«Ферриты»

Ферриты изготовляют из порошкообразных смесей, состоящих из оксидов железа и специально подобранных других металлов. Отпрессованные ферритовые изделия спекают при высоких температурах. Название феррита определяется названием двухвалентного или реже одновалентного металла, оксид которого входит в состав феррита. Так, если в состав феррита входит оксид цинка ZnO, то феррит называют ферритом цинка, если оксид никеля NiO — ферритом никеля и т. д.

Ферриты, в состав которых кроме оксида железа входит только один оксид другого металла, называют простыми.

Наилучшими магнитными характеристиками обладают сложные, или смешанные ферриты, представляющие собой твердые растворы одного простого феррита в другом. В этом случае могут быть использованы немагнитные ферриты в сочетании с магнитными простыми ферритами. Например, твердый раствор двух простых ферритов цинка и никеля образует смешанный никельцинковый феррит.

Ферриты изготовляют по керамической технологии, т. е. исходные порошкообразные оксиды металлов, взятые в определенном соотношении, измельчают в шаровых мельницах, затем из смеси тонкопомолотых порошков прессуют брикеты, которые подвергают первоначальному обжигу в печах. Спекшиеся брикеты размалывают и в полученный тонкодисперсный порошок вводят какой-либо пластификатор, например раствор поливинилового спирта. Из полученной массы прессуют ферритовые изделия (сердечники, кольца), которые обжигают при 1000—1400 °С. Полученные твердые хрупкие изделия (преимущественно черного цвета) можно обрабатывать только шлифованием.

Достоинство ферритов — стабильность магнитных характеристик в широком диапазоне частот, малые потери на вихревые токи и простота изготовления ферритовых деталей.

Как все магнитные материалы, ферриты сохраняют свои магнитные свойства только до температуры Кюри. Температура Кюри различных по составу ферритов колеблется в широких пределах: от 70 до 450 °С. Все ферриты обладают небольшой пористостью.

Недостатком всех ферритов являются хрупкость и возможность обработки только шлифованием.

Ферриты являются магнитными полупроводниками и, следовательно, с ростом температуры их удельное сопротивление уменьшается, что вызывает увеличение потерь на вихревые токи.

Раздел 6 Неразъемные соединения

Тема 6.1 Сварка, пайка металлов. Припои и флюсы

Сваркой называют технологический процесс получения неразъемных соединений заготовок посредством установления меж­атомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями, что возможно при сближении атомов на расстояние, близкое к пара­метру кристаллической решетки.

Сварочные процессы применяют для изготовления сварных кон­струкций, исправления брака литья и восстановления поломанных и изношенных изделий.

Свариваются между собой как однородные металлы, так и разно­родные (например, сталь с медью, медь с алюминием), а также ме­таллы с неметаллами (керамикой, стеклом, керметами и др.), пласт­массы. Существует три класса сварки: термический, механический и термомеханический.

К термическому классу относятся виды сварки плавлением, когда металл кромок свариваемых частей расплавляется, образуя свароч­ную ванну (иногда вместе с присадочным металлом), а затем затвер­девает, образуя сварной шов. Тепловая энергия, необходимая для этого, получается при преобразовании электрической или химиеской энергии. К этому классу относятся дуговая, электрошлако­вая, плазменная, электронно-лучевая, лазерная, газовая, термитная сварка.

К механическому классу относятся те виды сварки, при которых определяющим фактором является пластическое деформирование, возникающее под влиянием давления в поверхностных слоях соеди­няемых частей, в результате чего в зонах контакта дробятся и вы­тесняются адсорбированные включения кислорода, азота, паров воды, жировых загрязнений, происходит смятие выступов и запол­нение впадин от шероховатости поверхностей, увеличение активных площадок взаимодействия, сближение атомов до размеров атомных радиусов, обобщение их электронов и образование благодаря этому сварного соединения. К механическому классу относятся холодная, ультразвуковая сварка, сварка взрывом, трением.

К термомеханическому классу относятся те виды сварки, при которых для образования сварного соединения используют тепловую энергию и внешнее давление. К этому классу относятся контактная, газопрессовая, диффузионная и другие виды сварки.

Для изготовления сварных конструкций применяют следующие основные типы соединений: стыковое, внахлестку, заклепочное, угловое и тавровое.

Рисунок 43 Основные типы соединений

Стыковые соединения с отбортовкой (рис. 43, 1) применяют при толщине листа до 3 мм, листы толщиной 3—8 мм сваривают без разделки кромок (рис. 43, 2), при толщине листов до 15 мм применяют V-образную разделку кромок (рис. 43, 3), при толщине более 15 мм — Х-образную разделку (рис. 43, 4), при толщине свыше 20 мм — чашеобразную простую или двустороннюю разделку (рис. 43, 5, 6). При соединении вна­хлестку (рис. 43, 7) величина перекрытия кромок равна 3—5-крат­ной толщине свариваемых частей. Электрозаклепками (рис. 43, 8) обеспечивается получение прочных (но не плотных) соединений; для сварки верхний лист про­сверливается (или пробивается) и при заварке отверстия приваривается и нижний лист; тонкие (до 3 мм) листы проплав­ляют дугой по-целому, без от­верстий. Угловые соединения (рис. 43, 9) чаще всего полу­чают без специальной разделки кромок. Тавровые соединения для конструкций, несущих не­большие нагрузки, выполняют без скоса кромок (рис. 43, 10); при больших нагрузках для элементов толщиной 10—20 мм применяют односторонний (рис. 43, 11), а при толщине более 20 мм — двусторонний скос (рис. 43, 12).

Приведенные виды разделки кромок и виды швов характерны для дуговой и газовой сварки. Сварка с глубоким проплавлением (лазерная, плазменная, электронно-лучевая) не требует сложной подготовки кромок; другие виды сварки (электрошлаковая, ультра­звуковая, холодная, контактная, диффузионная, термитная, сварка взрывом, трением) требуют лишь выравнивания и очистки сварива­емых поверхностей.