Глава XVIII. Пайка, лужение, склеивание. Для чего и как лудят металл Процесс пайки и лужения

Паянием называется соединение двух или более металлических деталей при помощи сплава из другого металла, называемого припоем.

Спаиваемые детали прикладываются одна к другой, а жидкий расплавленный припой заливают в щель между ними. Остывая, припой затвердевает и прочно соединяет спаиваемые части.

Припои - сплавы, применяемые для паяния. В зависимости от состава сплава припои бывают твердые - из сплавов меди с цинком (медно-цинковый) или серебра, меди и цинка (серебряный) и мягкие - из сплавов олова, свинца и сурьмы (оловянно-свинцовый).

Медно-цинковый припой содержит от 36 до 56% меди. Температура плавления его 700-900°, поэтому паяльником припой не плавится, а плавится только в горне, паяльной лампе, бензиновой горелке и т. п.

Оловянно-свинцовые припои (ГОСТ 1499-54) в отличие от медно-цинковых легко плавятся и могут наноситься на металл паяльником.

Для наиболее прочного соединения спаиваемого металла с припоем необходимо, чтобы жидкий припой плотно соприкасался с поверхностью спаиваемого металла и хорошо с ним соединялся. Для этого спаиваемую поверхность детали перед паянием зачищают напильником, наждачной шкуркой и др. до получения металлического блеска. Такой механической зачисткой удаляют со спаиваемых поверхностей грязь, жир, краску и другие налеты. Очищенная поверхность под действием кислорода воздуха очень быстро покрывается окисной пленкой, невидимой для глаза, которая будет мешать плотному соединению припоя с поверхностью детали, и прочного паяния не произойдет.

Для предохранения металла от окисления спаиваемую или облуживаемую поверхность предварительно покрывают химическими веществами, называемыми флюсами. К ним относятся: бура, нашатырь, хлористый цинк, соляная кислота.

Бура имеет белый цвет и легко растворяется в воде. На воздухе прозрачные кристаллы буры распадаются в белый порошок.

В расплавленном виде бура растворяет, окись металлов, вследствие чего получаются чистые металлические легко спаивающиеся поверхности.

В большинстве случаев на практике применяется бура в виде порошка, но она может применяться и в растворенном виде.

Буру в виде порошка наносят на места спаивания или непосредственно перед применением разбавляют водой и полученной жидкой кашицей покрывают спаиваемые места.

Для защиты буры от воздействия влаги ее следует хранить в закрытых коробках.

Нашатырь имеет вид прозрачных кристаллов или белого порошка, легко растворимого в воде, и служит для приготовления паяльной жидкости. При нагреве он связывает кислород окисленной поверхности металла, образуя с ним химические соединения, благодаря чему получается чистая металлическая поверхность.

При паяльных работах нашатырь употребляют для лужения и очистки паяльников.

Хлористый цинк (травленая соляная кислота) служит также в качестве паяльной жидкости и наносится на поверхность спаиваемых частей.

Для приготовления хлористого цинка в соляную кислоту кладут куски металлического цинка, который растворяется в ней (хлор кислоты соединяется с цинком). При этом кислота сильно кипит и из нее выделяются пузырьки водорода, замещаемого в кислоте цинком. Полученный хлористый цинк нужно профильтровать.

Соляная кислота (техническая) имеет желтоватый оттенок, сильный запах, дымит при комнатной температуре (14-16°), выделяя вредные ядовитые газы.

Соляная кислота применяется при паянии оцинкованной стали и для приготовления флюса - хлористого цинка.

Во избежание ожогов с кислотой надо обращаться осторожно. Разбавлять ее водой следует, доливая кислоту в воду, а не наоборот.

При паянии мягким припоем стали, белой жести или латуни флюсом служит хлористый цинк.

При паянии оцинкованных деталей и оцинкованной листовой стали флюсом служит чистая соляная кислота.

Паяние производится паяльником, изготовленным из красной меди (рис. 115). Такой паяльник хорошо нагревается и быстро отдает тепло спаиваемым поверхностям.

Рис. 115. Виды паяльников:
а - газовый; б, в и г - для горна; д - бензиновый; е - электрический; ж - правильная форма рабочей части паяльника

Кроме обычных паяльников, нагреваемых в горне или на горелке, применяют электрические и другие паяльники.

Конец паяльника, являющийся его рабочей частью, всегда должен быть хорошо заправлен и чист. Заправляют паяльник следующим образом. Его нагревают до малинового цвета и конец его опиливают напильником. Затем конец паяльника окунают в хлористый цинк, набирают на него каплю расплавленного ирипоя и трут о кусок нашатыря, пока конец паяльника не покроется ровным слоем припоя (облудится).

При паянии мягкими припоями концы спаиваемых деталей соединяют, место спая промазывают хлористым цинком, а затем медленно проводят то спаю нагретым паяльником, на конце которого имеется капля расплавленного припоя. Припой пристает к изделию, быстро охлаждается, затвердевает и скрепляет спаиваемые детали. Если припой не расходится по шву опаиваемых изделий, то необходимо вторично покрыть шов флюсом.

Во избежание ожогов спаиваемый предмет должен быть прочно укреплен и так расположен, чтобы случайно скатившаяся капля припоя не могла попасть на руки или на ноги работающего.

Паяние твердыми припоями производится следующим образом. Сначала спаиваемые поверхности деталей очищают до металлического блеска.

Затем, обмазав детали в местах паяния флюсом (бурой), прикрепляют их друг к другу мягкой проволокой в таком положении, в каком они должны остаться после паяния. В швах под проволокой закладывают кусочки припоя. После этого детали нагревают в горне или горелкой паяльной лампы до тех пор, пока припой не расплавится и не заполнит спаиваемых швов.

Во время нагрева места пайки посыпают бурой, что ускоряет плавку припоя и обеспечивает лучшее соединение его с металлом детали. После расплавления и заполнения припоем швов деталь осторожно вынимают из горна и дают ей медленно охладиться, что обеспечивает хорошее качество паяния.

Лужением называется покрытие поверхности металла слоем олова. Для лужения стальных мелких изделий поверхность металла должна быть очищена от окалины. Для этого деталь зачищают напильником или наждачной шкуркой до металлического блеска. Большие детали из тонкой листовой стали или листы металла погружают в деревянные баки с серной кислотой, которая растворяет окалину. После очистки от окалины поверхность материала промывают водой, окунают в хлористый цинк и затем лудят.

Серная кислота представляет собой маслянистую жидкость с коричневым оттенком. Она применяется для травления поверхности металлов при лужении. С серной кислотой нужно обращаться осторожно, так как она оставляет глубокие ожоги. При разбавлении водой серную кислоту подливают в воду, а не наоборот, так как при добавлении воды к кислоте получаются брызги от сильного нагрева воды.

При работе с серной кислотой необходимо надевать предохранительные очки и резиновые перчатки. Хранить серную кислоту следует только в глиняных, стеклянных или свинцовых сосудах с притертыми стеклянными пробками.

Лужение мелких деталей производят паяльником, а крупных деталей или листов стали - погружением в расплавленное олово. Из расплавленного олова изделие или лист стали быстро вынимают, встряхивают, а излишнюю полуду смахивают жгутом льна.

Во избежание ожогов при лужении необходимо пользоваться рукавицами и выполнять правила техники безопасности.

Как способ неразъемного соединения металлов пайка известна с давних пор. Паяными металлическими изделиями пользовались в Вавилоне, Древнем Египте, Риме и Греции. Удивительно, но за тысячелетия, прошедшие с тех пор, технология пайки изменилась не так сильно, как этого можно было бы ожидать.

Пайкой называется процесс соединения металлов посредством введенного между ними расплавленного связующего материала - припоя. Последний заполняет зазор между соединяемыми деталями и, застывая, прочно соединяется с ними, образуя неразъемное соединение.

При пайке припой нагревают до температуры, превышающей температуру его плавления, но не достигающей точки плавления металла соединяемых деталей. Становясь жидким, припой смачивает поверхности и заполняет все зазоры за счет действия капиллярных сил. Происходит растворение основного материала в припое и их взаимная диффузия. Застывая, припой прочно сцепляется с паяемыми деталями.

При пайке должно выполняться следующее температурное условие: Т 1 <Т 2 <Т 3 <Т 4 , где:

• Т 1 - температура, при которой паяное соединение работает;
• Т 2 - температура плавления припоя;
• Т 3 - температура нагрева при пайке;
• Т 4 - температура плавления соединимых деталей.

Отличия пайки от сварки

Отсутствие расплавления основного металла делает возможным соединение пайкой деталей самых маленьких размеров, а также многократное разъединение и соединение спаянных деталей без нарушения их целостности.

Из-за того, что основной металл не расплавляется, его структура и механические свойства остаются неизменными, отсутствует деформация паяемых деталей, выдерживаются формы и размеры получаемого изделия.

Пайка позволяет соединять металлы (и даже неметаллы) в любом сочетании друг с другом.

При всех своих достоинствах пайка все же уступает сварке по прочности и надежности соединения. Из-за низкой механической прочности мягкого припоя, низкотемпературная пайка встык является непрочной, поэтому для достижения необходимой прочности детали необходимо соединять с перекрытием.

Применение пайки широко и многообразно. Ею соединяют медные трубы в теплообменниках, холодильных установках и всевозможных системах, транспортирующих жидкие и газообразные среды. Пайка является основным способом крепления твердосплавных пластин к металлорежущему инструменту. При кузовных работах с ее помощью крепят тонкостенные детали к тонкому листу. В виде лужения используют для защиты некоторых конструкций от коррозии.

Широко используется пайка и в домашних условиях. Ею можно соединять между собой детали из различных металлов, уплотнять резьбовые соединения, устранять пористость поверхностей, обеспечивать плотную посадку втулки разболтавшегося подшипника. Везде, где использование сварки, болтов, заклепок или обычного клея по каким-либо причинам невозможно, затруднительно или нецелесообразно, пайка, сделанная даже своими руками, оказывается спасительным выходом из ситуации.

Виды пайки

Одной из основных является классификация пайки по температуре плавления используемого припоя. В зависимости от этого параметра пайку подразделяют на низкотемпературную (используются припои с температурой плавления до 450°C) и высокотемпературную (температура плавления припоев выше 450°C).

Низкотемпературная пайка более экономична и проста в исполнении, чем высокотемпературная. Ее преимуществом является возможность применения на миниатюрных деталях и тонких пленках. Хорошая тепло- и электропроводность припоев, простота выполнения процесса пайки, возможность соединения разнородных материалов обеспечивают низкотемпературной пайке ведущую роль при создании изделий в электронике и микроэлектронике.

К преимуществам высокотемпературной пайки относится возможность изготовления соединений, выдерживающих большую нагрузку, в том числе и ударную, а также получение вакуумно-плотных и герметичных соединений, работающих в условиях высоких давлений. Основными способами нагрева при высокотемпературной пайке, в единичном и мелкосерийном производстве, является нагрев газовыми горелками, индукционными токами средней и высокой частоты.

Композиционная пайка применяется при пайке изделий, имеющих некапиллярные или неравномерные зазоры. Она осуществляется с использованием композиционных припоев, состоящих из наполнителя и легкоплавкой составляющей. Наполнитель имеет температуру плавления выше температуры пайки, поэтому он не расплавляется, а лишь заполняет собой зазоры между паяемыми изделиями, служа средой распространения легкоплавкой составляющей.

По характеру получения припоя различают следующие виды пайки.

Пайка готовым припоем - самый распространенный вид пайки. Готовый припой расплавляется нагревом, заполняет зазор между соединяемыми деталями и удерживается в нем благодаря капиллярным силам. Последние играют очень важную роль в технологии пайки. Они заставляют расплавленный припой проникать в самые узкие щели соединения, обеспечивая его прочность.

Реакционно-флюсовая пайка , характеризующаяся протеканием реакции вытеснения между основным металлом и флюсом, в результате которой образуется припой. Наиболее известная реакция при реакционно-флюсовой пайке: 3ZnCl 2 (флюс) + 2Al (соединяемый металл) = 2AlCl 3 + Zn (припой).

Чтобы паять металл, кроме подготовленных соответствующим образом паяемых изделий необходимо иметь источник тепла, припой и флюс.

Источники тепла

Нагрев паяльником осуществляют при низкотемпературной пайке. Паяльник нагревает металл и припой за счет тепловой энергии, аккумулированной в массе его металлического наконечника. Кончик паяльника прижимается к металлу, в результате чего происходит нагрев последнего и расплавление припоя. Паяльник может быть не только электрическим, но и газовым.

Газовые горелки - наиболее универсальный вид нагревательного оборудования. К этой категории можно отнести и паяльные лампы, заправляемые бензином или керосином (в зависимости от типа паяльной лампы). В качестве горючих газов и жидкостей в горелках может использоваться ацетилен, пропан-бутановая смесь, метан, бензин, керосин и пр. Газовая пайка может быть как низкотемпературной (при паянии массивных деталей), так и высокотемпературной.

Существуют и другие способы нагрева при пайке:

• Пайка индукционными нагревателями, которая активно используется для припаивания твердосплавных резцов режущего инструмента. При индукционной пайке паяемые детали или их части нагреваются в катушке-индукторе, через которую пропускается ток. Преимуществом индукционной пайки является возможность быстрого нагрева толстостенных деталей.

• Пайка в различных печах.
• Пайка электросопротивлением, при которой детали нагреваются теплотой, выделяющейся вследствие прохождения электротока через паяемые изделия, являющиеся частью электрической цепи.
• Пайка погружением, выполняющаяся в расплавленных припоях и солях.
• Прочие виды пайки: дуговая, лучами, электролитная, экзотермическая, штампами и нагревательными матами.

Припои

Смачиваемость . Прежде всего, припой должен обладать хорошей смачиваемостью по отношению к соединяемым деталям. Без этого будет просто отсутствовать контакт между ним и паяемыми деталями.

В физическом смысле смачивание подразумевает явление, при котором прочность связи между частицами твердого вещества и смачивающей его жидкости оказывается выше, чем между частицами самой жидкости. При наличии смачивания жидкость растекается по поверхности твердого вещества и проникает во все его неровности.

Пример несмачивающей (слева) и смачивающей (справа) жидкостей

Если припой не смачивает основной металл, пайка невозможна. В качестве такого примера можно привести чистый свинец, который плохо смачивает медь и не может поэтому служить припоем для неё.

Температура плавления . Припой должен иметь температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых деталей, но выше той, при которой соединение будет работать. Температура плавления характеризуется двумя точками - температурой солидуса (температура, при которой плавится самый легкоплавкий компонент) и температурой ликвидуса (наименьшим значением, при которой припой становится полностью жидким).

Разница между температурами ликвидуса и солидуса называется интервалом кристаллизации. Когда температура соединения находится в интервале кристаллизации, даже незначительные механические воздействия приводят к нарушениям кристаллической структуры припоя, в результате чего может возникнуть его хрупкость и возрасти электрическое сопротивление. Поэтому необходимо соблюдать очень важное правило пайки - не подвергать соединение никакой нагрузке до полного окончания кристаллизации припоя.

Кроме хорошей смачиваемости и необходимой температуры плавления, припой должен обладать еще рядом свойства:

• Содержание токсичных металлов (свинца, кадмия) не должно превышать установленных значений для определенных изделий.
• Должна отсутствовать несовместимость припоя с соединяемыми металлами, которая может привести к образованию хрупких интерметаллических соединений.
• Припой должен обладать термостабильностью (сохранением прочности паяного соединения при изменении температуры), электростабильностью (неизменностью электрических характеристик при токовых, тепловых и механических нагрузках), коррозионной стойкостью.
• Коэффициент теплового расширения (КТР) не должен сильно отличаться от КТР соединяемых металлов.
• Коэффициент теплопроводности должен соответствовать характеру эксплуатации паяного изделия.

В зависимости от температуры плавления припои подразделяют на легкоплавкие (мягкие) с температурой плавления до 450°С и тугоплавкие (твердые) с температурой плавления выше 450°С.

Легкоплавкие припои . Наиболее распространенными легкоплавкими припоями являются оловянно-свинцовые, состоящие из олова и свинца в различном соотношении. Для придания определенных свойств в них могут вводиться другие элементы, например, висмут и кадмий для понижения температуры плавления, сурьма для увеличения прочности шва и т.д.

Оловянно-свинцовые припои имеют низкую температуру плавления и относительно невысокую прочность. Их не следует применять для соединения деталей, испытывающих значительную нагрузку или работающих при температуре выше 100°С. Если все же приходится применять пайку мягкими припоями для соединений, работающих под нагрузкой, нужно увеличивать площадь соприкосновения деталей.

К наиболее широко используемым относятся оловянно-свинцовые припои ПОС-18, ПОС-30, ПОС-40, ПОС-61, ПОС-90, имеющие температуру плавления примерно 190-280°С (из них самый тугоплавкий - ПОС-18, самый легкоплавкий - ПОС-61). Цифры означают процентное содержание олова. Кроме основных металлов (Sn и Pb) припои ПОС содержат также небольшое количество примесей. В приборостроении ими паяют электросхемы, соединяют провода. В домашних условиях с их помощью соединяют самые различные детали.

Тугоплавкие припои . Из тугоплавких припоев чаще всего используются две группы - припои на основе меди и серебра. К первым относятся медно-цинковые припои, которые используются для соединения деталей, несущих лишь статическую нагрузку. Из-за определенной хрупкости их нежелательно применять в деталях, работающих в условиях ударов и вибрации.

К медно-цинковым припоям относятся, в частности, сплавы ПМЦ-36 (примерно 36% Сu, 64% Zn), с интервалом кристаллизации 800-825°C, и ПМЦ-54 (примерно 54% Cu, 46% Zn), с интервалом кристаллизации 876-880°C. С помощью первого припоя паяют латунь и прочие медные сплавы с содержанием меди до 68%, осуществляют тонкую пайку по бронзе. ПМЦ-54 используют для пайки меди, томпака, бронзы, стали.

Для соединения стальных деталей в качестве припоя используют чистую медь, латуни Л62, Л63, Л68. Соединения, паянные латунью, обладают более высокой прочностью и пластичностью в сравнении с соединениями, паянными медью, они способны вынести значительные деформации.

Серебряные припои относятся к наиболее качественным. Сплавы марки ПСр кроме серебра содержат медь и цинк. Припоем ПСр-70 (примерно 70% Ag, 25% Cu, 4% Zn), c температурой плавления 715-770°C, паяют медь, латунь, серебро. Его используют в тех случаях, когда место спая не должно резко уменьшать электропроводность изделия. ПСр-65 используют для пайки и лужения ювелирных изделий, фитингов из меди и медных сплавов, предназначенных для соединения медных труб, используемых в системах горячего и холодного питьевого водоснабжения, им паяют стальные ленточные пилы. Припой ПСр-45 используют для пайки стали, меди, латуни. Его можно применять в тех случаях, когда соединения работают в условиях вибрации и ударов, в отличии, например, от ПСр-25, который удары выдерживает плохо.

Другие виды припоя . Существует множество других припоев, предназначенных для пайки изделий, состоящих из редких материалов или работающих в особых условиях.

Никелевые припои предназначены для пайки конструкций, работающих в условиях высоких температур. Обладая температурой плавления от 1000°C до 1450°C, они могут использоваться для пайки изделий из жаропрочных и нержавеющих сплавов.

Золотые припои, состоящие из сплавов золота с медью или никелем, используются для пайки золотых изделий, для пайки вакуумных электронных трубок, в которых недопустимо наличие летучих элементов.

Для пайки магния и его сплавов применяют магниевые припои, содержащие помимо основного металла также алюминий, цинк и кадмий.

Материалы для пайки металлов могут иметь различную форму выпуска - в виде проволоки, тонкой фольги, таблеток, порошка, гранул, паяльных паст. От формы выпуска зависит способ их ввода в стыковую зону. Припой в виде фольги или паяльной пасты укладывается между соединяемыми деталями, проволока подается в зону соединения по мере расплавления ее конца.

Прочность паяного соединения зависит от взаимодействия основного металла с расплавленным припоем, которое в свою очередь зависит от наличия физического контакта между ними. Оксидная пленка, присутствующая на поверхности паяемого металла, препятствует контакту, взаимной растворимости и диффузии частиц основного металла и припоя. Поэтому ее необходимо удалять. Для этого применяются флюсы, в задачу которых входит не только удаление старой окисной пленки, но и препятствие образованию новой, а также снижение поверхностного натяжения жидкого припоя с целью улучшения его смачиваемости.

При пайке металлов применяются различные по составу и свойствам флюсы. Флюсы для пайки имеют различия:

• по агрессивности (нейтральные и активные);
• по температурному интервалу пайки;
• по агрегатному состоянию - твердые, жидкие, геле- и пастообразные;
• по виду растворителя - водные и неводные.

Кислые (активные) флюсы, например "Паяльную кислоту" на основе хлорида цинка, нельзя использовать при пайке электронных компонентов, так как они хорошо проводят электрический ток и вызывают коррозию, однако, из-за своей агрессивности, они очень хорошо подготавливают поверхность и поэтому незаменимы при пайке металлических конструкций. И чем химически более стоек металл нем активнее должен быть флюс. Остатки активных флюсов нужно обязательно тщательно удалять после завершения пайки.

Широко распространенными флюсами являются борная кислота (H 3 BO 3), бура (Na 2 B 4 O 7), фтористый калий (KF), хлористый цинк (ZnCl 2), канифольно-спиртовые флюсы, ортофосфорная кислота. Флюс должен соответствовать температуре пайки, материалу паяемых деталей и припоя. Например, бура используется для высокотемпературной пайки углеродистых сталей, чугуна, меди, твердых сплавов медными и серебряными припоями. Для пайки алюминия и его сплавов применяют препарат, состоящий из хлористого калия, хлористого лития, фтористого натрия и хлористого цинка (флюс 34А). Для низкотемпературной пайки меди и её сплавов, оцинкованного железа используется, например, состав из канифоли, этилового спирта, хлористого цинка и хлористого аммония (флюс ЛК-2).

Флюс может применяться не только в виде отдельного компонента, но и входить составным элементом в паяльные пасты и таблетированные виды так называемых флюсующихся припоев.

Паяльные пасты . Паяльная паста - это пастообразное вещество, состоящее из частиц припоя, флюса и различных добавок. Паяльная паста обычно используется для поверхностного монтажа SMD-компонентов, но удобна и для пайки в труднодоступных местах. Пайка радиодеталей такой пастой осуществляется с помощью термовоздушной или инфракрасной станции. Получается красивая и качественная пайка. Однако из-за того, что большая часть паяльных паст не содержит активных флюсов позволяющих паять, например сталь, большинство их подходят только для пайки электроники.

Пайка стали

В общем виде пайка стали осуществляется в такой последовательности.

• Производится очистка от загрязнений паяемых деталей.
• С соединяемых поверхностей удаляется окисная пленка - механической зачисткой (металлической щеткой, шлифовальной шкуркой или кругом, дробеструйной обработкой) и обезжиривание. Обезжиривание можно осуществлять едким натром (5-10 г/л), углекислым натрием (15-30 г/л), ацетоном или другим растворителем.
• Детали в месте соединения покрываются флюсом.

• Осуществляется сборка изделия с фиксированием деталей в нужном положении.

• Изделие разогревается. Пламя должно быть нормальным или восстановительным - без избытка кислорода. В сбалансированной газовой смеси пламя только нагревает металл и иного воздействия не оказывает. В случае сбалансированной газовой смеси пламя горелки обладает ярко-синим цветом и небольшой величиной. Пересыщенное кислородом пламя окисляет поверхность металла. Факел пламени горелки, насыщенный кислородом бледно-голубого цвета и маленький. Прогревать нужно все соединение, перемещая пламя в разные стороны, при этом время от времени касаются припоем соединения. Нужная температура достигается тогда, когда припой начинает плавиться при прикосновении к деталям. Не нужно создавать избыточного нагрева. Обычно с практикой достаточность нагрева определяется по цвету поверхности металла и появлению дыма флюса.

• На соединяемые стыки наносится флюс.

Пайка металла: нанесение флюса. На фото припой покрытый оболочкой из флюса.

• В зону стыка подается припой (в виде проволоки, или кусочка, уложенного в стык) и производится подогрев детали и припоя до расплавления последнего и затекания в стык. Под влиянием капиллярных сил припой сам втягивается в зазор между деталями.

Припой должен плавиться не от пламени горелки, а от теплоты прогретого соединения.

• После завершения пайки, изделие очищается от остатков флюса и лишнего припоя.

Если есть возможность, можно соединяемые детали сначала залудить припоем в месте контакта. Затем детали соединить и нагреть до температуры плавления припоя. В этом случаи может получиться более прочное соединение.

Температура пайки определяется маркой припоя.

Причины неудачи . Если припой не распределяется по поверхности деталей, то это может быть по следующим причинам:

• Недостаточный прогрев деталей. Продолжительность прогрева должна соответствовать массивности деталей.
• Плохая предварительная очистка поверхности от загрязнений.
• Использование неподходящего флюса. Например, нержавеющая стали или алюминий требуют очень химически активных флюсов. Или флюс может не соответствовать температуре пайки.
• Использование неподходящего припоя. Например, чистый свинец так плохо смачивает металлы, что им паять нельзя.

Пайка других металлов

Первую проблему помогает решить пайка при температурах не выше 750°С.

Для решения второй проблемы, инструкции по пайке чугуна содержат требования удаления свободного графита с паяемых поверхностей. Это можно делать несколькими способами: тщательной механической зачисткой, окислением графита в летучий оксид углерода обработкой соединяемого стыка борной кислотой или хлоратом калия, выжиганием углерода пламенем горелки с последующей очисткой проволочной щеткой. Существуют также высокоактивные флюсы для чугуна, которые хорошо удаляют графитовые включения.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Паянием называется соединение металлических деталей при помощи расплавленного сплава - припоя. Для пая­ния используют мягкие припои, температура плавления которых ниже 300°С, и твердые - с температурой плав­ления свыше 700°С.

Мягкими припоями служат оловянно свинцовистые сплавы, например ПОС50 и ПОСЗО - цифрами указано содержание в них олова в процентах. К твердым припоям относятся медноцинковые сплавы (ПМЦ48-содержа­ние меди в процентах) и серебряные сплавы (ПСр25- содержание серебра в процентах).

Для очистки и предохранения поверхности от окислов применяют различные флюсы. При паянии мягкими при­поями флюсами служат хлористый цинк и канифоль, медно-цинковыми припоями-обезвоженная бура, сереб­ряными - фтористый натрий. Нагревать места соедине­ния и расплавлять припой можно паяльниками, паяльными лампой или трубкой и газовой горелкой. Наконечники паяльников изготавливают из меди как наиболее теплопроводного материала.

Перед паянием поверхности металлов очищают на­пильниками и металлическими щетками, затем нагрева­ют до температуры плавления припоя и при помощи флюса удаляют с поверхности окислы, после чего вводят припой. После охлаждения спаянных деталей обрабаты­вают полученный шов.

Паяние алюминия и его сплавов является весьма трудной операцией в связи с тем, что на воздухе, а осо­бенно при нагреве на их поверхности образуется туго­плавкая пленка окислов, препятствующая паянию. Перед паянием поверхности сначала обезжиривают бензином или спиртом, затем зачищают напильником или металли­ческой щеткой. После этого нагретые поверхности облуживают натиранием куском припоя с флюсом. Флюс удаляет окисленную пленку, а припой облуживает соединя­емые поверхности. Облуженные поверхности паяют обы­чным способом. После паяния детали тщательно промывают.

При паянии алюминия припоем может служить сплав из 25% Zn, 40% Sn, 15% А1 и 20% Cd, а также другие сплавы.

В качестве флюса при паянии мягкими припоями применяют смесь из 85% хлористого цинка, 10% хлори­стого аммония, 5% фтористого натрия; при паянии твер­дыми припоями - смесь из 10% фтористого калия или натрия, 8% хлористого цинка, 32% хлористого лития и остальное - хлористый калий.

Лужением называется покрытие поверхности изделия оловом или его сплавом для предохранения от коррозии.

Поверхности, подлежащие лужению, подвергают ме­ханической очистке, затем нагревают, удаляют с них оки­слы и наносят полуду (олово) двумя способами: натира­нием (большие изделия), а небольшие изделия - погру­жением в расплавленную полуду.

Возможно, Вас так же заинтересует:

mse-online.ru

Пайка, лужение и склеивание

Строительные машины и оборудование, справочник

Ремонт автогрейдеров

Пайка, лужение и склеивание

Пайка. Представляет собой процесс соединения деталей с использованием специального присадочного скрепляющего материала - припоя и вспомогательного защитного материала - флюса.

Применяются легкоплавкие и тугоплавкие припои.

Легкоплавкие припои (мягкие) изготовлены на основе сплава олова (О) со свинцом (С) и обозначаются буквами ПОС с цифрами, показывающими содержание олова в процентах. Их температура плавления меньше 500° С: Они служат для пайки стали, меди, цинка, свинца, олова, серого чугуна, алюминия, керамики, стекла и др. Соединения, выполненные легкоплавкими припоями, обладают герметичностью, но не особенно прочные. Для получения особых свойств в оловянно-свинцовые припои добавляют сурьму, висмут, кадмий и другие металлы. При слесарных работах чаще всего применяется припой ПОС-40.

Тугоплавкие припои (твердые) имеют температуру плавления более 500° С, предназначены для получения прочных соединений, стойких в температурных и коррозионных условиях. Ими ведется пайка стали, чугуна, меди, никеля и их сплавов. Они делятся на медно-цинко- вые (марки ПМЦ) и серебряные припои.

Флюсы предназначены для обеспечения смачивания поверхности металлов припоем, предохранения поверхности металлов и припоя от окисления при нагреве, растворения окисных пленок.

Имеются флюсы для мягких легкоплавких припоев (хлористый цинк, нашатырь, канифоль, пасты и др.), для твердых тугоплавких припоев (бура, борная кислота и др.), а также для пайки алюминиевых сплавов (смеси из фтористого натрия, хлористого лития, хлористого калия, хлористого цинка и др.), нержавеющей стали (смеси буры и борной кислоты), чугуна (смесь буры с хлористым цинком).

Процесс пайки металлов включает подготовку изделия, паяльника к пайке и саму пайку изделия.

Подготовка изделия состоит в очистке его поверхности от грязи, жиров, окислов, коррозии, окалины.

Такую очистку можно вести: – механическим путем с помощью наждачной бумаги, напильников, металлическими щетками, шлифовальными кругами, стальной или чугунной дробью; – путем химического обезжиривания с помощью разведенной водой венской извести, наносимой кистью на изделия; – путем химического‘травления при погружении изделия в растворы серной, соляной и других кислот; – с помощью ультразвука, действующего в ванне с растворителями.

Подготовка паяльника (рис. 3.6) включает заправку рабочей части под углом 30…40° с притуплением вершины, ее очистку от окалины и нанесение (облужение) на концевую часть припоя.

При пайке нельзя допускать недогрева и перегрева паяльника. В первом случае припой быстро остывает, образуя непрочное соединение, во втором (выше 500° С) образуется окалина и затруднено лужение рабочей части на паяльнике.

На плотно подогнанные детали жидкий флюс наносится кистью, а твердый (канифоль) - путем растирания при одновременном нагреве места пайки паяльником. Облуженным паяльником от прутка припоя забирают 2…3 капли расплавленного припоя и переносят к месту пайки, покрытому флюсом. После прогрева металла припой при перемещении паяльника растекается, заполняя зазоры шва. Остывший припой имеет блестящую поверхность. Выступы на припое снимают напильником.

При массовом производстве пайку деталей можно осуществлять погружением в ванну с расплавленным припоем.

Лужение. Сущность этой слесарной операции состоит в нанесении на деталь тонкого слоя олова или сплавов олова (со свинцом, цинком, висмутом и т. д.) с целью предохранения поверхностей от коррозии и окисления, придания им необходимых свойств, например, для декоративной обработки поверхности при изготовлении художественных изделий или подготовки поверхности подшипников перед заливкой баббитом, перед пайкой. Этот слой носит название полуда.

Рис. 3.6. Подготовка паяльника:а - заправка рабочей части; 6 - очистка рабочей части хлористым цинком; в - нанесение припоя; 1 - хлористый цинк; 2 - припой

Перед лужением поверхности деталей обрабатывают до чистого металлического блеска либо нехимическим способом (напильниками, стальной или волосяной щеткой с мокрым песком, шлифованием) либо химическим способом с целью обезжиривания (в растворе каустической соды при кипении, венской известью, бензином и др.) и травления (в растворе соляной кислоты с подогревом). Процесс лужения осуществляется двумя способами (рис. 3.7): погружением в полуду (а), налитую в чистую посуду, с кусочками древесного угля (для защиты от окисления) и растиранием, путем предварительного нанесения паклей на поверхность детали хлористого цинка и последующего нанесения от прутка с подогревом припоя (в) и растирания его паклей (б). После лужения детали промывают водой и сушат.

Склеивание. В настоящее время склеиванию, т. е. неразъемному соединению деталей с помощью различных клеев, подвергают любые материалы, работающие в различных условиях.

В машиностроении используют клей марок БФ и ВС, а также карбинольные, бакелитовые, эпоксидные и термостойкие клеи.

Клей БФ-2 применяется при склеивании металлов, бакелита, текстолита, стекла и др. Им можно приклеить накладки муфт сцепления, осуществить заделки трещин и пробоин в корпусах редукторов. Клеи БФ-4 и БФ-6 предназначены для склеивания ткани, резины, фетра. Обладают небольшой прочностью.

Рис. 3.7. Лужение детали: а - способом погружения; в - нанесение припоя; б - растирание припоя паклей; 1 - кусочки древесного угля на полуде; 2 - припой

Клей ВС-10Т применим для приклеивания тормозных накладок, склеивания деталей, работающих при температуре до 300° С, во влажных условиях, при воздействии масел. Обладает прочностью и стойкостью.

Карбинольный клей используется для склеивания деталей из стали, чугуна, пластмасс и эбонита. Стоек против кислот, щелочей, спирта, воды, бензина и масел. Им склеивают аккумуляторные банки, детали карбюратора, заделывают трещины, отверстия. Нестоек к высокой температуре.

Бакелитовый лак применяется для приклейки прокладок в муфтах сцепления, склеивания пластмасс.

Эпоксидные клеи выпускают нескольких марок (ЭД-5Х ЭД-б, ЭД-40 и др.). Применяют для склеивания металлических и других деталей, используют при ремонте корпуса редукторов, заделки трещин, отколов, ликвидации износов в опорах.

Термостойкие клеи марок ВК-32-280, ИП-9, ВФК-9 предназначены для склеивания деталей из различных материалов, стойки к температуре, влажности.

Процессы склеивания деталей у различных клеев имеют много общего, но отличаются временем и температурой выдержки и некоторыми сопутствующими особенностями.

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Лужение - Пайка

Покрытие поверхности металлических изделий тонким слоем соответствующего назначению изделий сплава (олова, сплава олова со свинцом и др.) называется лужением, а наносимый слой - полудой.

Лужение, как правило, применяют при подготовке деталей к пайке, а также для предохранения изделий от коррозии, окисления.

Лужение - подготовительная операция при заливке подшипников баббитом.

Полуду приготавливают так же, как и припой. В качестве полуды пользуются оловом и сплавами на оловянной основе.

Сплавами из 8олова со свинцом и цинком лудят металлические изделия в целях предохранения от ржавчины. Красивую белую и блестящую полуду для лужения художественных изделий получают из сплавов олово с висмутом (90 -10%).

Процесс лужейия состоит из подготовки поверхности, приготовления полуды и ее нанесения на поверхность.

П одготовка поверхности к лужению зависит от требований, предъявляемых к изделиям, и от способа нанесения полуды. Перед покрытием оловом поверхность обрабатывают щеткамч, шлифованием и обезжириванием, травлением.

Щетками обрабатывают обычно поверхности; покрытые окалиной или сильно загрязненные. Изделия перед подготовкой промывают чистой водой, а при обработке применяют для ускорения процесса мелкий песок, пемзу и известь.

Неровности на изделиях удаляют шлифованием абразивными кругами и шкурками.

Химическое обезжиривание поверхностей изделий производится в водном растворе каустической соды (на 1 л воды - 10 г соды). Раствор наливают в металлическую посуду и нагревают до кипения. Затем в нагретый раствор погружают деталь на 10-15 мин, вынимают ее, промывают в чистой, несколько раз сменяемой теплой воде и просушивают. На хорошо обезжиренной поверхности капли чистой воды растекаются.

Жировые вещества удаляют венской известью. Минеральные масла удаляют бензином, керосином и другими растворителями. Медные, латунные и стальные изделия травят в течение 20 - 23 мин в 20 -30%-ном растворе серной кислоты с подогревом.

Лужение осуществляют двумя способами: погружением в полуду (небольшие изделия) и растиранием (большие изделия).

Лужение погружением выполняют в чистой металлической посуде, куда закладывают и в которой расплавляют полуду, насыпая на поверхность маленькие кусочки древесного угля для предохранения от окисления. Медленно погрузив в расплавленную полуду, изделия держат в ней до прогрева, затем вынимают, быстро встряхивая. Излишки полуды снимают, протирая паклей, оосыпанной порошкообразным нашатырем. Затем изделие промывают в воде и сушат в древесных опилках.

Лужение растиранием выполняют, предварительно нанеся на очищенное место волосяной щеткой или паклей хлористый цинк. Затем равномерно нагревают поверхность изделия до температуры плавления полуды, которая наносится от прутка. Обсыпав паклю порошкообразным нашатырем, растирают паклей нагретую поверхность так, чтобы на ней полуда распределилась равномерно. После этого нагревают и в таком же порядке облуживают другие места. По окончании лужения охладившееся изделие протирают смоченным песком, промывают водой и сушат.

Лужение - процесс покрытия поверхности детали (изделия) тонким слоем расплавленного олова или оло-вянно-свинцовистыми сплавами (припоем). Та часть олова или его сплава, которая наносится на поверхность металла, образует полуду.

Лужение металлоизделий производится с целью защиты их от ржавления (коррозии), подготовки поверхностей деталей к. паянию мягкими припоями или перед заливкой подшипников баббитом. Изделия, изготовленные, например, из меди, особенно пищевые котлы, окисляясь, покрываются зеленой пленкой; пища из такой посуды непригодна к употреблению, так как она содержит ядовитые окислы. Олово же не подвергается окислению, поэтому оно издавна применяется для защиты от коррозии консервной тары, столовых приборов, кухонной посуды и других изделий, связанных с хранением, приготовлением и транспортированием пищевых продуктов. Используется олово также для предохранения от окисления контактов и деталей радиоаппаратуры, для защиты кабелей от действия серы, находящейся в электроизоляционном слое резины, и т. п. Оловянные покрытия чрезвычайно пластичны и легко выдерживают вальцовку, штамповку и вытяжку. Детали, подвергнутые лужению, легко паяются.

Выбор полуды и флюсов. Для лужения пищевых котлов и посуды пользуются только чистым оловом марок 01 и 02. В частности, жесть для консервных банок лудят оловом марки 01, содержащим 99,9% чистого олова и не более 0,1% примесей. Марка 02 с содержанием олова 99,5-% и примесей не более 0,5% применяется для лужения кухонной посуды и котлов для приготовления пищи. Для лужения художественных изделий пользуются белой блестящей полудой, состоящей из сплава, содержащего 90% олова и 10% висмута. В качестве полуд для неответственных деталей можно применять сплав, состоящий из пяти частей олова и трех частей свинца. В ряде случаев лужение выполняют оловянно-свинцови-стыми припоями.

Обезжиривание и удаление окисной пленки с поверхности производятся путем травления в водном растворе соляной или серной кислоты. Для предохранения очищенной поверхности детали от окисления ее смазывают раствором хлористого цинка и сверху посыпают порошком нашатыря.

Методы лужения. Полуды можно наносить горячим путем и методом гальванического или контактного осаждения. Горячий метод лужения осуществляется двумя способами: погружением детали в ванну с расплавленной полудой или растиранием полуды на предварительно нагретой до 220-250°С поверхности.

Осаждение оло8а может осуществляться из кислых или щелочных электролитов. В состав кислых электролитов входят различные элементы, например сернокислое олово 40-50 г/л, серная кислота 50-80 г/л, сернокислый натрий 50 г/л, фенол технический (сырая карболовая кислота) или крезол 2-10 г/л, клей столярный 2-3 г/л и др. Рабочая температура ванны должна поддерживаться в пределах 15-25 °С.

В практике слесарной обработки наиболее часто приходится выполнять лужение деталей (изделий) способом погружения или способом растирания. Горячее лужение благодаря своей,простоте и легкости выполнения широко применяется в промышленности и в ряде случаев заменяет электролитический метод лужения.

Процесс горячего лужения состоит из подготовки поверхности детали и полуды, лужения и окончательной обработки облуженной поверхности (сушки, полирования и др.).

Подготовка поверхности к лужению начинается с тщательной очистки ее от грязи, жиров и окислов, препятствующих ровному и прочному соединению олова с облуживаемым металлом. Применяют механический и химический способы очистки.

Механический способ состоит в том, что поверхность детали очищают до блеска с помощью шаберов, напильников, абразивной шкурки, механизированных щеток и т. д. ч

Химический способ подготовки сводится к травлению поверхности металла кислотами. Поверхности деталей из стали, меди, латуни наиболее часто обрабатывают 20-30-процентным водным раствором серной кислоты в течение 15-25 мин. Медные и латунные детали можно травить раствором, содержащим 10% серной кислоты, 5% калиевого хромпика и 85% воды. Травление производится в ваннах - стеклянных, металлических, эмалированных и др. Выдержка при травлении поверхностей деталей в таком растворе составляет 1,5-2 мин. Подготовка к лужению заканчивается тщательной промывкой детали в проточной воде, очисткой поверхности влажным песком, окончательной промывкой в горячей воде, протиркой и сушкой. Для предохранения очищенной поверхности от окисления ее смазывают раствором хлористого цинка и сверху посыпают порошком нашатыря.

Приемы лужения. Лужение способом погру-жения в расплавленную полуду заключается в том, что подготовленную к лужению деталь сначала погружают в ванну с раствором хлористого цинка, затем с помощью клещей, плоскогубцев или специальных крючков деталь вынимают из ванны и, не удаляя с поверхности хлористый цинк, погружают в ванну с расплавленной полудой, выдерживая в ней 2-3 мин. После этого облуженную деталь извлекают из ванны и сразу встряхивают, чтобы удалить излишки полуды. Пока деталь еще находится в горячем состоянии, ее быстро обтирают паклей с нашатырем для получения равномерного беспористого и гладкого слоя полуды. После остывания деталь промывают в воде и высушивают. Хорошие результаты дает сушка в древесных опилках.

Проследим процесс лужения способом погружения иа конкретном примере. Допустим, что нужно облудить наружные и внутренние поверхности трех металлических бачков емкостью 2 л каждый. Работу следует выполнять последовательно в четыре перехода (этапа).

Первый переход - очистить бачки и подготовить 10-процентный раствор каустической соды для обезжиривания. Раствор нагреть до 70-80 °С. Затем бачки поочередно или вместе погрузить в обезжиривающую ванну и выдержать в ней в течение 15-20 мин., в зависимости от степени загрязнения бачков, потом тщательно промыть их и высушить над источником тепла.

Второй п ер еход-г-нарубить олово на мелкие кусочки, погрузить их в ванну и нагреть до расплавления.

Третий переход - составить 5-7-процентный раствор соляной кислоты и нагреть до 35-40 °С, затем погрузить бачки в ванну и выдержать в ней 30-40 мин. После проведенного травления бачки тщательно промыть в проточной воде и высушить.

Четвертый переход - приготовить флюс (25-процентный раствор хлористого цинка) и погрузить в него бачки. Затем поочередно извлечь их из ванны с хлористым цинком и медленно погрузить в ванну с расплавленным оловом. Через 2-3 мин. вынуть бачки из ванны, быстро встряхнуть и обтереть паклей, пересыпанной порошком нашатыря, чтобы удалить излишки олова и получить ровный и гладкий беспористый слой полуды. После этого бачки промыть в проточной воде и высушить в древесных опилках.

При лужении способом растирания подготовленную к лужению поверхность детали смазывают раствором хлористого цинка, затем посыпают нашатырем и нагревают равномерно пламенем паяльной лампы или в горне на древесном угле. Когда хлористый цинк начнет закипать, на поверхность детали наносят олово в виде маленьких кусочков или порошка. Полуда, вступив в соприкосновение с нагретой поверхностью детали, начнет плавиться; ее сразу растирают холщовой тряпкой или паклей, пересыпанной порошком нашатыря. Растирать полуду нужно быстро, постепенно переходя от одного участка покрываемой поверхности к другому.

В процессе лужения необходимо внимательно следить за нагревом детали, так как при перегреве полуда сгорает. Признаком перегрева является появление синеватого оттенка на поверхности полуды. Облуженные поверхности нужно протереть влажным песком, тщательно промыть чистой водой, высушить и при надобности отполировать мягкой тряпкой или фланелью. При обнаружении мест с дефектами лужения (неприставшая полуда, пористость и т. п.) их нужно снова зачистить, протравить и произвести повторное лужение способом погружения либо растиранием. Следует помнить, что чем лучше подготовлена поверхность под покрытие, тем ровнее ляжет полуда и тем прочнее будет слой.

При описании технологических процессов пайки было упомянуто лужение - покрытие металлических деталей тонким слоем припоя.

Однако лужение можно использовать не только как один из этапов паяния, но и как самостоятельную операцию, когда вся поверхность металлического изделия покрывается тонким слоем олова для придания ему декоративных и дополнительных эксплуатационных качеств. В этом случае покрывающий материал носит название не припоя, а полуды. Чаще всего лудят оловом, но в целях экономии в полуду можно добавить свинец (не более трех частей свинца на пять частей олова). Добавление в полуду 5% висмута или никеля придает луженым поверхностям красивый блеск. А введение в полуду такого же количества железа делает ее более прочной.

Кухонную утварь (посуду) можно лудить только чисто оловянной полудой, добавление в нее различных металлов опасно для здоровья!

Полуда хорошо и прочно ложится только на идеально чистые и обезжиренные поверхности, поэтому изделие перед лужением необходимо тщательно очистить механическим способом - напильником, шабером, шлифовальной шкуркой до равномерного металлического блеска, либо химическим - подержать изделие в кипящем 10%-ном растворе каустической соды в течение 1-2 минут, а затем поверхность протравить 25%-ным раствором соляной кислоты В конце очистки (независимо от способа) поверхности промывают водой и сушат.

Сам процесс лужения можно осуществлять методом растирания, погружения или гальваническим путем (при таком лужении необходимо использование специального оборудования, поэтому гальваническое лужение на дому как правило, не осуществляется).

Метод растирания заключается в следующем подготовленную поверхность покрывают раствором хлористого цинка, посыпают порошком нашатыря и нагревают до температуры плавления олова.

pereosnastka.ru

порядок действий при лужении паяльником и окунание в припой

При монтаже или ремонте электропроводки важно правильно сделать спаянное соединение. От этого зависит безопасность эксплуатации, надежность, долговечность электроснабжения.

Для хорошего закрепления припоя нужно предварительно облудить провода, то есть покрыть оловянным припоем. Нанесенный слой удалит оксидные примеси, образующиеся на медных или алюминиевых сплавах, улучшит сцепление расходных материалов.

Существует разные методы лужения. Выбор делают с учетом состава металла, характера сечения, назначения проводки и условий ее эксплуатации.

Облуживание с помощью паяльника

Уверенное владение паяльником необходимо для каждого начинающего мастера. Без закрепившихся навыков работы залудить провод, затем провести пайку не удастся.

Размеры паяльника, модификацию каждый может выбрать самостоятельно. Удобны в использовании паяльные станции, пальники с возможностью регулировать температуру нагрева.

Имеет смысл затратить средства на приобретение качественного инструмента, оборудования. Тогда работа будет доставлять удовольствие долгие годы.

Требуемые инструменты

Работа с проводами – дело несложное, если к нему хорошо подготовиться. Желательно, сделать все заранее, чтобы потом в самый неподходящий момент, не пришлось суетиться. Список инструментов, позволяющих лудить провода или кабель, выглядит следующим образом:

• хорошо заточенный нож;
• медицинский или технический пинцет;
• обычные плоскогубцы;
• паяльник или станция для паяния;
• расходные материалы (флюс, припой).

Вместо ножа сейчас продаются специальные клещи, которые позволяют содрать изоляцию одним движением. Но они не так уж дешево стоят, поэтому многие обходятся ножом или скальпелем.

Все средства и приспособления немудреные, но очень полезные. Под расходными материалами подразумеваются определенный флюсовый состав и припой, подходящий для данного вида проводов.

Правильный порядок действий

Облуживать провода посредством паяльника следует в соответствии с алгоритмом, выверенным многолетней практикой. У проводов в самом начале работы нужно тщательно снять ножом или клещами наружный изолирующий слой. Желательно освободить от полимерного покрытия минимум 10 мм, максимум – 50 мм с каждого соединяемого конца.

После этого тем же ножом поверхность зачищают до блестящего состояния. Это исключит наличие остатков изолирующей оболочки, удалит с проводов оксидный налет.

Толстый провод удерживать и очищать проще. Если кабель включает в себя несколько тонких жил, их желательно растрепать, разъединить, зачистить со всех сторон, а потом скрутить заново.

Затем можно разогревать паяльник, предварительно проверив степень чистоты жала. Поверхность будет хорошо облуживаться только абсолютно чистым жалом паяльника.

Нагретым паяльником следует разогреть подготовленные, тщательно зачищенные концы проводов, опустив их в канифоль. Надо чтоб канифоль хорошо обволокла провод.

Жалом паяльника нужно взять припой и равномерно распределить смесь по срезу проводков, которые зафиксированы пинцетом или обычными плоскогубцами. Для обеспечения полноты нанесения массы из расплавленных расходных материалов, провода следует проворачивать вокруг собственной оси.

Медный провод можно обрабатывать не только канифолью, но и кислым флюсом. Некоторые предпочитают использовать готовую паяльную кислоту, всегда имеющуюся в продаже. Для лужения алюминиевых проводов предусмотрен свой специальный флюс.

Если все предыдущие операции были выполнены правильно, расплавленный припойный материал хорошо покроет место контакта проводков. Нужно внимательно осмотреть всю рабочую зону, убедиться, что лужение прошло успешно.

Варианты обработки проводов

Некоторым мастерам нравится метод лужения, при котором провода прижимаются паяльником к деревянной дощечке.

Это вполне приемлемая технология. Выделяющиеся при нагревании деревянной подложки газы в некоторой степени работают как флюс, способствуя удалению оксидов на металле.

Еще лучше удаляет продукты окисления расплав аспирина. Таблетку можно подкладывать под провода при лужении. Выделяющиеся из нагретой ацетилсалициловой кислоты газы хорошо обволакивают место соединения, удаляя с них все примеси. В результате провода будут успешно лудиться.

Существует своеобразный метод подготовки многожильных проводков, в которых тонкая медная основа покрыта эмалью. В этом случае как подложку мастера рекомендуют использовать кусочек ПВХ материала.

При повышении температуры поливинилхлорид начинает выделять пары хлороводорода, которые так же, как соляная кислота, быстро разрушают оксидный слой. Как показывают многие видео уроки, ПВХ подложка может быть не очень большой, соответствующей размерам рабочей зоны лужения.

Лужение посредством окунания

Предварительную обработку проводов большого диаметра проводят иначе. Паяльником полного равномерного покрытия среза большого сечения добиться нелегко.

В специальный тигель кладут кусочки олова, разогревают, получая расплав металла. Конец кабеля сначала погружают в канифоль или другой флюс, а затем окунают во внутренность тигеля. В результате срез покрывается полностью защитным слоем.

Подобным способом делают полностью луженые провода. Погружение при этом имеет другие масштабы, выполняется в заводских условиях.

Катушку с намотанным проводом водружают на механизм, посредством которого будут обслуживать процесс. Сначала всю медь поверхности механически обрабатывают щетками, предварительно обработанными раствором хлористого цинка. Получают растворенный флюс из цинка и технической соляной кислоты.

Затем проволоку из мотка, постепенно раскручивают, окунают в ванну с расплавленным оловом. Равномерность покрытия, отсутствие наплывов обеспечивает последующая обработка проволочного материала резиновыми щетками. Проволоку охлаждают окунанием в холодную воду, еще раз обрабатывают щетками, заново сматывают и упаковывают.

Луженая медная проволочная продукция имеет защитный оловянный слой, толщина которого варьируется от 1 мкр до 20 мкр.

Обработка увеличивает устойчивость меди к воздействию влажной окружающей среды, уменьшает до минимума вероятность ее порчи.

Как сделать облуживание контактов наушника

Микрофоны, наушники iphone и любого другого акустического гаджета постоянно подвергаются механическим нагрузкам. Как следствие, происходит обрыв проводков.

Подготовить их к пайке обычными способами не удастся. Лак, находящийся сверху будет мешать. Его перед лужением либо соскабливают острым скальпелем, либо обжигают. Можно также лудить в канифоли сильно разогретым паяльником, который снимет лак.

Тонкую жилу провода помещают в канифоль, разогревают паяльником. Затем с помощью паяльника тонкий слой расплавленного олова распределяют в месте будущего контакта. После этого быстро выполняется соединение. Служить оно будет долго и надежно.

svaring.com

Содер­жа­ние:

При­вет­ствую Вас на бло­ге kuzov.info!

В этой ста­тье мы рас­смот­рим как осу­ществ­ля­ет­ся луже­ние и пай­ка кузо­ва авто­мо­би­ля.

Луже­ние и пай­ка кузо­ва авто­мо­би­ля при­ме­ня­лись при изго­тов­ле­нии и ремон­те авто­мо­би­лей с сере­ди­ны 1930-х годов. Свин­цо­вый при­пой исполь­зо­вал­ся при мас­со­вом про­из­вод­стве авто­мо­би­лей для нане­се­ния на сва­роч­ные соеди­не­ния вна­хлёст кры­ши и зад­них кры­льев. Нане­се­ние при­поя на кузов дол­гие годы, до появ­ле­ния авто­мо­биль­ной шпа­клёв­ки, оста­ва­лось тра­ди­ци­он­ным мето­дом ремон­та повре­ждён­но­го кузо­ва авто­мо­би­ля (см. ста­тью об исто­рии изоб­ре­те­ния и раз­ви­тия шпа­клёв­ки). Про­цесс состо­ит в нане­се­нии спе­ци­аль­но­го при­поя на пане­ли кузо­ва, что­бы запол­нить неров­но­сти, гер­ме­ти­зи­ро­вать и замас­ки­ро­вать сва­роч­ные соеди­не­ния, а так­же запа­ять отвер­стия. В то вре­мя, как в совре­мен­ном кузов­ном ремон­те чаще все­го при­ме­ня­ет­ся шпа­клёв­ка, при рестав­ра­ции клас­си­че­ских авто­мо­би­лей по-преж­не­му исполь­зу­ют при­пой. На самом деле, и луже­ние и шпа­клёв­ка име­ют свои пре­иму­ще­ства и недо­стат­ки. Глав­ны­ми недо­стат­ка­ми при­ме­не­ния при­поя для ремон­та кузо­ва явля­ют­ся слож­ность его нане­се­ния и нагрев кузо­ва. Слиш­ком слож­но­го в этом про­цес­се ниче­го нет, но тре­бу­ет­ся соблю­дать неко­то­рые пра­ви­ла и при­об­ре­сти навык. При пра­виль­ном воз­дей­ствии горел­ки нагрев полу­ча­ет­ся доста­точ­но щадя­щим. Даже крас­ка с обрат­ной сто­ро­ны может остать­ся целой. Шпа­клёв­ка в этом смыс­ле выиг­ры­ва­ет, так как нано­сит­ся на поверх­ность лег­че при­поя. По харак­те­ри­сти­кам при­пой во мно­гом пре­вос­хо­дит шпа­клёв­ку. Его пре­иму­ще­ства мы рас­смот­рим в этой ста­тье ниже.

При­пой раз­мяг­ча­ет­ся нагре­вом и нано­сит­ся на поверх­ность, под­го­тов­лен­ную луже­ни­ем. После осты­ва­ния обра­зу­ет­ся проч­ная связь при­поя с поверх­но­стью метал­ла.

Нане­се­ние при­поя на кузов может потре­бо­вать­ся там, где слож­но или невоз­мож­но исполь­зо­вать дру­гие мето­ды ремон­та. При­пой удоб­но при­ме­нять, когда металл слиш­ком тол­стый для рих­тов­ки и отсут­ству­ет доступ с обрат­ной сто­ро­ны пане­ли. При­пой мож­но исполь­зо­вать на местах, где воз­мож­но неболь­шое дви­же­ние метал­ла при экс­плу­а­та­ции авто­мо­би­ля и шпа­клёв­ка может трес­нуть (сва­роч­ное соеди­не­ние). При­пой хоро­шо гер­ме­ти­зи­ру­ет сва­роч­ный шов и гаран­ти­ру­ет его кор­ро­зи­он­ную устой­чи­вость. Так­же, при исполь­зо­ва­нии кузов­но­го при­поя, тол­щи­на слоя не так кри­тич­на, как при при­ме­не­нии шпа­клёв­ки. При­пой хоро­шо подой­дёт для мест кузо­ва, где нуж­но сфор­ми­ро­вать кант.

Преимущества лужения и пайки кузова

1. При­пой дер­жит­ся на поверх­но­сти луч­ше шпа­клёв­ки. Проч­ность на раз­рыв (сила, тре­бу­е­мая, что­бы отде­лить при­пой от метал­ла, на кото­рый он нане­сён) состав­ля­ет 423 бара. Это очень высо­кий пока­за­тель.
2. Даже тол­стый слой при­поя не даёт усад­ки, в отли­чие от шпа­клёв­ки.
3. При­пой име­ет луч­шую эла­стич­ность и проч­ность, чем авто­мо­биль­ные шпа­клёв­ки. Сви­нец хоро­шо гнёт­ся вме­сте с метал­лом, на кото­рый он нане­сён, поэто­му не трес­ка­ет­ся.
4. При­пой не потрес­ка­ет­ся и не отсло­ить­ся при уда­ре, как это быва­ет со шпа­клёв­кой.
5. При­пой явля­ет­ся водо­не­про­ни­ца­е­мым. Шпа­клёв­ку же нель­зя назвать пол­но­стью водо­не­про­ни­ца­е­мой.
6. При­пой может выдер­жи­вать высо­кие тем­пе­ра­ту­ры, поэто­му может при­ме­нять­ся при ремон­те и после­ду­ю­щем нане­се­нии порош­ко­вой крас­ки.
7. Ещё одним боль­шим пре­иму­ще­ством при­поя над шпа­клёв­кой явля­ет­ся то, что не сто­ит бес­по­ко­ить­ся о вре­ме­ни его затвер­де­ва­ния. Мож­но добав­лять допол­ни­тель­ный при­пой пря­мо на уже нане­сён­ный слой. Нуж­но толь­ко разо­греть поверх­ность и новый при­пой и доба­вить его. Не нуж­но пол­но­стью рас­плав­лять уже нане­сён­ный слой.

Виды припоев для ремонта кузова

• Суще­ству­ют раз­ные типы при­по­ев. Для ремон­та кузо­ва чаще при­ме­ня­ют­ся мяг­кие (лег­ко­плав­кие) при­пои. Они про­да­ют­ся в виде стерж­ней, длин­ной 45 см, раз­ной тол­щи­ны. В целом, они клас­си­фи­ци­ру­ют­ся как при­пои с содер­жа­ни­ем свин­ца и без содер­жа­ния свин­ца (lead free). Пер­вый тип при­поя при­ме­нял­ся мно­го лет из-за его лёг­ко­сти исполь­зо­ва­ния. Одна­ко он был запре­щён в неко­то­рых стра­нах для при­ме­не­ния в мас­со­вом про­из­вод­стве, по при­чине вре­да здо­ро­вью и окру­жа­ю­щей сре­де. Одна­ко, свин­цо­вый при­пой, по-преж­не­му исполь­зу­ет­ся част­ны­ми лица­ми и его мож­но встре­тить в про­да­же. Мно­гие масте­ра пред­по­чи­та­ют исполь­зо­вать имен­но свин­цо­вый при­пой.
• На при­пое ука­зы­ва­ет­ся соот­но­ше­ние его ком­по­нен­тов (оло­ва, свин­ца). Тра­ди­ци­он­ный при­пой для кузо­ва состо­ит из 30% оло­ва и 70% свин­ца. Может содер­жать­ся допол­ни­тель­ный ком­по­нент, к при­ме­ру, 74% свин­ца, 25% оло­ва и 1% сурь­мы. Сви­нец опа­сен для здо­ро­вья. Что­бы его при­ме­нять, тре­бу­ют­ся сред­ства защи­ты, и нуж­но учи­ты­вать меры без­опас­но­сти. Одна­ко его лег­че исполь­зо­вать. Он доль­ше оста­ёт­ся мяг­ким после нагре­ва (в диа­па­зоне от 180 до 260 гра­ду­сов по Цель­сию). Это облег­ча­ет его нане­се­ние и раз­рав­ни­ва­ние. Этот при­пой лег­ко нано­сит­ся на вер­ти­каль­ные и гори­зон­таль­ные поверх­но­сти. После затвер­де­ва­ния свин­цо­во­го при­поя, его не реко­мен­ду­ет­ся обра­ба­ты­вать шли­фо­валь­ной машин­кой, так как обра­зу­ет­ся очень ток­сич­ная пыль. Так, его обыч­но обра­ба­ты­ва­ют спе­ци­аль­ным кузов­ным напиль­ни­ком, а на завер­ша­ю­щей ста­дии брус­ком с круп­но­зер­ни­стой шли­фо­валь­ной бума­гой вруч­ную. Если всё же при­ме­ня­е­те шли­фо­валь­ную машин­ку, то нуж­но исполь­зо­вать толь­ко круп­ный абра­зив, что­бы не было взве­си из мел­кой пыли. Остат­ки свин­ца после шли­фо­ва­ния нуж­но сра­зу ути­ли­зи­ро­вать.

• При­пой может иметь раз­ное соот­но­ше­ние свин­ца и оло­ва (70/30, 60/40 или 50/50). При­пой с более низ­ким содер­жа­ни­ем свин­ца так­же исполь­зу­ет­ся при ремон­те кузо­ва, но име­ет низ­кий диа­па­зон пла­стич­но­сти (от 183ºC до 188ºC), поэто­му его слож­нее исполь­зо­вать. При­пои с таким соот­но­ше­ни­ем обыч­но при­ме­ня­ют на гори­зон­таль­ных поверх­но­стях, так как они быст­ро ста­но­вят­ся жид­ки­ми и могут сте­кать. При­ли­па­ние у всех свин­цо­вых при­по­ев при­мер­но оди­на­ко­вое и зави­сит от пра­виль­но­сти под­го­тов­ки поверх­но­сти.
• Как аль­тер­на­ти­ва при­пою со свин­цом был раз­ра­бо­тан более без­опас­ный при­пой без содер­жа­ния свин­ца. Во всех при­по­ях без содер­жа­ния свин­ца, оло­во явля­ет­ся глав­ным ком­по­нен­том. Дру­гим ком­по­нен­том может быть сереб­ро, медь, индий или вис­мут. Боль­шин­ство при­по­ев без свин­ца име­ют либо более высо­кую, либо более низ­кую точ­ку плав­ле­ния, чем у свин­цо­во­го при­поя. Для ремон­та кузо­ва наи­бо­лее рас­про­стра­нён при­пой без свин­ца, состо­я­щий из оло­ва и сереб­ра (94% оло­ва и 6% сереб­ра или 96% оло­ва и 4% сереб­ра). Он име­ет более высо­кую сто­и­мость. При­пой без свин­ца при­мер­но равен по харак­те­ри­сти­кам тра­ди­ци­он­но­му при­пою со свин­цом с соот­но­ше­ни­ем 50/50 (свинец/олово). Такой при­пой име­ет более высо­кую точ­ку плав­ле­ния (221°C). После нагре­ва, он оста­ёт­ся в мяг­ком состо­я­нии менее про­дол­жи­тель­ное вре­мя, чем свин­цо­вый при­пой, что услож­ня­ет его вырав­ни­ва­ние. При засты­ва­нии полу­ча­ет­ся более твёр­дым и хруп­ким. Его слож­нее обра­ба­ты­вать напиль­ни­ком. Пре­иму­ще­ство в том, что его мож­но обра­ба­ты­вать шли­фо­валь­ной машин­кой, так как он не обра­зу­ет ток­сич­ной пыли. Хотя, не нуж­но забы­вать про респи­ра­тор. Допол­ни­тель­ным пре­иму­ще­ством при­поя без свин­ца явля­ет­ся более высо­кая проч­ность на раз­рыв.
• При­пой, при­ме­ня­е­мый в элек­тро­ни­ке, обыч­но состо­ит из 60% оло­ва и 40% свин­ца. Он может содер­жать флюс в цен­тре. Флюс с кани­фо­лью, часто исполь­зу­е­мый с таким при­по­ем, не спо­соб­ству­ет адге­зии к ста­ли, а флюс с кис­ло­той может дей­ство­вать хоро­шо. Такой при­пой луч­ше при­ме­нять толь­ко для пай­ки малень­ких отвер­стий, так как его диа­па­зон пла­стич­но­сти очень малень­кий.
• Для рабо­ты с кузо­ва­ми из алю­ми­ния исполь­зу­ет­ся дру­гой тип при­поя (с содер­жа­ни­ем оло­ва и цин­ка).

Что такое флюс? Какой флюс использовать для лужения кузова?

• Цель флю­са – облег­чать про­цесс пай­ки и обес­пе­чить проч­ность соеди­не­ния при­поя с метал­лом кузо­ва. Одной из пре­град для дости­же­ния успеш­ной пай­ки явля­ет­ся нечи­сто­та поверх­но­сти (загряз­не­ния и окис­ле­ние). Загряз­не­ния могут быть уда­ле­ны меха­ни­че­ской чист­кой, но окис­ле­ние уве­ли­чи­ва­ет­ся при уве­ли­че­нии тем­пе­ра­ту­ры, что ухуд­ша­ет при­креп­ле­ние при­поя к ремонт­ной поверх­но­сти. Металл име­ет тон­кий слой окси­дов или суль­фи­дов, каким бы чистым он не выгля­дел. Флюс пред­на­зна­чен для того, что­бы убрать этот слой и дол­жен предот­вра­тить фор­ми­ро­ва­ние ново­го оксид­но­го слоя во вре­мя нане­се­ния при­поя. Флюс не толь­ко предот­вра­ща­ют окис­ле­ние, но и обес­пе­чи­ва­ют хими­че­скую чист­ку и выпол­ня­ет сма­чи­ва­ю­щую функ­цию, сокра­щая поверх­ност­ное натя­же­ние рас­плав­лен­но­го при­поя, помо­гая ему луч­ше рас­те­кать­ся по поверх­но­сти. Таким обра­зом, при­пой не при­лип­нет на не под­го­тов­лен­ную метал­ли­че­скую поверх­ность, он будет соби­рать­ся в шари­ки. На под­го­тов­лен­ной поверх­но­сти при­пой нор­маль­но рас­те­ка­ет­ся и при­ли­па­ет.

• Для луже­ния кузо­ва при­ме­ня­ет­ся флю­со­вая пас­та. Она пред­став­ля­ет собой некое подо­бие пер­вич­но­го грун­та. В её состав вхо­дит кис­ло­та (хло­рид цин­ка или соля­ная кис­ло­та) и при­пой в виде порош­ка. Кис­ло­та хими­че­ски очи­ща­ет поверх­ность и уда­ля­ет окис­ле­ние, пере­во­дя его в рас­тво­ри­мую соль, а поро­шок одно­вре­мен­но въеда­ет­ся в металл, остав­ляя очень тон­кий слой (оло­ва или оло­ва со свин­цом), кото­рый улуч­ша­ет адге­зию при­поя при нане­се­нии на ремонт­ную область.
• После нане­се­ния, пас­ту нуж­но нагреть и сте­реть остат­ки тряп­кой.
• Флю­со­вая пас­та акти­ви­ро­ва­на кис­ло­той (хло­рид цин­ка или соля­ная кис­ло­та), и её остат­ки тре­бу­ет­ся уда­лить после завер­ше­ния нане­се­ния при­поя. Если флюс осно­ван на соля­ной кис­ло­те, то ней­тра­ли­зо­вать её мож­но водой с содой, а потом обмыть чистой водой. Если флюс содер­жит хло­рид цин­ка, то для ней­тра­ли­за­ции потре­бу­ет­ся аце­тон. Так­же, мож­но исполь­зо­вать сред­ство дихро­мат натрия.
• Части­цы от флю­со­вой пас­ты могут оста­вать­ся в порах и мел­ких углуб­ле­ни­ях сва­роч­но­го шва, что может стать при­чи­ной кор­ро­зии. Поэто­му, перед луже­ни­ем и нане­се­ни­ем при­поя, нуж­но, что­бы отвер­стия и углуб­ле­ния были зава­ре­ны.

Какие инструменты и материалы нужны для лужения и пайки кузова?

• Суще­ству­ют спе­ци­аль­ные набо­ры, в кото­рые вхо­дит сам при­пой, флю­со­вая пас­та, инстру­мен­ты для вырав­ни­ва­ния нане­сён­но­го при­поя и инструк­ция. Так­же, все при­над­леж­но­сти мож­но купить по отдель­но­сти.

• Необ­хо­дим при­пой и пас­та для луже­ния (tinning paste) с кистью для более лёг­ко­го нане­се­ния.
• Так­же нуж­на чистая тряп­ка (луч­ше все­го под­хо­дит хлоп­ко­вая), для сти­ра­ния остат­ков пас­ты после нагре­ва.
• Для нагре­ва необ­хо­ди­ма сва­роч­ная газо­вая горел­ка, про­па­но­вая (бута­но­вая) горел­ка или фен с регу­ли­ров­кой тем­пе­ра­ту­ры и пото­ка воз­ду­ха. При исполь­зо­ва­нии сва­роч­ной газо­вой горел­ки, пла­мя долж­но быть настро­е­но на мини­маль­ную тем­пе­ра­ту­ру, при кото­рой будет пла­вить­ся флюс и разо­гре­вать­ся металл кузо­ва.
• При­пой раз­рав­ни­ва­ет­ся спе­ци­аль­ны­ми бло­ка­ми из твёр­до­го дере­ва. При­ме­ня­ет­ся спе­ци­аль­ная смаз­ка (твёр­дый живот­ный жир), тон­кий слой мас­ла или пче­ли­ный воск, нано­си­мый на лопат­ку или блок, что­бы они не лип­ли к при­пою. Так при­пой, раз­гла­жен­ный бло­ка­ми, полу­ча­ет­ся более ров­ным. Мож­но изго­то­вить блок нуж­ной фор­мы само­сто­я­тель­но.
• Нуж­но исполь­зо­вать респи­ра­тор с систе­мой HEPA (high efficiency particulate air) с филь­тром высо­кой эффек­тив­но­сти удер­жа­ния частиц, так­же извест­ный как фильтр N100. Мож­но так­же рядом уста­но­вить вен­ти­ля­тор, кото­рый будет сду­вать вред­ные испа­ре­ния в сто­ро­ну от масте­ра. Тогда вред испа­ре­ний сни­жа­ет­ся и мож­но обой­тись без респи­ра­то­ра. При исполь­зо­ва­нии при­поя со свин­цом необ­хо­ди­мо исполь­зо­вать пер­чат­ки. Нуж­но избе­гать кон­так­та при­поя и флю­са с кожей.
• Для обра­бот­ки затвер­дев­ше­го при­поя пона­до­бит­ся кузов­ной напиль­ник или шли­фо­валь­ный блок с круп­но­зер­ни­стой шли­фо­валь­ной бума­гой.
• Нуж­но, что­бы все мате­ри­а­лы и инстру­мен­ты были в зоне дося­га­е­мо­сти, что­бы не терять вре­мя, во вре­мя луже­ния.

Лужение и пайка кузова автомобиля

Сви­нец не жела­тель­но при­ме­нять на тон­ком метал­ле или быть осто­рож­ным, что­бы не пере­греть тон­кий листо­вой металл, тем самым, осла­бив его. Теп­ло­вой дефор­ма­ции могут под­вер­гать­ся осо­бен­но плос­кие пане­ли, так как име­ют мень­шую жёст­кость, в срав­не­нии с выпук­лы­ми фор­ма­ми и пане­ля­ми, име­ю­щи­ми рёб­ра жёст­ко­сти.

Про­цесс луже­ния и пай­ки кузо­ва (нане­се­ние при­поя):

• Сна­ча­ла поверх­ность долж­на быть очи­ще­на от крас­ки и воз­мож­ной ржав­чи­ны. Исполь­зуй­те ней­ло­но­вый зачист­ной круг, кото­рый не уда­ля­ет металл при чист­ке. Зачи­щай­те поверх­ность мини­мум на 5 см с запа­сом по кра­ям. Про­три­те поверх­ность обез­жи­ри­ва­те­лем или аце­то­ном.
• Нане­си­те кистью флю­со­вую пас­ту для при­поя на ремон­ти­ру­е­мую область с запа­сом по кра­ям.
• Далее поверх­ность с нане­сён­ной пас­той разо­гре­ва­ет­ся про­па­но­вой горел­кой (или дру­гим источ­ни­ком пла­ме­ни или горя­че­го воз­ду­ха) до момен­та, когда при­об­ре­тёт сереб­ри­сто-корич­не­вый пени­стый вид. Когда это про­изой­дёт, возь­ми­те чистую хлоп­ко­вую тряп­ку и вытри­те излиш­ки флю­са. Чистой хлоп­ко­вой тряп­кой нуж­но раз­ров­нять слой и сте­реть остат­ки флю­са. Долж­но полу­чить­ся ярко-сереб­ри­стое покры­тие. Важ­но не пере­гре­вать пас­ту для луже­ния, ина­че пас­та будет сожже­на и её при­дёт­ся счи­щать и нано­сить зано­во. Пла­ме­нем нуж­но водить, не задер­жи­ва­ясь на одном месте. Нуж­но исполь­зо­вать толь­ко кон­чик пла­ме­ни.
• Мож­но при­ме­нить дру­гой метод луже­ния метал­ла кузо­ва. Нуж­но нагреть панель (не докрас­на). После разо­гре­ва поверх­но­сти исполь­зуй­те мед­ную мочал­ку для посу­ды, что­бы нане­сти флю­со­вую пас­ту. Удер­жи­вая плос­ко­губ­ца­ми или зажи­мом для свар­ки, её нуж­но намок­нуть во флю­со­вую пас­ту и начать про­ти­рать нагре­тую поверх­ность, про­дол­жая под­дер­жи­вать нагрев пане­ли пла­ме­нем. После луже­ния, остат­ки от флю­са нуж­но тща­тель­но смыть с поверх­но­сти рас­тво­ром горя­чей воды с содой.
• Нуж­но пред­ва­ри­тель­но под­го­то­вить дере­вян­ный блок для раз­рав­ни­ва­ния нане­сён­но­го при­поя. Если он не новый и уже исполь­зо­вал­ся, то нуж­но убрать остат­ки соста­ва, предот­вра­ща­ю­щим при­ли­па­ние к при­пою, кото­рый был на него нане­сён в про­шлый раз. Для это­го мож­но отшли­фо­вать его круп­но­зер­ни­стой шли­фо­валь­ной бума­гой. Подош­ва бло­ка долж­на быть чистой и ров­ной. Далее его нуж­но сма­зать жиром (или пче­ли­ным вос­ком), что­бы он не при­ли­пал к при­пою, а лег­ко сколь­зил по его поверх­но­сти. В про­цес­се рабо­ты, может пона­до­бить­ся сно­ва нане­сти смаз­ку.

• Тех­но­ло­гия нане­се­ния при­поя может быть раз­ной. Мож­но нагреть панель и при­пой и нане­сти его на поверх­ность гор­ка­ми в несколь­ких местах. Потом сно­ва нагреть эти гор­ки и раз­ров­нять дере­вян­ным бло­ком. Есть дру­гой спо­соб. Нуж­но разо­греть поверх­ность кузо­ва, поста­вить стер­жень при­поя под углом 45 гра­ду­сов к поверх­но­сти и разо­греть его кон­чик до момен­та, когда он нач­нёт пла­вить­ся. Далее нуж­но наплав­лять при­пой полос­ка­ми, дви­гая при­пой вдоль поверх­но­сти.
• После нане­се­ния поло­сок нуж­но сно­ва разо­греть при­пой и начать раз­рав­ни­вать дере­вян­ным бло­ком, под­дер­жи­вая нуж­ную тем­пе­ра­ту­ру.

• При обра­бот­ке боль­шой пло­ща­ди, мож­но удер­жи­вать в руке несколь­ко стерж­ней при­поя. Как и в слу­чае со шпа­клёв­кой, нано­сить при­пой нуж­но немно­го даль­ше повре­ждён­ной обла­сти и выше обще­го уров­ня всей пане­ли, с запа­сом. Луч­ше потом сре­зать напиль­ни­ком изли­шек при­поя, чем добав­лять его после засты­ва­ния. При рабо­те на вер­ти­каль­ных поверх­но­стях пра­виль­ный нагрев при­поя наи­бо­лее важен. Не страш­но, если при­пой при разо­гре­ве и нане­се­нии будет немно­го капать. Нуж­но про­сто немно­го уве­ли­чить рас­сто­я­ние пла­ме­ни от поверх­но­сти.
• Сле­ду­ю­щим шагом, после осты­ва­ния при­поя, нуж­но очи­стить поверх­ность рас­тво­ром соды в воде, что­бы ней­тра­ли­зо­вать остат­ки флю­са, а так­же сте­реть остат­ки мас­ла от вырав­ни­ва­ю­щей лопат­ки или бло­ка. Этот этап осо­бен­но актуа­лен, если остат­ки флю­са сти­ра­лись про­стой тряп­кой (см. пункт №3). Сме­шай­те пище­вую соду (2 или 3 сто­ло­вые лож­ки) на 1 литр воды и нане­си­те губ­кой, тряп­кой или скотч-брай­том (что­бы отте­реть въев­ший­ся от нагре­ва флюс), тща­тель­но вымой­те поверх­ность этим сред­ством, потом высу­ши­те феном или сжа­тым воз­ду­хом. После это­го обра­бо­тай­те наждач­ной бума­гой на сухую и покрой­те кис­лот­ным грун­том. После это­го нуж­но обмыть поверх­ность чистой водой. Далее мож­но про­дуть поверх­ность, про­те­реть обез­жи­ри­ва­те­лем или аце­то­ном.
• Далее исполь­зуй­те спе­ци­аль­ный кузов­ной напиль­ник, что­бы выров­нять при­пой по фор­ме пане­ли. Более подроб­но о при­ме­не­нии напиль­ни­ка може­те про­чи­тать в ста­тье “рих­тов­ка сво­и­ми рука­ми”. После обра­бот­ки напиль­ни­ком, поверх­ность ста­но­вит­ся доста­точ­но глад­кой. При­пой сре­за­ет­ся напиль­ни­ком гораз­до быст­рее, чем при­ле­га­ю­щая поверх­ность, поэто­му пери­о­ди­че­ски про­ве­ряй­те фор­му при­поя, что­бы не сре­зать лиш­не­го. При обра­бот­ке напиль­ни­ком, дви­гай­те его диа­го­наль­но вдоль ремонт­ной поверх­но­сти, при­под­ни­мая перед­нюю часть напиль­ни­ка. Если обра­ба­ты­ва­е­те при­пой со свин­цом шли­фо­валь­ной бума­гой, то луч­ше не исполь­зо­вать раз­мер абра­зи­ва мень­ше p80, что­бы пыль от шли­фо­ва­ния не была слиш­ком мел­кой. Напиль­ни­ком нуж­но дви­гать наис­ко­сок, что­бы зазуб­ри­ны и края не вре­за­лись в при­пой и не остав­ля­ли цара­пин. Обра­бот­ка шли­фо­валь­ной машин­кой не долж­на про­из­во­дить­ся, так как обра­зу­ет­ся и под­ни­ма­ет­ся в воз­дух ток­сич­ная пыль, кото­рая вред­на для здо­ро­вья, а так­же может при­лип­нуть к при­пою и вызы­вать кор­ро­зию.

• При необ­хо­ди­мо­сти, мож­но нане­сти тон­кий слой шпа­клёв­ки, что­бы дове­сти поверх­ность до иде­а­ла. Для повы­ше­ния адге­зии перед шпа­кле­ва­ни­ем или грун­то­ва­ни­ем акри­ло­вым грун­том, на поверх­ность с нане­сён­ным и обра­бо­тан­ным при­по­ем мож­но нане­сти эпок­сид­ный грунт (см. ста­тью “эпок­сид­ный грунт, при­ме­не­ние”).

Запайка отверстий

• Зава­ри­ва­ние отвер­стий вле­чёт за собой теп­ло­вую дефор­ма­цию (металл утол­ща­ет­ся и стя­ги­ва­ет­ся), что может потре­бо­вать после­ду­ю­щей рих­тов­ки. Заде­лы­ва­ние уси­лен­ной шпа­клёв­кой даст лишь вре­мен­ный резуль­тат. При­пой может запол­нить отвер­стие и послу­жить хоро­шей аль­тер­на­ти­вой свар­ке.
• При запай­ке боль­шо­го отвер­стия, мож­но немно­го уто­пить металл вокруг него, что­бы при­пой его запол­нил с запа­сом и дер­жал­ся не толь­ко на кром­ках отвер­стия. Так­же, мож­но рас­свер­лить отвер­стие свер­лом для зен­ков­ки по метал­лу нуж­но­го раз­ме­ра, либо обра­бо­тать кром­ку отвер­стия круг­лым над­фи­лем, что­бы она рас­по­ла­га­лась наис­ко­сок. Так при­пой будет луч­ше дер­жать­ся на кром­ке.
• Так­же, при запол­не­нии боль­шо­го отвер­стия, мож­но на обрат­ную сто­ро­ну накле­ить алю­ми­ни­е­вый скотч, кото­рый послу­жит осно­вой для при­поя. Что­бы кле­я­щий состав скот­ча не повли­ял на каче­ство ремон­та, нуж­но выре­зать из это­го же скот­ча сег­мент, раз­ме­ром чуть боль­ше отвер­стия и накле­ить на скотч (бле­стя­щей сто­ро­ной нару­жу), кото­рый будет при­кле­и­вать­ся с обрат­ной сто­ро­ны отвер­стия. Для удоб­ства мож­но поме­тить центр, кото­рый дол­жен будет сов­пасть с отвер­сти­ем. Таким обра­зом, полу­чит­ся двой­ной бле­стя­щий скотч. Далее нуж­но накле­ить всю эту аппли­ка­цию с обрат­ной сто­ро­ны отвер­стия. Что­бы не пере­гре­вать металл, мож­но лудить металл вокруг отвер­стия и его кром­ку паяль­ни­ком, а так­же рас­плав­лять при­пой тоже паяль­ни­ком.
• Подоб­ным спо­со­бом мож­но ремон­ти­ро­вать сквоз­ные отвер­стия от ржав­чи­ны, если вокруг них металл креп­кий. Нуж­но пред­ва­ри­тель­но обра­бо­тать ржа­вые кром­ки отвер­стия и немно­го уто­пить металл вокруг.
• Мел­кие отвер­стия мож­но запол­нять при­по­ем, кото­рый исполь­зу­ет­ся для пай­ки элек­тро­ни­ки.
• При задел­ке отвер­стий при­по­ем, остат­ки флю­са с обрат­ной сто­ро­ны пане­ли могут вызы­вать уско­рен­ную кор­ро­зию метал­ла. Поэто­му, остат­ки флю­са луч­ше уда­лить горя­чей водой с содой как с лице­вой, так и с обрат­ной сто­ро­ны.

kuzov.info

2.16. Пайка, лужение, заливка вкладышей, металлизация и склеивание. Слесарное дело: Практическое пособие для слесаря

2.16. Пайка, лужение, заливка вкладышей, металлизация и склеивание

Пайка – это процесс создания неразъемного соединения металлов с помощью присадочного связующего материала, называемого припоем, причем припой в процессе пайки доводится до жидкого состояния. Температура плавления припоя значительно ниже, чем соединяемых металлов.

Неразъемное соединение металлов пайкой может быть выполнено паяльником, в газовом пламени, пайкой в печах, в ванне, химическим способом, автогенной пайкой и др.

Для пайки припоем необходимы паяльники, припои, а также очищающие, травящие и предупреждающие окисление поверхности во время пайки средства.

Паяльник – это ручной инструмент различной формы и массы. Часть паяльника, которой непосредственно паяют, выполняется из меди. Нагрев медной части паяльника можно производить с помощью электричества (электрический паяльник), над газовым пламенем (газовый паяльник) или в горне.

Для нагрева паяльников и некоторого прогрева соединяемых металлов могут применяться паяльные бензиновые лампы (рис. 35).

Рис. 35. Паяльники:

а – обычный, нагреваемый пламенем; б – электрический; в – паяльная лампа

Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые (с добавлением или без добавления сурьмы). Температура плавления этих припоев от 183 до 305 °C.

Твердость припоя определяется маркой и химическим составом применяемых для припоя металлов. Припои делаются на основе меди, латуни, серебра, никеля и алюминия. Кроме того, различают жаропрочные и нержавеющие припои на основе никеля, марганца, серебра, золота, палладия, кобальта и железа. Температура плавления твердых припоев составляет от 600 до 1450 °C

К химическим очищающим и травящим средствам относятся: соляная кислота, хлорид цинка, бура, борная кислота, нашатырь. Можно очистить поверхность механическими средствами, абразивным материалом или напильником либо металлическими щетками. Во время пайки поверхность предохраняется от окисления такими средствами, как стеарин, скипидар и канифоль.

Хлорид цинка – это химическое соединение соляной кислоты с цинком. Получают его путем помещения в разбавленную соляную кислоту кусочков цинка. После окончания реакции (прекращение выделения водорода) хлорид цинка следует слить в другую посуду, оставив осадок в прежней посуде. Разбавлять кислоту следует путем добавления в нее воды, а не наоборот.

Мягкие припои применяются для неразъемного соединения и уплотнения металлов при незначительных требованиях к прочности и выносливости соединения на растяжение и удар, твердые припои – для неразъемных и герметичных соединений большой прочности и выносливости на растяжение и удары.

Припои выпускаются в виде листа, ленты, прутков, проволоки, сеток, блоков, фольги, зерен, порошков и паяльной пасты.

Лужением называется покрытие поверхности металлических изделий тонким слоем олова или сплавом на основе олова. Цинкование производится способом холодного электролитического или горячего покрытия металлических изделий тонким слоем цинка.

Лужение и цинкование применяются, например, в слесарном деле при производстве бытовых изделий, в пищевой промышленности, в строительстве как средство для защиты от коррозии, окисления и образования химических соединений, вредных для здоровья и разрушающих металл.

Для лужения и цинкования в зависимости от детали и ее назначения нужно иметь чистое олово, цинк или их сплавы, паяльную лампу либо газовую горелку, очищающие средства, необходимые для обезжиривания и очистки поверхностей, подвергающихся лужению или цинкованию, ванны для плавки олова или цинка, обтирочный материал и клещи.

Подшипниковый сплав – это сплав металлов (олова, свинца, меди, сурьмы и др.), служащий для изготовления вкладышей подшипников скольжения заливкой. Во вкладышах из подшипникового сплава при вращении в них валов возникает очень незначительное трение.

Подбор наиболее соответствующих заданным условиям подшипниковых сплавов производят с учетом их физико-механических свойств, в частности антифрикционных свойств, способности выдерживать определенные давления и температуры, твердости, вязкости, литейных качеств и др.

Свойства подшипникового сплава определяет его главный компонент.

Различают подшипниковые сплавы на оловянной, свинцовой, алюминиевой, кадмиевой, цинковой, медной (бронза, латунь) и других основах. Чаще всего используют подшипниковые сплавы на основе олова, свинца или меди.

Жидкий подшипниковый сплав получают в графитовом или чугунном тигле. Тигель подогревают паяльной лампой, на кузнечном горне или пламенем газовых горелок.

Температура отливки подшипниковых сплавов на основе олова или свинца составляет от 450 до 600 °C. Температура плавления бронзы составляет от 940 до 1090 °C. На расплавленный подшипниковый сплав перед разливкой насыпается измельченный древесный уголь, который предохраняет сплав от окисления.

Металлизация напылением – это нанесение металлического покрытия на поверхность изделия путем разбрызгивания под давлением расплавленного металла.

Эта операция выполняется с помощью специальных пистолетов. Металлизация применяется с целью предохранения изделий от коррозии, а также для ремонта изношенных деталей машин, для исправления дефектных отливок, а также для исправления дефектов, возникающих в результате обработки резанием.

Склеиванием называют неразъемное соединение деталей изделий путем обмазки соединяемых поверхностей изделия веществом (или смесью веществ), называемым клеем, их соединения и выдерживания под некоторой нагрузкой до затвердения клея. В ряде случаев применяется подогрев склеенных деталей.

Клей представляет собой вязкое вещество, обладающее склеивающей способностью. Клей состоит из наполнителя, отвердителя, растворителя связующего компонента, пластификатора.

В зависимости от назначения клея в качестве наполнителя применяются древесная мука, измельченный асбест, порошки металлов, их окислы и др. В зависимости от отвердителя различают клеи холодного и горячего отвердения.

Различают следующие виды клеев: белковые или растительные (крахмал, декстрин, гуммиарабик, резиновый клей), животные (костный, рыбий, козеиновый, мездровый, столярный и др.), синтетические (карбинольные, карбамидные, смоляные и др.).

В слесарном деле наибольшее распространение имеют синтетические клеи: фенольные БФ-2, БФ-4, ВК-32-200, ВС-350, эпоксидные ЭД-5, ЭД-6, ВК-32-ЭЛ, полиамидные ППФЭ-2/10, МПФ-1, карби-нольные и полиуретановый ПУ-2. Этими клеями кроме металлов можно склеивать также и неметаллические изделия, такие как дерево, стекло, керамику, искусственные материалы, кожу, ткани бумагу и т. д.

В слесарном деле клей используется прежде всего для соединения как металлических деталей, так и металлических деталей с неметаллическими. Для этого используют карбинольный клей.

Склеиваемые поверхности следует тщательно очистить механическим способом, затем обезжирить авиационным бензином, бензолом или толуолом. После обезжиривания изделие высушивают, не касаясь пальцами поверхностей, предназначенных для склеивания.

Из цветных металлов хуже всего склеивается медь, немного лучше – латунь и бронза.

Работник, выполняющий операции металлизации, лужения, пайки или склеивания, соприкасается с расплавленным металлом, кислотами, щелочами и парами разных едких и вредных для организма веществ. Помещения, в которых выполняются указанные операции, должны иметь хорошую вентиляцию.

Работники должны иметь защитную одежду, очки и рукавицы. Паяльная лампа должна быть технически исправна. При накачке топлива нельзя создавать высокое давление, нельзя также доливать топливо в разогретую лампу. Кислоты и щелочи следует держать в стеклянных бутылях, а разводить их необходимо, доливая кислоты в воду, а не наоборот. На рабочем месте не должно быть тряпок, разлитого масла и смазки.

Следующая глава >

hobby.wikireading.ru

Припои, флюсы, пайка, лужение | NiceTV

Выбор припоя зависит от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, температурных ограничений, размеров деталей, требуемой механической прочности, коррозионной стойкости и др. Наиболее широко применяются в любительской практике легкоплавкие припои. Рекомендации по их применению, на основании которых можно выбрать припой, приведены в таблице. Буквы ПОС в марке припоя означают припой оловянно-свинцовый, цифры - содержание олова в процентах (ПОС 61, ПОС 40). Для получения специальных свойств в состав оловянно-свинцовых припоев вводят сурьму, кадмий, висмут и другие металлы. Состав некоторых таких припоев приведен в таблице.Выпускают легкоплавкие припои в виде литых чушек, прутков, проволоки, лент фольги, порошков, трубок диаметром от 1 до 5 мм, заполненных канифолью, а также в виде паст, составленных из порошка припоя и жидкого флюса.

Легкоплавкие припои.

Состав некоторых специальных легкоплавких припоев.

Флюсы

Флюсы растворяют и удаляют оксиды и загрязнения с поверхности паяемого соединения. Кроме того, во время пайки они защищают от окисления поверхность нагреваемого металла и расплавленный припой. Все это способствует увеличению растекаемости припоя, а следовательно, улучшению качества пайки. Флюс выбирают в зависимости от свойств соединяемых пайкой металлов или сплавов и применяемого припоя, а также от способа пайки. Остатки флюса, особенно активного, и продукты его разложения нужно удалять сразу после пайки, так как они загрязняют места соединений и являются очагами коррозии. При монтаже электро- и радиоаппаратуры наиболее широко применяются канифоль и флюсы, приготовляемые на ее основе с добавлением неактивных веществ - спирта, глицерина и даже скипидара. Канифоль не гигроскопична, является хорошим диэлектриком, поэтому неудаленный остаток ее не представляет опасности для паяного соединения. Данные о флюсах, наиболее часто применяемых в любительской практике, приведены в таблицах.

Неактивные (бескислотные) флюсы

Активные (кислотные) флюсы

Пайка алюминия припоями ПОС

Затруднительна, но все же возможна, если оловянно-свинцовый припой содержит не менее 50 % олова (ПОС 50, ПОС 61, ПОС 90). В качестве флюса применяют минеральное масло. Лучшие результаты получаются при использовании щелочного масла (для чистки оружия после стрельбы). Удовлетворительное качество пайки обеспечивает минеральное масло для швейных машин и точных механизмов.На место пайки наносят флюс и поверхность алюминия под слоем масла зачищают скребком или лезвием ножа, чтобы удалить имеющуюся всегда на поверхности алюминия оксидную пленку. Паяют хорошо нагретым паяльником. Для пайки тонкого алюминия достаточна мощность паяльника 50 Вт, для алюминия толщиной 1 мм и более желательна мощность 90 Вт. При пайке алюминия толщиной более 2 мм место пайки нужно предварительно прогреть паяльником и только после этого наносить флюс.

Пайка алюминия припоями П200 и П250

Коррозионная стойкость паяльных швов, выполненных этими припоями, несколько ниже, чем выполненных оловянно-свинцовыми припоями. Флюс представляет собой смесь олеиновой кислоты и йодида лития. Йодид лития (2-3 г) помещают в пробирку или колбу и добавляют 20 мл (около 20 г) олеиновой кислоты (в состав флюса может входить от 5 до 17 % йодида лития.) Смесь слегка подогревают, опустив пробирку в горячую воду, и перемешивают до полного растворения соли. Готовый флюс сливают в чистую стеклянную посуду и охлаждают. Если используется водная соль лития, то при ее растворении на дно пробирки опускается слой водной смеси, а флюс всплывает и его осторожно сливают. Перед пайкой жало хорошо прогретого паяльника (температура жала должна быть около 270-350 °С) зачищают и лудят припоем, пользуясь чистой канифолью. Соединяемые поверхности деталей смачивают флюсом, лудят и паяют. После охлаждения остатки флюса удаляют тампоном из ткани, смоченным в спирте, ацетоне или бензине, и покрывают шов защитным лаком. Флюс в процессе пайки не выделяет токсичных.и..обладающих резким запахом веществ. С ткани и кожи рук он легко смывается водой с мылом.

Пайка нихрома (нихром с нихромом, нихром с медью и ее сплавами, нихром со сталью)

Может быть осуществлена припоем ПОС 61, ПОС 50 (хуже -, ПОС 40) с применением флюса следующего состава (в граммах): вазелин - 100, хлористый цинк в порошке -. 7, глицерин - 5. Флюс приготовляют в фарфоровой ступке, в которую кладут вазелин, а затем добавляют, хорошо перемешивая до получения однородной массы, последовательно хлористый цинк и глицерин. Соединяемые поверхности тщательно зачищают шлифовальной шкуркой и протирают ваткой, смоченной в 10%-ном спиртовом растворе хлористой меди, наносят флюс, лудят и только после этого паяют.

Пайка сталей с гальваническим покрытием

Пайка сталей с гальваническим покрытием цинком или кадмием возможна оловянно-свинцовыми припоями паяльником с применением в качестве флюса хлористого цинка (п. 10.13). Пайка с канифольными флюсами не дает качественного соединения.

Паяльная паста

При пайке в домашних условиях припой обычно набирают и наносят паяльником. Контролировать количество расплавленного припоя, переносимое паяльником, крайне затруднительно: оно зависит от температуры плавления припоя, температуры и чистоты жала и от других факторов. Не исключено при этом попадание капель расплавленного припоя на проводники, корпуса элементов, изоляцию, что приводит иногда к нежелательным последствиям. Приходится работать крайне осторожно и аккуратно, и все же бывает трудно добиться хорошего качества пайки. Облегчить пайку и улучшить ее можно с помощью паяльной пасты. Для приготовления пасты измельчают припой напильником с крупной насечкой (мелкая забивается припоем) и смешивают опилки со спирто-канифольным флюсом. Количество припоя в пасте подбирают опытным путем. Если паста получилась слишком гу-1 стой, в нее добавляют спирт. Хранить пасту нужно в плотно закрывающейся посуде. На место пайки пасту наносят нужными дозами металлической лопаточкой. Применение паяльной пасты, кроме того, - позволяет избежать перегрева малогабаритных деталей и полупроводниковых приборов.

«Паяльная лента»

Незаменима при сращивания проводников, трубок, стержней, когда нет возможности воспользоваться электрическим паяльником. Чтобы изготовить «паяльную ленту», необходимо сначала приготовить пасту из опилок припоя, канифоли и вазелина. Пасту наносят тонким ровным слоем на миткалевую ленту. Место пайки обматывают в один слой «паяльной лентой», смачивают бензином или керосином и поджигают. Предварительно соединяемые поверхности желательно залудить.

Лужение проводов в эмалевой изоляции

При зачистке выводных концов обмоточного провода ЛЭШО, ПЭЛШО, ПЭЛ и ПЭВ при помощи наждачной бумаги или лезвия нередки надрезы и обрывы тонких жил провода, Зачистка путем обжига также не всегда дает удовлетворительные результаты из-за возможного оплавлеления проводов малого сечения. Кроме того, в месте обжига провод теряет прочность и легко обрывается. Для зачистки проводов малого сечения в эмалевой изоляции можно использовать полихлорвиниловую трубку. Отрезок трубки кладут на дощечку и, прижимая провод к трубке плоскостью жала хорошо разогретого паяльника, легким усилием 2-3 раза протягивают провод. При этом одновременно происходит разрушение эмалевого покрытия и лужение провода. Применение канифоли при этом необязательно. Вместо полихлорвиниловой трубки можно воспользоваться обрезками монтажного провода или кабеля в полихлорвиниловой изоляции. Провод в эмалевой изоляции любого диаметра можно лудить с помощью аспирино-канифольной пасты. Аспирин и канифоль нужно растолочь в порошок и смешать (в массовом соотношении 2: 1). Полученную смесь развести этиловым спиртом до пастообразного состояния. Конец провода погружают в пасту и жалом горячего паяльника с небольшим усилием проводят по проводу или перемещают провод под жалом при этом эмаль разрушается и провод лудится. Для удаления остатков ацетилсалициловой кислоты (аспирина) провод еще раз лудят, используя чистую канифоль.

Вместо припоя - клей

Часто необходимо припаивать провод к детали из металла, трудно поддающегося пайке: нержавеющей стали, хрома, никеля, сплавов алюминия и др, В таких случаях для обеспечения надежного электрического и механического контакта можно использовать следующий способ. Деталь в месте присоединения провода тщательно очищают от грязи и оксидов и обезжиривают. Луженый конец провода обмакивают в клей БФ-2 и жалом нагретого паяльника прижимают к месту соединения в течение 5-6 с. После остывания на место контакта наносят 1-2 капли эпоксидного клея и сушат до полного затвердевания.

Сварка вместо пайки

Электросварка значительно сокращает время, затрачиваемое на монтажные работы, дает соединения, выдерживающие высокотемпературный нагрев, не требует припоев, флюсов, предвари-тельного лужения, позволяет соединять проводники из металлов и сплавов, трудно поддающихся пайке, например провода электронагревательных приборов. Для сварки необходимо иметь источник постоянного или переменного тока напряжением 6-30 В, обеспечивающий ток не менее 1 А. Электродом для сварки служит графитовый стержень от использованных батарей КБС или других, заточенный под углом 30-40°. В качестве держателя электрода можно использовать щуп от ампервольтомметра с наконечником «крокодил». В местах будущей сварки предварительно зачищенные проводники скручивают жгутом и соединяют с одним из полюсов источника тока. Электродом, соединенным с другим полюсом источника тока, разогревают место, подлежащее сварке. Расплавленный металл образует соединение каплевидной формы. По мере выгорания графита в процессе работы электрод следует затачивать. С приобретением навыка сварка получается чистой, без окалины. Работать необходимо в светозащитных очках.

"Практические советы мастеру-любителю", 1991. О.Г. Верховцев, К.П. Лютов

Пайка позволяет соединять в единое изделие элементы из разных металлов и сплавов, обладающих различными физико-механическими свойствами. Например, методом пайки можно соединять малоуглеродистые и высокоуглеродистые стали, чугунные детали со стальными, твердый сплав со сталью и т. д. Особо следует отметить возможность соединения путем пайки деталей из алюминия и его сплавов. Широко применяется метод напайки пластинок твердого сплава к державкам при изготовлении режущего инструмента.

В условиях домашней мастерской пайка – самый доступный вид образования неподвижных неразъемных соединений. При пайке в зазор между нагретыми деталями вводится расплавленный присадочный металл, называемый припоем. Припой, имеющий более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы, смачивая поверхность деталей, соединяет их при охлаждении и затвердевании. В процессе пайки основной металл и припой, взаимно растворяясь друг в друге, обеспечивают высокую прочность соединения, одинаковую (при качественном выполнении пайки) с прочностью целого сечения основной детали.

Процесс пайки отличается от сварки тем, что кромки соединяемых деталей не расплавляются, а только нагреваются до температуры плавления припоя.

Для осуществления паяных соединений необходимы: паяльник электрический или с непрямым подогревом, паяльная лампа, припой, флюс.

Мощность электрического паяльника зависит от размера соединяемых деталей, от материала, из которого они изготовлены. Так, для паяния медных изделий небольших размеров (например, проволоки сечением в несколько квадратных миллиметров) достаточно мощности 50–100 Вт, при пайке электронных приборов мощность электрического паяльника должна быть не более 40 Вт, а напряжение питания – не более 40 В, для пайки крупных деталей необходима мощность в несколько сот ватт.

Паяльная лампа используется для нагрева паяльника с непрямым подогревом и для прогрева паяемых деталей (при большой площади пайки). Вместо паяльной лампы можно использовать газовую горелку – она более производительна и надежна в эксплуатации.

В качестве припоя чаще всего используются оловянно-свинцовые сплавы, имеющие температуру плавления 180–280 °C. Если к таким припоям добавить висмут, галлий, кадмий, то получаются легкоплавкие припои с температурой плавления 70–150 °C. Эти припои актуальны для пайки полупроводниковых приборов. При металлокерамической пайке в качестве припоя используется порошковая смесь, состоящая из тугоплавкой основы (наполнителя) и легкоплавких компонентов, которые обеспечивают смачивание частиц наполнителя и соединяемых поверхностей. В продаже имеются и сплавы в виде брусков или проволоки, которые представляют собой симбиоз припоя и флюса.

Использование в процессе пайки флюсов основано на их способности предотвращать образование на поверхностях деталей окисной пленки при нагреве. Они также снижают поверхностное натяжение припоя. Флюсы должны отвечать следующим требованиям: сохранение стабильного химического состава и активности в интервале температур плавления припоя (то есть флюс под действием этих температур не должен разлагаться на составляющие), отсутствие химического взаимодействия с паяемым металлом и припоем, легкость удаления продуктов взаимодействия флюса и окисной пленки (промывкой или испарением), высокая жидкотекучесть. Для пайки различных металлов характерно использование определенного флюса: при пайке деталей из латуни, серебра, меди и железа в качестве флюса применяется хлористый цинк; свинец и олово требуют стеариновой кислоты; для цинка подходит серная кислота. Но существуют и так называемые универсальные припои: канифоль и паяльная кислота.

Детали, которые предполагается соединить методом пайки, следует должным образом подготовить: очистить от грязи, удалить напильником или наждачной бумагой окисную пленку, образующуюся на металле под воздействием воздуха, протравить кислотой (стальные – соляной, из меди и ее сплавов – серной, сплавы с большим содержанием никеля – азотной), обезжирить тампоном, смоченным в бензине, и только после этого приступать непосредственно к процессу пайки.

Нужно нагреть паяльник. Нагрев проверяется погружением носика паяльника в нашатырь (твердый): если нашатырь шипит и от него идет сизый дым, то нагрев паяльника достаточный; ни в коем случае нельзя перегревать паяльник. Носик его при необходимости следует очистить напильником от окалины, образовавшейся в процессе нагревания, погрузить рабочую часть паяльника во флюс, а затем в припой так, чтобы на носике паяльника остались капельки расплавленного припоя, прогреть паяльником поверхности деталей и облудить их (то есть покрыть тонким слоем расплавленного припоя). После того как детали немного остынут, плотно соединить их между собой; снова прогреть место пайки паяльником и заполнить зазор между кромками деталей расплавленным припоем.

Если необходимо соединить методом пайки большие поверхности, то поступают несколько иначе: после прогревания и облуживания места спайки зазор между поверхностями деталей заполняют кусочками холодного припоя и одновременно прогревают детали и расплавляют припой. В этом случае рекомендуется периодически обрабатывать носик паяльника и место пайки флюсом.

О том, что паяльник перегревать недопустимо, уже говорилось, а почему? Дело в том, что перегретый паяльник плохо удерживает капельки расплавленного припоя, но не это главное. При очень высоких температурах припой может окислиться и соединение получится непрочным. А при пайке полупроводниковых приборов перегрев паяльника может привести к их электрическому пробою, и приборы выйдут из строя (именно поэтому при пайке электронных приборов используют мягкие припои и воздействие разогретого паяльника на место пайки ограничивают 3–5 секундами).

Когда место спайки полностью остынет, его очищают от остатков флюса. Если шов получился выпуклым, то его можно выровнять (например, напильником).

Качество пайки проверяют: внешним осмотром – на предмет обнаружения непропаянных мест, изгибом в месте спая – не допускается образование трещин (проверка на прочность); паяные сосуды проверяют на герметичность заполнением водой – течи не должно быть.

Существуют способы пайки, при которых используется твердый припой – медно-цинковые пластины толщиной 0,5–0,7 мм, или прутки диаметром 1–1,2 мм, или смесь опилок медно-цинкового припоя с бурой в соотношении 1: 2. Паяльник в этом случае не используется.

Первые два способа основаны на применении пластинчатого или пруткового припоя. Подготовка деталей к паянию твердым припоем аналогична подготовке к пайке с использованием мягкого припоя.

Далее на место спайки накладываются кусочки припоя и спаиваемые детали вместе с припоем скручиваются тонкой вязальной стальной или нихромовой проволокой (диаметром 0,5–0,6 мм). Место паяния посыпается бурой и нагревается до ее плавления. Если припой не расплавился, то место паяния посыпается бурой вторично (без удаления первой порции) и нагревается до расплавления припоя, который заполняет зазор между спаиваемыми деталями.

При втором способе место паяния нагревают докрасна (без кусочков припоя), посыпают бурой и подводят к нему пруток припоя (продолжая нагрев): припой при этом плавится и заполняет щель между деталями.

Еще один способ пайки основан на применении в качестве припоя порошкообразной смеси: подготовленные детали нагревают в месте пайки докрасна (без припоя), посыпают смесью буры и опилок припоя и продолжают нагревать до плавления смеси.

После паяния любым из трех предложенных способов спаянные детали охлаждают и очищают место пайки от остатков буры, припоя и вязальной проволоки. Проверку качества паяния производят визуально: для обнаружения непропаянных мест и прочности слегка постукивают спаянными деталями по массивному предмету – при некачественной пайке в шве образуется излом.

Разновидности паяных соединений показаны на рис. 53.

Рис. 53. Конструкции паяных соединений: а – внахлестку; б – с двумя нахлестками; в – встык; г – косым швом; д – встык с двумя нахлестками; е – в тавр.

В большинстве случаев детали сначала подвергают лужению, что облегчает последующую пайку. Схема процесса лужения показана на рис. 54.

Рис. 54. Схема лужения паяльником: 1 – паяльник; 2 – основной металл; 3 – зона сплавления припоя с основным металлом; 4 – флюс; 5 – поверхностный слой флюса; 6 – растворенный окисел; 7 – пары флюса; 8 – припой.

Однако лужение можно использовать не только как один из этапов паяния, но и как самостоятельную операцию, когда вся поверхность металлического изделия покрывается тонким слоем олова для придания ему декоративных и дополнительных эксплуатационных качеств.

В этом случае покрывающий материал носит название не припоя, а полуды. Чаще всего лудят оловом, но в целях экономии в полуду можно добавить свинец (не более трех частей свинца на пять частей олова). Добавление в полуду 5 % висмута или никеля придает луженым поверхностям красивый блеск. А введение в полуду такого же количества железа делает ее более прочной.

Кухонную утварь (посуду) можно лудить только чисто оловянной полудой, добавление в нее различных металлов опасно для здоровья!

Полуда хорошо и прочно ложится только на идеально чистые и обезжиренные поверхности, поэтому изделие перед лужением необходимо тщательно очистить механическим способом (напильником, шабером, шлифовальной шкуркой до равномерного металлического блеска) либо химическим – подержать изделие в кипящем 10 %-ном растворе каустической соды в течение 1–2 минут, а затем поверхность протравить 25 %-ным раствором соляной кислоты. В конце очистки (независимо от способа) поверхности промывают водой и сушат.

Сам процесс лужения можно осуществлять методом растирания, погружения или гальваническим путем (при таком лужении необходимо использование специального оборудования, поэтому гальваническое лужение на дому, как правило, не осуществляется).

Метод растирания заключается в следующем: подготовленную поверхность покрывают раствором хлористого цинка, посыпают порошком нашатыря и нагревают до температуры плавления олова.

Затем следует приложить оловянный пруток к поверхности изделия, распределить олово по поверхности и растереть чистой паклей до образования равномерного слоя. Необлуженные места пролудить повторно. Работу следует выполнять в брезентовых рукавицах.

При методе лужения погружением олово расплавляют в тигле, подготовленную деталь захватывают щипцами или плоскогубцами, погружают на 1 минуту в раствор хлористого цинка, а затем на 3–5 минут в расплавленное олово. Извлекают деталь из олова и сильным встряхиванием удаляют излишки полуды. После лужения изделие следует охладить и промыть водой.

Из книги: Коршевер Н. Г. Работы по металлу

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пайка - это процесс получения неразъемного соединения материалов в твердом состоянии при нагреве ниже температуры их автономного плавления при смачивании, растекании и заполнении зазора между ними расплавленным припоем и последующей кристаллизации жидкой фазы с образованием спая.

Пайка и лужение

пайка припой флюс расплавленный

Основные термины и определения: устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области пайки и лужения металлов и неметалических материалов. Преимущества пайки как технологического процесса и преимущества паяных соединений обусловлены главным образом возможностью формирования паяного шва ниже температуры автономного плавления соединяемых материалов. Такое формирование шва происходит в результате неавтономного, контактного плавления паяемого металла в жидком припое, внесенном извне (пайка готовым припоем), либо восстановленным из солей флюса (реактивно-флюсовая пайка), либо образовавшемся при контактно-реактивном плавлении паяемых металлов, контактирующих прослоек или паяемых металлов с прослойками (контактно-реактивная пайка). В отличие от автономного плавления (одностадийного процесса, протекающего в объеме при температуре, равной или выше температуры солидус соединяемых материалов), контактное плавление того же материала протекает при контактном равновесии по поверхности контакта с твердым, жидким, газообразным телом, иными по со ставу; это многостадийный процесс, протекающий по разным механизмам; жидкая фаза при контактном плавлении твердого тела образуется ниже его температуры солидус.

Именно поэтому становится возможным общий нагрев паяемого узла или изделия до температуры пайки. Пайка обеспечивает получение бездефектных, прочных и работоспособных в условиях длительной эксплуатации, паяных соединений, если учтены следующие факторы: физико-химические, конструктивные, технологические, эксплуатационные.

Возможность образования спая между паяемым металлом и припоем характеризуется паяемостью, т.е. способностью паяемого металла вступать в физико-химическое взаимодействие с расплавленным припоем и образовывать паяное соединение. Но, кроме физико-химических факторов, определяющих природу основного металла, припоя и процессов их взаимодействия, необходимо учитывать технологические факторы, определяющие свойства паяных соединений, такие, как: конструкция паяного соединения, режим пайки, флюсующая среда и др. С точки зрения физико-химических процессов, прочность соединения определяется типом связей, образующихся между твердым и жидким металлами, и зависит от природы основного металла и припоя.

Практически пайкой можно соединить все металлы, металлы с неметаллами и неметаллы между собой. Необходимо только обеспечить такую активацию их поверхности, при которой стало бы возможным установление между атомами соединяемых материалов и припоя прочных химических связей.

С точки зрения технологии пайки паяемость есть отношение соединяемых материалов и припоя к основным процессам, происходящим при пайке (нагрев, плавление, смачивание, капиллярное течение, растворно-дифузионное взаимодействие, кристаллизация, охлаждение нагретого металла, деформация, взаимодействие металлов с газами, флюсами, шлаками и т.д.).

Отсутствие или плохая паяемость с этой точки зрения характеризуется отсутствием или плохой связью в зоне спаев, нежелательными изменениями физико-химических свойств основного металла в зоне паяного соединения, склонностью основного металла к образованию горячих и холодных трещин, но и от способа и режима пайки, от флюсующих сред, условий подготовки поверхности под сборку и пайку.

Для образования спая необходимым и достаточным есть смачивание поверхности основного металла расплавом припоя, что определяется возможностью образования между ними химических связей. Смачивание принципиально возможно в любом сочетании основ ной металл - припой при обеспечении соответствующих температур, высокой чистоты поверхности или достаточной термической или другого вида активации. Смачивание характеризует принципиальную возможность пайки конкретного основного металла конкретным припоем.

Предусматривает метод определения смачивания материалов припоями. При физической возможности образования спая (физической паяемости) уже в какой-то мере гарантирована паяемость с технологической точки зрения при обеспечении соответствующих условий проведения процесса пайки.

Соединения паяные. Основные типы и параметры: устанавливает основные типы паяных соединений, конструктивные элементы паяных швов, их обозначение и параметры.

Паяемость того или иного материала нельзя рассматривать как способность его подвергаться пайке различными припоями. Можно рассматривать только конкретную пару, и в конкретных условиях пайки. Важным моментом в оценке паяемости, как физической, так и технической, является правильный выбор температуры пайки, которая нередко является решающим фактором как в обеспечении смачивания припоем поверхности металла, но и дополнительным важным резервом повышения свойств паяных соединений. При оценке паяемости нужно учитывать температурный интервал активности флюсов. Паяльный флюс это активное химическое вещество, предназначенное для очистки и защиты поверхности паяемого металла и припоя. Флюсы не удаляют посторонние вещества органического и не органического происхождения (лак, краску).

Механизм флюсования флюсами, самофлюсующими припоями, контролируемыми газовыми средами, в вакууме, физико-механическими средствами может выражаться:

1. В химическом взаимодействии между основными компонентами флюса и окисной пленкой, образующиеся при этом соединения растворяются во флюсе, либо выделяются в газообразном состоянии;

2. В химическом взаимодействии между активными компонентами флюса и основным металлом, в результате про исходит постепенный отрыв окисной пленки от поверхности металла и переход ее во флюс;

3. В растворении окисной пленки во флюсе;

4. В растворении основного металла и припоя в расплаве флюса;

5. В диспрегировании окисной пленки в результате адсорбционного понижения ее прочности под влиянием расплава флюса;

6. В разрушении окисной пленки продуктами флюсования.

Окисные флюсы взаимодействуют преимущественно с окисной пленкой, основой флюсования галоидными флюсами является реакция с основным металлом.

ГОСТ 19248 - "Припой. Классификация и обозначения»

ГОСТ 19250 - "Флюсы паяльные. Классификация."

Для повышения активности оксидных флюсов вводят фториды и фторборы, в результате одновременно с химическим взаимодействием между окислами происходит растворение окисной пленки во фторидах. К активным газовым средам относятся газообразные флюсы, которые работают самостоятельно или как добавка в нейтральные или восстановительные газовые среды для повышения их активности. Газообразные флюсы получают, например, из фтористого аммония, хлористого аммония, фторбората аммония, фторбората калия.

При пайке металлов в активных газовых средах удаление окисной пленки с поверхности основного металла и припоя происходит в результате восстановления окислов активны ми компонентами сред или химического взаимодействия с газообразными флюсами, продуктами которого является летучие вещества или легкоплавкие шлаки, к восстановительным средам относятся водород и газообразные смеси, содержащие водород и окись углерода в качестве восстановителей окислов металлов.

В качестве нейтральных газовых сред используют азот, гелий и аргон, роль газовой среды сводится к защите металлов от окисления.

Как газовая среда вакуум защищает металлы от окисления и способствует удалению с их поверхности окисной пленки. При пайке в вакууме, в результате разряжения, парциальное давление кислорода становится ничтожно малым и, следовательно, уменьшается возможность окисления металлов. При высокотемпературной пайке в вакууме создаются условия для диссоциации окислов некоторых металлов.

По условиям заполнения зазора способы пайки разделяются на капиллярные и некапиллярные. Капиллярная пайка по методу образования спая разделяется на пайку готовым припоем, контактно-реактивную, реактивно-флюсовую и диффузионную. При капиллярной пайке расплавленный припой заполняет зазор между паяемыми деталями и удерживается в нем под действием капиллярных сил. Размер зазора 0,5-0,7мм, он определяет структуру, химический состав, механические свойства соединения, экономичность процесса пайки, дефектность структуры: газовую пористость, ликвационные процессы. Оптимальный размер зазора между деталями при пайке определяется комплексом факторов - конструкцией со единения, металлургическими особенностями процесса взаимодействия припоя с паяемым металлом, активностью флюса или газовой среды, состоянием поверхности основного металла.

Капиллярная пайка, при которой используется готовый припой и затвердевание шва происходит при охлаждении, называется пайкой готовым припоем. Контактно-реактивной называется капиллярная пайка, при которой припой образуется в результате контактно-реактивного плавления соединяемых материалов, промежуточных покрытий или прокладок с образованием эвтектики или твердого раствора. При контактно-реактивной пайке нет необходимости в предварительном изготовлении припоя. Количество жидкой фазы можно регулировать изменением времени контакта, толщиной покрытия или прослойки, т.к. процесс контактного плавления прекращается после расходования одного из контактирующих мате риалов.

Диффузионной называется капиллярная пайка, при которой затвердевание шва происходит выше температуры солидус припоя без охлаждения из жидкого состояния. Припой, применяемый при диффузионной пайке, может быть полностью или частично расплав ленным, может образовываться при контактно-реактивном плавлении соединяемых метал лов с одной или несколькими прослойками других металлов, нанесенных гальваническими способами, напылением или уложенных в зазор между соединяемыми деталями, или в результате контактного твердо-газового плавления. Цель диффузионной пайки - проведение процесса кристаллизации таким образом, чтобы обеспечить наиболее равновесную структуру соединения, повысить температуру распайки соединений.

При реактивно-флюсовой пайке припой образуется в результате восстановления металла из флюса или диссоциации одного из его компонентов. В состав флюсов при реактивно-флюсовой пайке входят легковосстанавливаемые соединения. Образующиеся в результате реакции восстановления металлы в расплавленном состоянии служат элементами при поев, а летучие компоненты реакции создаю защитную среду и способствуют отделению у окисной пленки от поверхности металла.

Пайка композиционным припоем используется тогда, когда соединяемые детали собраны с некапиллярным (< 0,7 мм) зазором и необходимо обеспечить высокие механические (или другие специальные) свойства соединений. Композиционный припой имеет гетерофазную структуру псевдосплава. Наносимый композиционный припой в виде порошка, сетки, волокон, образует разветвленный капилляр, который удерживает расплавленный припой (матрицу), смачивает поверхности паяемых металлов. Он обеспечивает основные физико-механические свойства соединений, матрица должна обеспечивать качественное смачивание накопителя и паяемого металла. Накопителями могут быть стальные волокна, порошки меди, никеля, кобальта, окиси алюминия, матрицей служат припои системы свинец-олово, медь-никель-марганец, никель-хром кремний.

Некапиллярная пайка разделяется на пайку-сварку и сварку-пайку.

Пайко-сварка относится к процессам исправления дефектов в чугунных, алюминиевых и др. деталях, выравнивания поверхности, устранения вмятин, т.е. заливку расплавленным припоем с использованием технических возможностей низко- и высокотемпературной пайки. Обычно используется для изделий из чугуна и выполняется припоями из латуни с добавлением кремния, марганца, аммония.

Сварко-пайка применяется при соединении разнородных металлов за счет расплавления более легкоплавкого металла и смачивания им поверхности более тугоплавкого металла. Необходимая температура подогрева поверхности тугоплавко го металла достигается за счет регулирования величины смещения электрода от оси шва к более тугоплавкому металлу.

При подготовке изделий к пайке, при необходимости, на паяемую поверхность наносят металлические покрытия. Технологические покрытия (медь, никель, серебро) наносят на поверхность труднопаяемых металлов, либо металлов, поверхность которых при пайке интенсивно растворяется в припое, что вызывает ухудшение смачивания и капиллярного течения припоя в зазоре, хрупкость в соединениях, по месту нанесения припоя появляется эрозия, подрезы основного металла.

Назначение покрытия - предотвращение нежелательного растворения основного металла в припое и улучшение смачивания; в процессе пайки покрытие должно полностью растворяться в расплавленном припое.

При капиллярной пайке используются нахлесточные, стыковые, косостыковые, тавро вые, угловые, соприкасающиеся соединения.

Нахлесточные соединения наиболее распространены, т.к. изменяя длину нахлестки, можно изменять характеристики прочности изделия. Нахлесточные паяные соединения обладают некоторыми преимуществами перед нахлесточными сварными, передача усилий в которых происходит по периметру элемента. В сварных конструкциях любые швы являются источником концентрации напряжений в переходной зоне от основного металла к шву, и при неблагоприятных очертаниях шва концентрация достигает значительных величин.

Сопоставление механических свойств паяных и сварных соединений позволяет сделать следующие выводы:

1. Применение пайки наиболее эффективно в тонкостенных конструкциях, толщиной не более 10мм;

2. Производительность технологического процесса пайки оказывается часто более высокой;

3. Паяные соединения вызывают, как правило, меньшие оста точные деформации;

4. Паяные конструкции в большинстве случаев имеют меньшую концентрацию напряжений по сравнению со сварными.

Прочность паяных соединений определяется также влиянием дефектов, которые могут образовываться при несоблюдении оптимальных условий и режима пайки.

ГОСТ 24715 - "Соединения паяные. Методы контроля качества."

Типичные дефекты, которые снижают прочность паяных соединений - поры, раковины, трещины, флюсовые и шлаковые включения, непропаи. Все дефекты сплошности в паяных соединениях разделяются на дефекты, связанные с заполнением жидким припоем капиллярных зазоров, и дефекты, возникающие при охлаждении и затвердевании паяных швов.

Возникновение первой группы дефектов определяется особенностями движения расплавов припоев в капиллярном зазоре (поры, непропаи).

Другая группа дефектов появляется из-за уменьшения растворимости газов в металле при переходе из жидкого состояния в твердое (газо-усадочная пористость). К этой группе относится также пористость кристаллизационного и диффузионного происхождения. К дефектам сплошности относятся трещины, возникающие в металле шва, в зоне спаев и в основном металле. Причиной образования непропаев, которые берут начало у границы раздела с основным металлом, может явиться неправильное конструирование паяного соединения (наличие «глухих», не имеющих выхода полостей в капиллярном зазоре), блокирование жидким припоем газа в шве при неравномерном нагреве или неравномерном зазоре, местное отсутствие смачивания жидким припоем поверхности основного металла. В процессе охлаждения соединения из-за уменьшения растворимости газов происходит их выделение и образование рассеянной газовой пористости. Рассеянная газовая пористость может появляться из-за возникновения усадочной пористости - в случае затвердевания зон сплавления с широким интервалом кристаллизации.

Пористость в зоне паяного шва возникает в результате некомпенсированной диффузии атомов припоя и основного металла. Такого рода пористость возникает в системах припой - основной металл, которые имеют заметные различия в коэффициентах диффузии и располагаются в диффузионной зоне.

Трещины в паяных швах могут возникнуть под действием напряжений и деформаций металла изделий или шва в процессе охлаждения. Холодные трещины возникают в зоне спаев при образовании прослоек хрупких интерметалидов. Горячие трещины образуются в процессе кристаллизации; если в процессе кристаллизации скорость охлаждения высока и возникающие при этом напряжения велики, а деформационная способность металла шва мала, то возникают кристаллизационные трещины. Полигонизационные трещины в металле шва возникают уже при температурах ниже температуры солидус после затвердевания сплава по так называемым полигонизационным границам, которые образуются при выстраивании дислокации в металле в ряды и образовании сетки дислокации под действием внутренних напряжений. Неметаллические включения типа флюсовых или шлаковых могут возникать в результате недостаточно тщательной подготовки поверхности изделия к пайке или при нарушении режима пайки. При слишком длительном нагреве под пайку флюс реагирует с основным металлом с образованием твердых остатков, которые плохо вытесняются из зазора припоем. Поэтому необходимым условием обеспечения эффективности изготовления паяных изделий высокого качества является единство (взаимосвязь) и совместимость конструкции изделия, материала, технологии и эксплуатационных характеристик.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Основные способы пайки. Серебряные припои для благородных металлов. Применение сварочной горелки в газовой сварке. Латунные припои для железа и других металлов. Применение серебряных припоев для пайки тонких проволок. Пайка мягким и твердым припоями.

реферат , добавлен 28.09.2009


Подготовка деталей к пайке. Активация паяемых поверхностей. Инфракрасное излучение, бесконтактный нагрев деталей в различных средах. Удаление оксидных пленок в процессе пайки. Ультразвуковая и лазерная пайка. Конечная структура, состав паяного соединения.

реферат , добавлен 11.12.2008


Рассмотрение особенностей проведения разметочных, пробивных и крепежных работ. Определение методов монтажа пускорегулирующих и защитных аппаратов. Изучение технологии пайки, лужения, склеивания проводов, оконцевания, соединения, ответвления жил проводов.

отчет по практике , добавлен 22.05.2017


Физические основы процесса получения неразъемного соединения конструкции "Резервуар вертикальный цилиндрический стальной для хранения нефти и нефтепродуктов", а также оценка его свариваемости. Расчет температурных полей от движущихся источников тепла.

курсовая работа , добавлен 16.12.2012


Анализ существующих технологических процессов монтажа на поверхность. Общие сведения и методы пайки. Очистка плат после пайки. Контроль печатных плат. Пайка расплавлением дозированного припоя с инфракрасным нагревом. Технология нанесения припойной пасты.

курсовая работа , добавлен 10.12.2011


Изучение процесса получения неразъемного соединения конструкции прокладки форсунки с помощью точечной контактной сварки. Обоснование выбора материала изделия. Оценка свариваемости материала. Расчет температурных полей от движущихся источников тепла.

курсовая работа , добавлен 25.04.2015


Физико-химические особенности пайки, основные технологические процессы. Классификация припоев и вспомогательных материалов. Технологическое оснащение: электропечи, электронагревательные ванны, индукционные нагревательные установки, горелки и паяльники.

отчет по практике , добавлен 22.12.2009


Термокомпрессия - процесс соединения двух материалов в твердом состоянии, при воздействии теплоты и давления. Температура нагрева соединяемых термокомпрессией материалов - не выше температуры образования их эвтектики, один материал - пластинный.

реферат , добавлен 09.01.2009


Способы получения неразъемного соединения контактной сваркой. Технология изготовления отливок литьем по выплавляемым моделям. Механизм пластической деформации, понятие о холодном и горячем деформировании, а также условия протекания горячей деформации.

контрольная работа , добавлен 10.10.2011


Сварка как технологический процесс получения неразъемного соединения материалов за счет образования атомной связи, знакомство с классификацией. Знакомство со структурой стали 08Х18Н10. Рассмотрение основных технических характеристика резака "Пламя".