламент ГОСТ 10160-75 31
1.5.2 Монографический анализ 32
1.5.3 Анализ исследовательских работ и статей 36
1.6 Применяемый способ пайки 44
1.7 Задачи магистерской диссертации 47
2 Исследование возможности термообработки 49
2.1 Методика проведения экспериментального отжига 49
2.2 Экспериментальные данные опытов по термообработке 58
2.3 Анализ полученных результатов отжига 61
3 Исследование возможностей пайки и совмещения 71
3.1 Методика проведение экспериментальной пайки в печи 71
3.2 Экспериментальные данные опытов по пайке 76
3.3 Анализ полученных результатов пайки 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 85
Сложно представить все отрасли и сферы где используют полимеры и различные пластмассы ведь их количество в современном мире всеобъемлюще. Так же как и железо во времена «Железного века», которое пришло на смену бронзе, полимеры и пластмасса приходят на смену железу, дереву, стеклу и прочим материалам там, где это представляется возможным, имеет смысл и экономическую выгоду.
Из чего следует рост производства и необходимость в оборудование для технологических процессов связанных с использованием вышеупомянутых пластмасс и полимеров, а точнее оборудование для получения тех или иных изделий из них.
Например, одним из методов обработки полимеров является ультразвуковая сварка. Благодаря такому виду сварки представляется возможным получить соединение без инородных материалов, то есть обойтись без болтов, клея или заклёпок. Такую сварку используют тогда, когда необходимы изделия повышенной надёжности и герметичности.
Так же стоит отметить, что технология ультразвуковой сварки полимерных и термопластичных материалов со временем обретает более широкое применение при создании новейших видов изделий.
В связи с ростом спроса рынку необходимо обеспечивать предложение одним из таких является технологический комплекс ультразвуковой сварки листовых пластмасс. Данный комплекс представляет собой малогабаритный ультразвуковой генератор с комплектом необходимых устройств, для мелкосерийного производства и изготавливается в Тольяттинском государственном университете. Одним из его важнейших компонентов является магнитострикционный преобразователь, который состоит из магнитострикционных пластин. Для данных пластин необходимо проводить отжиг с целью улучшения их магнитных и механических свойств.
Тема данной магистерской диссертации «Исследование возможностей пайки и термической обработки магнитострикционных материалов» является прямым продолжением бакалаврской работы на тему «Исследование и разработка технологии изготовления магнитострикционного преобразователя».
Обработка сплава типа пермендюр, в данной работе сплав 49К2ФА, обуславливается технологической сложностью связанной с оборудованием и режимами термообработки и пайки. Большие затраты времени на производство отжига и пайки представляется возможным сократить.
Цель данного исследования заключается в снижение себестоимости производства магнитострикционного преобразователя.
В процессе проведения работы на тему «Исследования возможностей пайки и термической обработки магнитострикционных материалов» был проведён ряд экспериментальных опытов направленных на проверку возможностей термической обработки и пайки магнитомягкого. сплава 49К2ФА в лабораторной электропечи сопротивления с контролируемой атмосферой.
В ходе экспериментальных опытов, был разработан режим термической обработки сплава пермендюр, который после отжига обладал хорошей пластичностью, данный результат свидетельствует о получение оптимальной структуры после отжига. Из литературы и других работ на схожую тематику в теории следует, что при получении хорошей пластичности, отожженные пластины обладают и хорошими магнитными свойствами.
Также был проведён замер электросопритивления отожженных пластин сплава 49К2ФА, что подтвердило наличие оксидной плёнки на отожженных образцах, значение некоторых из которых превосходили не отожженные образцы более чем в 10 раз.
Так как проверка магнитных свойств в месте проведения исследования оказалась невозможной, то полученные результаты необходимо проверить с помощью заказчика.
Была разработана технология и проведены опыты по проверке возможности пайки магнитострикционных пластин со сталью с использованием печной пайки, результаты показывают, что такая пайка является возможной. Но для получения дополнительных результатов необходимо получить макро- и микрошлифы паяного соединения, а также провести испытания на разрыв. Из-за невозможности разработать новое приспособление в месте проведения исследования, дополнительные данные получить не удалось, так как паяемые материал спаивался с приспособлением. Были предприняты попытки предотвратить процесс спаивания материалов с приспособлением, но безуспешно.
Таким образом, для проведения пайки в электропечи сопротивления с контролируемой атмосферой необходимо разработать подобающие приспособление.
Также были проведены исследования по возможности объединения данных технологических операций в один термический цикл, но так как проблему со спаиванием материалов с приспособлением не удалось решить, невозможно проверить структуру получаемых образцов, но сам факт возможности подтверждён, хоть и требует дополнительных испытаний.
Благодаря решению поставленных задач, представляется возможным достичь цели, но необходимо провести дополнительные испытания по проверке ряда параметров, возможность данных операций подтверждена, а результаты имеют перспективу.
