Технология сварки металлов

6) Тантал непосредственно не поддается пайке. Но его можно предварительно покрыть слоем меди и затем паять.

7) Магний не поддаётся пайке мягким припоем, его не удается паять таким припоем даже с помощью ультразвука.

8) Вольфрам и молибден не поддаются пайке мягким припоем.

9) Некоторые сплавы, которые сами по себе совсем или почти совсем не поддаются пайке, все же возможно покрывать легко растекающимся слоем полуды, если на этих металлах предварительно отложить гальванический слой меди.

Пайка твердым припоем дает соединение двух металлических деталей с ограниченной возможностью их разъединения. Температуры плавления твердых припоев, обычно лежащие выше 600°С, должны быть всегда, по крайней мере, на 50°С ниже температуры плавления наиболее легкоплавкого из спаиваемых металлов. При твердой пайке, кроме твердого припоя, необходимо, как правило, применять флюс и соответствующий источник тепла; последним в основном и определяется выбор подходящего способа пайки.

В качестве флюса при пайке твердым припоем применяется большинстве случаев кашицеобразная смесь буры и воды. Кроме буры в продаже имеются для всех специальных случаев особые флюсы. Детали, предназначенные для пайки, следует, возможно, более тщательно очистить, обезжирить и плотно прижать друг к другу. Пайку сплавов благородных металлов и в особенности изделий, плакированных благородными металлами, следует производить в атмосфере защитного газа, предохраняя им всю нагреваемую поверхность от образования окалины.

Общие технические указания. Прежде всего необходима тщательная очистка швов от жира, для того чтобы они могли быть равномерно смочены припоем. После этого наносится флюс, и соединяемые части располагаются так, чтобы их взаимное расположение сохранилось при пайке; для этого применяются щипцы, наложение тяжестей или другие крепления. Необходимо предотвратить нежелательный отвод тепла! Флюс надо наносить в холодном состоянии. Нецелесообразно паяльник сначала нагревать, а лишь затем окунать его в флюс. Но нагревание флюса до 90°С, несомненно, повышает его смачивающую способность, после охлаждения остатки флюса удаляют осторожным постукиванием или травлением 10% азотной кислотой, а затем промывают горячей водой. Если необходимо абсолютно полное удаление остатков флюса, то можно воспользоваться имеющимися в продаже растворами, изменение цвета которых указывает на наличие остатков флюса.

Известны три группы твердых припоев: латунный припой с температурой плавления от 800 до 900°С, серебряный и серебряно-кадмиевый припой с температурами плавления от 600 до 850°С; кроме того, в особых случаях применяют чистые металлы, такие, как серебро, медь и 24-каратное золото.

Если на одной и той же детали необходимо провести последовательно несколько паек твердым припоем, то, применяя один и тот же припой, можно было бы повредить прежние пайки. Поэтому в таких случаях следует применять два или три припоя, температуры, плавления которых различаются примерно на 30° С: «первый припой», «второй припой», «третий припой».

Новую группу припоев составляют так называемые припои с низкой температурой плавления и присадки, понижающие точку плавления. С помощью этих припоев становится возможным производить очень прочную и изящную спайку материалов при температурах значительно ниже их температуры плавления. Так, имеются паяльные палочки для алюминия, которые обеспечивают прочное соединение уже при 420°С, т. е. на 250°С ниже температуры плавления алюминия.

Таким приемом, применяя особый припой, можно паять оцинкованные детали без разрушения слоя цинка. При этом достигается прочность до 50кг/см². Медь, латунь, бронзу, нержавеющую сталь, никель, серебро и золото можно паять этим способом при 496°С, применяя специальный сплав. Имеются различные типы специальных припоев, которые служат для получения больших прочностей при повышенных температурах или устойчивости против коррозии в морской воде и горячих парах, для пайки в защитном газе и для применения в высоковакуумных приборах с прогревающимися местами спая.

Специальным припоем является также «сильфос», состоящий из Ag-Cu-P. Он позволяет производить пайку сплавов медь -- олово и медь -- серебро без применения флюса. Выделяющийся при нагревании фосфор растворяет оксидный слой и образует предохранительную глазурь.

В зависимости от источника тепла методы пайки различаются следующим образом:

· С паяльной горелкой; для этой цели пригодно любое мягко горящее пламя, как, например, светильный газ -- воздух, ацетилен -- сжатый воздух; однако водородно-кислородное пламя здесь непригодно.

· Пайка джоулевым теплом и токами высокой частоты. Эти методы пайки дают возможность обеспечить ограниченный местный нагрев и применяются в основном для сложных деталей. Поскольку в таких случаях почти никогда не удается обходиться без специального приспособления, целесообразно применять этот вид пайки лишь в случае большого количества однородных деталей.

· Пайка в атмосфере защитного газа. Этот метод сильно развился в последние годы. Он допускает изящные пайки, выполнение которых другими путями почти невозможно. При этом следует иметь в виду, что прочность спайки стальных деталей в защитном газе почти равна прочности самой стали. Попытки учёных в создании экологически чистых технологий пайки привели к созданию бесфлюсовой пайки в инертных (Ar, He) и защитных газах (N₂, CO₂, H₂), а также в вакууме. Однако, инертные и защитные газы дороги, а водородсодержащие смеси к тому же взрывоопасны. Вакуумная пайка требует применения специального дорогостоящего оборудования и малопроизводительна. Поэтому, несмотря на превосходство бесфлюсовых способов в экологическом аспекте, эти технологии применяются ограниченно и непригодны для массового производства.

· При пайке окунанием детали погружаются в жидкую металлическую ванну. Этот метод применяется в большинстве случаев для очень маленьких деталей. Он дает очень хорошо наполненные плотно запаянные швы. Кроме того, на деталь, подвергаемую пайке, можно одновременно нанести поверхностный слой цветного металла.

Латунные припои непригодны, если паянные твердым сплавом металлические детали должны нагреваться в вакууме, так как цинк испаряется из них и осаждается на более холодных стеклянных стенках. В таких случаях рекомендуется применять серебряные припои, не содержащие цинка.

Алюминий допускает без особых трудностей пайку специальными твердыми припоями, имеющимися в продаже. При атом необходимо применять специальный флюс, который в большинстве случаев содержит хлористый литий. Пайка производится таким же образом, как и пайка стальных деталей. Необходимо только обеспечить небольшой перепад температур между расплавленным припоем и плавящимся алюминием, чтобы последний не был поврежден. Железо может быть припаяно к алюминию, если оно в месте спая будет предварительно омеднено. С алюминием также можно спаивать медь, латунь и другие металлы. Молибден и вольфрам можно спаивать с другими деталями латунным припоем при большом количестве буры. Проволоки диаметром меньше 0,1мм, например для термопар, могут сгореть при внесении их в пламя. К угольной микрофонной мембране М, закрепленной на пластине, снизу прижат уголь дуговой лампы с остро заточенным кончиком. В электрическую цепь включают предохранительное сопротивление и выключатель. Ток идет от мембраны к углю; при замыкании тока место касания уголька и мембраны сильно нагревается, и на мембране появляется накаленное резко ограниченное пятно, которое после охлаждения можно узнать по темному цвету. Спаиваемые проволоки выравниваются на мембране так, чтобы место спая приходилось как раз на пятне, после чего, пользуясь флюсом и серебром или оловом с паяльной жидкостью, производят пайку, замыкая в цепи ток. В продаже имеются серебряные припои для пайки тонких проволок.

Титан можно паять с чистым алюминием и с алюминиевым припоем при помощи твердого никелевого или медного припоя. Но все операции при этом необходимо производить в газозащитной атмосфере.

Твердые металлы хорошо обрабатываются флюсом, состоящим из борной кислоты или силикатной смеси. Применяемый припой должен легко менять форму, чтобы выравнивать различие в уменьшении размеров при остывании стали и твердых металлов.

Рис. 2. Пайка тонких проволок.

Список литературы

1. Алешин Н.П., Щербинский В.Г. «Контроль качества сварочных работ». М.: Высшая школа, 1986г.

2. Волченко В.Н. «Сварные конструкции». - М.: Машиностроение, 1986г.

3. «Сварные и паяные соединения». Учебное пособие/ С.А. Федоров, МАТИ, М, 1989г.

4. А.Н.Пейсхахов, А.М.Кучер «Материаловедение и технология конструкционных материалов». Учебник. Изд-во Михайлова, 2003г.

5. Ю.П.Солнцев «Материаловедение и технология металлов» 1988г.

6. О.В.Травин, Н.Т.Травина «Материаловедение» 1989г.

7. Краткий справочник паяльщика / И.Е. Петрунин, И.Ю. Марков, Л.Л. Гржимальский и др.; Под общ. ред. И.Е. Петрунина. - М.: Машиностроение, 1991г.

8. ГОСТ 21930-76 Припои оловянно-свинцовые в чушках. Технические условия.

9. ГОСТ 21931-76 Припои оловянно-свинцовые в изделиях. Технические условия.

Размещено на Allbest.ru