| Ім'я файлу: Паяння.doc Розширення: docРозмір: 561кб.Дата: 03.10.2021скачати Зміст
1 Вступ 3
2 Загальні відомості про паяння. Припої та флюси 4
3. Паяльні лампи 11
4. Інструменти для паяння. види паяних швів 14
5. Паяння м'якими припоями 18
6. Паяння твердими припоями 23
7. Безпека праці. 25
Використана література 28
1 Вступ
Розвиток машинобудування та метало переробної промисловості залежить від виробництва сучасних верстатів та іншого прогресивного технологічного обладнання, створення гнучких, автоматизованих виробництв, роторних роторно-конвеєрних ліній, застосування обчислювальної техніки, систем автоматизованого проектування машин та обладнання з вбудованими засобами мікропроцесорної техніки, багатоопераційних верстатів з числовим програмним керуванням.
Впровадження у промисловість, будівництво, сільське господарство нової техніки потребує високої кваліфікації робітників, здатних засвоїти та повністю використати усі види технічного оснащення. Стаючи фізично легшою, праця набуває все більш творчого характеру, потребує різноманітних знань. Наприклад: успішно здійснювати регулювання, ремонт, налагодження складного устаткування, треба добре знати його конструкцію.
Професійно-технічні училища - основна школа підготовки висококваліфікованих робітників. Серед робочих професій слюсар – одна з найпоширеніших. В основу підготовки слюсарів поряд з теоретичним навчанням покладена участь у продуктовій праці.
2 Загальні відомості про паяння. Припої та флюси
Загальні відомості. Паяння — це процес виготовлення нероз'ємного з'єднання матеріалів з нагріванням нижче температури їх автономного плавлення (змочування, розтікання й заповнення зазора між ними розплавленим припоєм і зчеплення їх при кристалізації шва).
Паяння широко застосовують у різних галузях промисловості. У машинобудуванні його використовують при виготовленні лопаток і дисків турбін, трубопроводів, радіаторів, ребер двигунів повітряного охолодження, рам велосипедів, посудин промислового призначення, газової апаратури тощо. В електропромисловості та приладобудуванні паяння є в ряді випадків єдино можливим методом з'єднання деталей. Його застосовують при виготовленні електро- і радіоапаратури, телевізорів, деталей електромашин, плавких запобіжників тощо.
До переваг паяння належать: незначне нагрівання з'єднуваних частин, що зберігає структуру й механічні властивості металу; чистота з'єднання, яка не потребує найчастіше наступної обробки; збереження розмірів і форми деталі; міцність з'єднання.
Сучасні способи дають змогу паяти вуглецеві, леговані й нержавіючі сталі, кольорові метали та їх сплави.
Припої. Якість, міцність та експлуатаційна надійність паяного з'єднання в першу чергу залежать від правильного вибору припою. Не всі метали і сплави можуть бути припоями. Припої, повинні мати такі властивості:
температуру плавлення нижчу за температуру плавлення матеріалів, що паяють;
у розплавленому стані (у захисному середовищі, під флюсом або у вакуумі) добре змочувати матеріал, що паяється, і легко розтікатися по його поверхні; Рис. 1. Класифікація припоїв за температурою плавлення забезпечувати достатньо високі зчіплюваність, міцність, пластичність і герметичність паяного з'єднання;
мати коефіцієнт термічного розширення , близький до відповідного коефіцієнта матеріалу, що паяється.
В результаті тривалого практичного відбору і багаточисленних наукових досліджень були підібрані групи припоїв, що мають оптимальне поєднання властивостей.
Залежно від температури плавлення припої класифікують так (рис.1): тверді (тугоплавкі) — високоміцні, що мають температуру плавлення понад 500 °С; м'які (легкоплавкі) — менш міцні, що мають температуру плавлення нижче 500 °С.
Легкоплавкі припої широко застосовують у різноманітних галузях промисловості та побуту; вони являють собою сплав олова зі свинцем. Різні кількісні співвідношення олова зі свинцем визначають властивості припоїв.
Олов'яно-свинцеві припої порівняно з іншими мають високу змочувальну здатність, хороший опір корозії. При паянні цими припоями властивості з'єднуваних матеріалів практично не змінюються.
Легкоплавкі припої служать для паяння сталі, міді, цинку, свинцю, олова та їх сплавів, сірого чавуну, алюмінію, кераміки, скла та ін.
Паяння легкоплавкими припоями застосовують тоді, коли не можна нагрівати метал до високої температури, а також при невисоких вимогах до міцності паяного з'єднання. З'єднання, спаяні за допомогою легкоплавких припоїв, достатньо герметичні.
Легкоплавкі припої випускають у вигляді чушок, дроту, литих прутиків, зерен, стрічок фольги, трубок (заповнюють каніфоллю) 0 2...5 мм, а також у вигляді порошків і паст із порошку з флюсом.
Легкоплавкі припої можна виготовити й безпосередньо в цеху або майстерні. Для цього у металевих ковшах розплавляють олово й старий припій, потім додають невеликі шматочки свинцю, добре розмішують. Для того щоб припій не вигоряв, поверхню посипають товченим деревним вугіллям.
Для одержання спеціальних властивостей до олов'яно-свинцевих припоїв додають сурму, вісмут, кадмій, індій, ртуть та інші метали.
Олов'яно-свинцеві припої виготовляють таких марок:
безсурм'янисті — ПОС 90, ПОС 61, ПОС 40, ПОС 10, ПОС 61М і ПОСК 50-18;
малосурм'янисті — ПОССу 61-05, ПОССу 50-0,5, ПОССу 40-0,5, ПОССу 35-0,5, ПОССу 25-0,5, ПОССу 18-0,5;
сурм'янисті ПОССу 95-5, ПОССу 40-2, ПОССу 35-2, ПОССу 30-2, ПОССу 25-2, ПОССу 18-2, ПОССу 15-2, ПОССу 10-2, ПОССу 8-3, ПОССу 5-1 і ПОССу 4-6.
У позначенні марки букви вказують: ПОС — припій олов'яно-свинцевий; М — мідь; К — калій; числа вказують: перше — на вміст олова, %; наступні — на вміст міді й калію, % (решта — до 100 % — свинець). При слюсарних роботах частіше застосовують припій • ПОС 40.
Легкоплавкі припої застосовують при паянні тонких олов'яних предметів, скла з металевою арматурою, деталей, які особливо чутливі до нагрівання, а також тоді, коли припій має бути температурним запобіжником (в електричних теплових приладах тощо).
Тугоплавкі припої — це тугоплавкі метали та сплави. З них широко застосовують мідно-цинкові та срібні. Для одержання певних властивостей і температури плавлення в ці сплави додають олово, марганець, алюміній, залізо та інші метали.
Додавання у невеликій кількості бору підвищує, твердість і міцність припою, але й підвишує крихкість паяних швів.
З'єднання, паяні міддю й припоями на ЇЇ основі, мають високу корозійну стійкість; більшість з них витримують високі механічні навантаження. Температура паяння припоями на мідній основі становить 850... 1150 °С. Ці припої застосовують для одержання з'єднань, які мають бути міцними при високих температурах, в'язкими, стійкими проти втомленості й корозії. Цими припоями можна паяти сталь, чавун, мідь, нікель та їх сплави, а також інші метали й сплави з високою температурою плавлення. Тверді припої поділяють на дві основні групи — мідно-цинкові й срібні.
Мідно-цинкові припої випускають трьох марок: ПМЦ-Зб для паяння латуні з вмістом 60...68 % міді; ПМЦ-48 —для паяння мідних сплавів, що мають міді понад 68 %; ПМЦ-54 для паяння бронзи, міді, томпаку і сталі. Мідно-цинкові припої плавляться при 700... 960 °С.
У марці буква П означає слово «припій», МЦ — мідно-цинковий; цифра вказує на вміст міді (%).
Ці припої випускають у вигляді зерен. Зерна припоїв залежно від розміру поділяють на два класи: А — зерна розміром 0,2...З мм; Б — зерна розміром 3...5 мм.
Флюси. З підвищенням температури швидкість окислення поверхонь деталей, що паяються, значно зростає, в результаті чого припій не пристає до деталі. Для видалення оксиду застосовують хімічні речовини, які називаються флюсами. Флюси поліпшують умови змочування поверхні металу, що паяється, розплавленим припоєм, захищають поверхню паяного металу та розплавленого припою від окислення при нагріванні та в процесі паяння, розчиняють існуючі на поверхні металу, що паяється, та припою оксидні плівки.
Розрізняють флюси для м'яких і твердих припоїв, а також для паяння алюмінієвих сплавів, нержавіючих сталей і чавуну.
Флюси для м'яких припоїв. До цих флюсів належать хлористий цинк, нашатир, каніфоль, паяльні пасти тощо.
Хлорид цинку, який називається також травленою кислотою,— дуже хороший флюсуючий засіб при паянні чорних і кольорових металів (крім цинкових та оцинкованих деталей, алюмінію та його сплавів). Приготовляють хлористий цинк розчиненням 1 ч дрібно порубаного цинку у 5 ч соляної кислоти.
Щоб хлористий цинк не дуже сприяв корозії паяного шва, до розчину додають нашатирний спирт, доливаючи його до хлористого динну тонкою цівкою до зникнення молочного кольору.
Нашатир (хлористий амоній) — біла гірко-солона на смак сіль. Використовується у вигляді порошку й кристалів. При нагріванні нашатир розкладається з виділенням шкідливого для здоров'я білого газу, тому при паянні слід застосовувати не чистий нашатир, а розчин, що складається з 0,5 л води, 100 г нашатирю та невеликої кількості хлористого цинку.
Досить енергійним є такий флюс (%): хлористого цинку — 25...20, нашатирю — 5...20; води — 70...30.
Каніфоль — жовтувато-коричнева смолиста речовина, яку дістають у вигляді паличок або порошку при перегонці соснової смоли. Флюсуючі властивості каніфолі значно слабші, ніж у інших флюсів, але вона не викликає корозії паяного шва. Завдяки цьому каніфоль переважно застосовують для паяння електро- і радіоапаратури.
Каніфоль застосовують у вигляді порошку, паличок або розчину в спирті.
Паяльна паста — це рідина, виготовлена з хлористого цинку та амонію або хлористого цинку і крохмалю.
Для виготовлення паяльної пасти крохмаль розчиняють у воді, потім розчин кип'ятять доти, поки не зробиться клейстер. Крохмальний клейстер у холодному вигляді додають до-розчину хлористого цинку або хлористого амонію, перемішуючи доти, поки не вийде ледь липка рідина.
При паянні нержавіючих і жароміцних сталей застосовують суміш з 50 % плавленої бури і 50 % борної кислоти, розчинених у розчині хлористого цинку до густої пасти. При паянні сірого чавуну до бури додають хлористий калій, перекис марганцю або оксид заліза.
При паянні паяльну пасту рівним шаром наносять на поверхні, що паяються. Після паяння залишки змивають водою за допомогою волосяної щітки або ганчір'я.
Флюси для твердих припоїв. До цих флюсів належать бура, борна кислота та деякі інші речовини.
Буру застосовують у вигляді порошку, для чого її товчуть у ступці й просіюють. Щоб при нагріванні бура не пінилася, перед застосуванням її прожарюють. Бура легко вбирає вологу з повітря, тому її зберігають в банці з притертою пробкою. Рекомендується застосовувати безводну буру, бо інакше флюс при нагріванні втрачає воду, набрякає й тріскається, внаслідок чого ускладнюється процес паяння.
Недоліком бури є те, що після охолодження вона залишає на шві досить міцну плівку. Для зниження температури плавлення в буру . інколи додають хлористий цинк.
Борна кислота — це білі, жирні на дотик лусочки. За своїми флюсуючими властивостями борна кислота краща за буру, але використовується рідше, бо вартість її вища.
Флюси для паяння алюмінієвих сплавів. Як флюси при паянні алюмінієвих сплавів застосовують складні за хімічним складом суміші: фтористого натрію, хлористих літію, калію, цинку та ін. Хлористі солі мають здатність розчиняти оксиди алюмінію, тому їх роль у флюсах є основною. Хлористі літій і калій вводять до складу флюсів для зниження температури плавлення.
При паянні алюмінію м'якими припоями застосовують таку суміш: 3 мас. ч. деревного масла; 2 мас. ч. каніфолі; 1 мас. ч. кальцинованого хлористого цинку.
Для паяння алюмінію та його сплавів використовують також флюс 34А, що складається з 10 % фтористого натрію, 8 % хлористого цинку; 32 % хлористого літію, 50 % хлористого калію.
Флюси для паяння нержавіючих сталей. Одним з таких флюсів є пастоподібна суміш бури й борної кислоти (порівну), замішана у насиченому розчині хлористого цинку. Застосовують також флюс 200, який складається з 70 % борної кислоти, 21 % бури і 9 % фтористого калію. Цей флюс підходить для паяння конструкційних і нержавіючих сталей, а також жароміцних сплавів латунню з твердими припоями.
Флюсом для паяння чавуну (сірого чи ковкого) служить бура (60 %) з додаванням хлористого цинку (38 %) і марганцевокислого калію (<2 %). До цього флюсу, крім того, входить перекис марганцю (або хлорат калію), який сприяє вигорянню графіту з поверхні металу і тим самим забезпечує одержання чистої, добре змочуваної припоєм поверхні.
Флюсом для паяння свинцевих сплавів може служити стеарин.
3. Паяльні лампи
Паяльними лампами нагрівають деталі, що паяють, і розплавляють припій. Ними користуються найчастіше при паянні легкоплавкими припоями, але інколи застосовують і при паянні тугоплавкими припоями з відносно невисокою температурою плавлення (наприклад, срібними).
На рис. 2 — показана лампа, що працює на бензині, спирті або гасі.
Застосування невідповідного палива порушує нормальну роботу паяльної лампи.
За зовнішнім виглядом гасові лампи відрізняються від бензинових лише розміщенням змійовика (у гасових лампах він розміщений всередині труби, а у бензинових — зовні).
Основними частинами гасової паяльної лампи є резервуар для пального, ручка для перенесення, заливна пробка, насос для накачування
Рис. 2. Лампа, що працює на бензині, спирті або гасі:
1— запобіжний стержень; 2—резервуар для пального; з — повітряний простір; 4 — нагрівальна ванночка (чашечка); 5 — канали змішувача; 6 — труба; 7 — змішувальна труба; 8 — сопло; 9— захисний пристрій від вітру; 10 — вентиль; // —кришка заливного отвору; 12 — насос
повітря до резервуара, пальник з вентилем для регулювання кількості подаваного пального, змійовик для підігрівання пального, труба, що спрямовує полум'я.
В трубі є отвори для надходження свіжого повітря до пальника. Під трубою розміщується чашечка (нагрівальна ванночка), в яку наливають пальне для розпалювання паяльної лампи.
Перед розпалюванням лампи вентильзакривають, повітря з резервуара випускають через повітряний клапан, який знаходиться у заливній пробці. Після випуску повітря повітряний клапан закривають. Потім підпалюють бензин, залитий до чашечки, і підігрівають змійовик пальника.
До моменту повного вигоряння бензину з чашечки слід підкачати повітря до резервуара, ледь відкрити вентиль і піднести лампу до цеглини на відстані 10... 15 мм. Розпилене пальне, що спалахнуло, остаточно підігріває пальник, з якого виходить синювате полум'я. Після цього вентилем регулюють інтенсивність горіння.
Гасять лампу лише закриттям вентиля, після чого випускають повітря з резервуара через повітряний клапан.
Малогабаритна нагрівальна лампа, створена Доробою , складається з тонкостінного (0,3 мм) корпуса , у торці якого є отвір діаметром0,2 мм, регулятора температури полум'я, пробки, бензостійкої гумової прокладки і сферичної латунної сіточки, встановленої у корпусі внутрішнього торця для запобігання засміченню отвору і створення камери для випаровування бензину. Лампу заправляють бензином Б-70. Температура горіння досягає 1000... 1200 °С. Проміжок часу роботи між заправками становить 20...25 хв. Подача випарів бензину відбувається за рахунок тиску, що виникає при розширенні бензину, внаслідок підігрівання тонкої корпусної частини лампи.
У подальшому тиск всередині корпуса лампи підтримується за рахунок теплоти від сопла через регулятор температури полум'я до тонкостінної частини корпуса.
Цю лампу застосовують при виконанні монтажних, слюсарно-складальних, авторемонтних та інших робіт. Горить лампа у горизонтальному і вертикальному положеннях.
Паяльна трубказастосовується для паяння дрібних деталей або паяння у важкодоступних місцях. Приставивши трубку одним кінцем до полум'я спиртової лампочки, дують у неї з іншого боку, спрямовуючи полум'я у місце паяння.
Незважаючи на те що паяльна лампа є нескладним пристроєм, неправильна її експлуатація може призвести до нещасного випадку, тому необхідно виконувати такі основні правила безпеки:
зберігати бензин, потрібний для розпалювання паяльної лампи, в окремій посудині;
заправляти паяльну лампу лише у безпечному в пожежному відношенні місці;
заливати пальне лише з посудини, що має тонку зливну трубку, або через невелику лійку на листі; кількість залитого пального не повинна перевищувати 3/4 об'єму резервуара;
заправляти паяльну лампу можна лише пальним, на яке вона розрахована;
заправка лампи, що не прохолола, категорично забороняється;
розпалювання паяльної лампи здійснювати біля цеглиниабо спеціалізованого захисного пристрою; на випадок спалахування пального, що пролилося, треба мати поблизу робочого місця пісок для гасіння вогню.
4. Інструменти для паяння. види паяних швів
Паяльники. Основним інструментом для паяння є паяльник. За способом нагрівання паяльники поділяють на три групи — періодичного підігрівання, безперервного підігрівання газом або рідким пальним та електричні. Особливу групу становлять паяльники спеціального призначення: ультразвукові з генератором ультразвукової частоти (УП-21); з дуговим підігрівом; з вібруючими пристроями тощо.
Кращим способом нагрівання паяльників є нагрівання на звичайній електричній плиті, у яку треба поставити дві ввімкнені паралельно спіралі замість однієї. Для швидкого нагрівання паяльника і зменшення витрат теплоти використовують зроблену з жерсті захисну ' коробочку. Перевага нагрівання паяльника на електроплиті полягає в тому, що паяльник не стикається з полум'ям і рівномірно нагрівається.
Незалежно від способу нагрівання й конструкції основне призначення паяльника полягає в нагріванні припою до розплавлення, розжарюванні розплавленого припою і нанесенні його на з'єднання; прогріванні металу за місцем паяння; видаленні залишків розплавленого припою.
Паяльники періодичного підігрівання поділяють на кутові, або молоткові (рис. 2, а), і прямі, або торцеві (рис. 2, б). Перші застосовують найбільше. Прямі паяльники використовують у важкодоступних місцях. Паяльник являє собою певної форми кусок міді З, закріплений на залізному стержні 2 з дерев'яною рукояткою 1 на кінці.
До паяльників безперервного підігрівання належать газові й бензинові.
Газовий паяльник (рис. 4) має ацетилено-кисневий пальник 4, до якого на стержні 2 прикріплено за допомогою хомутика З звичайний паяльник / з міді. Ніпелі 7, 8 під шланги прикріплені до рукоятки 6. Кисень та ацетилен подаються по шлангах ніпелів 7 і 8. Подача до пальника ацетилено-кисневої суміші регулюється за допомогою вентилів 5 і 9. Адетилено-кисневу суміш на виході
Рис. 3 Паяльники періодичного підігрівання: а — кутовий; 6 — прямий
Рис. 4. Газовий паяльник безперервного підігрівання
Рис. 5. Бензиновий паяльник безперервного підігрівання
Рис. 6. Електричні паяльники:
а — прямий: б —кутовий; 1 — мідний стержень (теплопередатчик); 2 — хомутик; 3— накладні боковини; 4 — нагрівальний елемент; 5 — сталь* на трубка; 6 — рукоятка; 7 — шнур; 8 — штепсельна вилка з сопла 10 пальника запалюють, полум'я, що утворилося, нагріває робочу частину паяльника.
У бензиновому паяльнику (рис. 5) робоча головка / безперервно підігрівається полум'ям бензинового пальника 2. Рукоятка 3 одночасно служить резервуаром для бензину. Резервуар заповнюють неповністю, залишаючи невеликий вільний простір. Після заповнення резервуара бензином міцно закручують вентиль на кінці рукоятки. Категорично забороняється заповнювати бензином резервуар поблизу вогню.
Електричні паяльники застосовують широко, бо вони прості за конструкцією й зручні при користуванні. При роботі з ними не утворюються шкідливі гази, що роз'їдають полуду на мідному стержні, і нагрівання місць, які паяють, здійснюється рівномірно при постійній температурі, а це значно підвищує якість паяння. Такі паяльники нагріваються швидко — протягом 2...8 хв.
Електричні паяльники бувають прямими (рис. 6, а) і кутовими (рис. 6, б).
Для паяння олов'яно-свинцевими припоями виготовляють електричні паяльники ПЦН-10, ПЦН-16, ПЦН-25, ПЦН-40, ПЦН-.60, ПЦН-100, ПЦН-160, ПЦН-250 (букви позначають: П — паяльник електричний, Ц — незмінний паяльник стержень, Н — безперервний режим нагрівання; цифрою позначена номінальна потужність (Вт).
Види паяних швів (рис. 358, а—є). Залежно від вимог, які ставляться до виробів, що паяються, шви поділяють на три групи:
міцні, яким властива певна механічна міцність, але не обов'язково герметичність;
щільні — суцільні герметичні шви, які не допускають проник* нення будь-якої речовини;
щільноміцні, яким властиві і міцність і герметичність.
З'єднувані деталі слід добре підганяти одну до одної.
5. Паяння м'якими припоями
Паяння м'якими припоями поділяється на кислотне і без-кислотне. При кислотному паянні як флюс використовують хлористий цинк або технічну соляну кислоту, при безкислотному — флюси, що не містять кислот: каніфоль, терпентин, стеарин, паяльну пасту тощо. Безкислотним паянням дістають чистий шов; після кислотного паяння не виключена можливість появи корозії.
Процес паяння м'якими припоями складається з підготовки виробу до паяння, підготовки паяльника, розплавлення припою, охолодження й очищення шва.
Підготовка виробу до паяння. Міцне паяне з'єднання можна дістати лише у тому разі, якщо місце паяння попередньо очищено від бруду, жирів, продуктів корозії й оксидних плівок, які сильно заважають розтіканню припою та його проникненню в шов. Поверхню виробів перед паянням очищають, обезжирюють, травлять, промивають і сушать.
Механічне очищення поверхні виробів від іржі та окалини виконують наждачним папером, напилками, металевими щітками, шліфувальними кругами, стальним або чавунним шротом.
Хімічне обезжирювання у лужних ваннах є найпростішим та найефективнішим способом; полягає воно в обробці виробів у тонко помеленому й розведеному водою до кашкоподібного стану віденського вапна, яке пензлем наносять на виріб. Поверхню потім ретельно протирають і змивають водою.
Обезжирювання в органічних розчинниках застосовують для видалення товстого шару масла з виробів зі складними поверхнями, внутрішніми площинами й глибокими отворами. Для цього використовують ацетон, бензол, скипидар, бензин, метиловий та етиловий спирти тощо.
Хімічне травлення застосовують у тому разі, коли оксидні плівки, які є на поверхні виробу, та інші з'єднання не видаляються обезжирюванням і перешкоджають утворенню міцного з'єднання припою з металом, що паяється. Травлення здійснюють зануренням виробів у розчини сірчаної, соляної, фосфорної та інших кислот.
Очищення за допомогою ультразвуку застосовують тоді, коли інші способи не забезпечують потрібну чистоту поверхні. В ультразвукових ваннах як очисне середовище використовують органічні розчинники, лужні розчини, гарячу воду, мильний розчин тощо.
Підготовка паяльника полягає перш за все в доведенні робочої частини під кутом З0...40° й очищення від слідів окалини. Потім обушок паяльника нагрівають, слідкуючи, щоб його робоча частина знаходилася у зоні полум'я, що не коптить, і нагрівання здійснювалося до певних температур — 250...300 °С при паянні дрібних деталей і 340...400 °С при паянні великих. Необхідно слідкувати, щоб паяльник не перегрівся. Нагрівання паяльника понад 500 °С підвищує окалиноутворення й ускладнює лудіння наконечника. Ознакою перегрівання є поява зеленуватого полум'я й швидке згорання каніфолі з виділенням диму замість її плавлення. При перегріванні паяльник знімають з вогню, дають трохи прохолонути, затискують у лещатах, обпилюють плоским напилком робочий кінець дочиста з обох боків і знімають з ребер задирки.
Про нормальне нагрівання паяльника судять за легким покрас-нінням обушка. Якщо паяльник недостатньо нагрітий, то припій на поверхнях, що паяються, швидко остигає і перетворюється на кашоподібну масу. Таке паяння дуже неміцне. Під час тривалого паяння періодично очищають робочу частину паяльника від окалини стальною щіткою і напилком.
Нагрітий паяльникшвидко знімають з вогню, очищають від окалини зануренням у хлорид цинку, потім набирають з прутка 1...2 краплі припою і проводять паяльником по куску нашатирюдоти, поки кінець паяльника не покриється рівним шаром припою. Потім протравлюють місце паяння
Паяльник накладають на місце спаювання, трохи затримують його на одному місці для прогрівання деталі, потім повільно і рівномірно переміщають по місцю спаювання. При цьому розплавлений припій стікає з паяльника і заповнює зазори шва (0,05...0,15 мм).
Для запобігання нагріванню сусідні зі швом ділянки деталі накривають мокрими ганчірками або занурюють у воду. Після охолодження паяний шов очищають, промивають, протирають сухим ганчір'ям.
Нагрітий паяльник не можна класти на стіл або верстак, бо він швидко охолоне й забрудниться, паяльник кладуть на підставку (рис. 7, а). Робоче місце паяльщика показано на рис. 7, б.
При масовому виготовленні деталей паяння здійснюють зануренням їх у ванну з розплавленим припоєм.
Особливості паяння посудин для зберігання горючих рідин. Паяння посудин (бочок, бідонів) для горючих рідин або газів, щоб уникнути вибуху потребує особливих заходів безпеки.
Перш за все посудини ретельно промивають. Перед паянням їх вщерть наповнюють водою і витримують деякий час, щоб випари залишків пального вивітрилися остаточно. Зливши воду починають паяння.
Рис, 7. Паяльник на підставці (а) і робоче місце паяльщика (б). Перед паянням можна також пропарити або промити бак гарячою водою до зникнення запаху пального (краще промити 6 %-ним розчином каустичної соди). Непромиту посудину до робочого місця підносити не можна, бо при паяльній лампі, що працює, найменша необережність може викликати вибух посудини.
Коли паяння завершене і виріб повністю прохолов, зі шва знімають залишки припою, виріб промивають і висушують у сушилці сухою тирсою або стиснутим повітрям.
Паяння труб виконують у такій послідовності:
очищають напилком або шабером місце, паяння; на місце спаю наносять пензлем флюс, прикладають нагрітий і полуджений паяльник і пруток припою до місця паяння, розплавляють припій, рівномірно, повільно, безперервно переміщують паяльник на лінії шва, даючи припою заповнити шов. Після завершення паяння й повного охолодження труби видаляють флюс і промивають трубу в теплій воді.
Особливості паяння деяких металів і сплавів. Низьковуглецеві сталі добре піддаються паянню як м'якими, так і твердими припоями. Як м'які припої застосовують олов'яно-свинцеві, а як флюс — хлорид цинку або каніфоль.
Високовуглецєві та інструментальні сталі можна паяти мідно-цинковими і срібними припоями.
Паяння чавунних деталей виконують латунями і срібними припоями. Перед паянням деталі очищають від оксидів, масла, а оброблювану поверхню зачищають механічним способом. Потім у місці паяння киснево-ацетиленовим полум'ям з надміром кисню випалюють вільний графіт, деталі прогрівають, очищають від оксидів і покривають бурою. Нагрівання можна здійснювати паяльною лампою, не допускаючи нагрівання деталі понад 900 °С.
Після завершення паяння чавунні деталі відпалюють — нагрівають до 700...750 °С, витримують при цій температурі протягом 20...'25 хв, потім охолоджують на повітрі. Доброякісний шов утворюється тоді, коли поверхні деталей, що паяються, до паяння були покриті міддю.
Паяння нержавіючих сталей пов'язане з деякими труднощами, бо внаслідок хімічного впливу кисню на легуючі елементи при нагріванні відбувається окислення поверхні сталі. З метою вилучення оксидів і подальшого запобігання їх утворенню застосовують різноманітні флюси (наприклад, буру). Нержавіючі сталі паяють припоєм ПСр45.
Мідь і її сплави добре паяються усіма способами.
Паяння алюмінію досить складна операція, бо алюміній швидко окислюється на повітрі, покриваючись дуже тонкою оксидною плівкою, яка важко піддається паянню.
Оксидну плівку видаляють у процесі паяння механічним, хімічним або ультразвуковим способами. Перед паянням поверхню виробу обезжирюють у бензині або гарячому 10 %-ному розчині каустичної соди, а потім протравлюють у розчині кислоти або зачищають. При механічному способі видалення оксидів місце шва нагрівають до температури плавлення припою, наносять розплавлений припій (цинк, олово або їхні сплави) і шабером або щіткою під шаром припою руйнують оксидну плівку. Припій змочує поверхню алюмінію і після охолодження утворює шов.
Кращі результати паяння алюмінію дає застосування ультразвукових паяльників, які створюють у розплавленому припої коливання ультразвукової частоти (від 20 кГц до 1 ГГц); частки припою починають рухатися, вдаряються об поверхню алюмінію і руйнують оксидну плівку. Для ультразвукового паяння застосовують припій на цинковій або олов'яній основі з додаванням кадмію та алюмінію.
При хімічному способі оксидна плівка руйнується активними флюсами. Як флюс застосовують суміш з 10 % фториду натрію, 8 % хлориду цинку, 32 % хлориду літію та 50 % хлориду калію. Місце паяння і пруток припою підігрівають до 300...400 °С. Припій занурюють у порошкоподібний флюс, а місце паяння додатково підігрівають до температури дещо більшої за температуру плавлення припою. Проводячи припоєм з натиском і швидко по шву, що підігрівається, флюсом видаляють оксидну плівку. Припій плавиться і заповнює шов. Для видалення залишків флюсу виріб після паяння промивають.
6. Паяння твердими припоями
Паяння твердими припоями застосовують для виготовлення міцних і-термостійких швів і здійснюють так:
поверхні підганяють одну до одної обпилюванням (рис. 8, а) і ретельно чистять від бруду, оксидних плівок і жирів механічним або хімічним способом;
підігнані поверхні в місці паяння покривають флюсом (рис.8, б); на місце спаю накладають шматочки припою — мідні пластинки (рис.8, в) і закріплюють їх м'яким в'язальним дротом (рис.8, г); підготовлені деталі нагрівають паяльною лампою (рис. 8, д), у ковальському горні або електропечі;
коли припій розплавиться, деталь-знімають з вогню і тримають у такому положенні, щоб припій не міг стікати зі шва;
потім деталь повільно охолоджують (охолоджувати у воді деталь з напаяною пластинкою не можна, бо це послабить міцність з'єднання).
Застосовують також інший спосіб паяння: підготовлену деталь нагрівають і посипають бурою, потім знову нагрівають і до місця з'єднання підводять кінець мідного або латунного дроту, який, розплавляючись, заливає місце спаю. В міру охолодження спаяні деталі промивають у воді, протирають сухими ганчірками і просушують; шов зачищають наждачним папером або обпилюють напилком.
Дефекти. Найрозповсюдженіші при паянні дефекти, причини їх виникнення і способи усунення подано в табл. 1.
Рис. 8. Паяния твердими припоями:
о — підгонка поверхонь; б— змащування поверхонь флюсом; в — встановлення мідної пластини; г — фіксування з'єднуваних деталей напрямною прокладкою; д — нагрівання деталей
Таблиця 1. Види дефектів при паянні
Вид дефекту
| Причина виникнення
| Спосіб усунення
| Припій не змочує поверхню металу, що паяється
| Недостатня активність
флюсу
| Збільшити кількість флюсу або додати до нього фтористі солі
| Напливи (натікання)
припою
| Наявність на поверхні оксидної плівки, жирових та інших забрудненьНедостатнє прогрівання деталей (припій не розплавлюється
| Поліпшити обробку поверхонь
Підвищити температуру паяння
| Припій при доброму змочуванні не затікає в зазор Поверхня паяного шва має велику шорсткість
| Малий зазорПеревищена температураабо час паяння
| Підібрати оптимальний
розмір зазору
Зменшити температуру або час паяння
| Тріщини у шві
| Значна різниця у коефіцієнтах теплового розширення припою та металу
| Підібрати відповідний припій
| Зміщення і перекоси в
| Неякісне скріплення дета-
| Не допускати зміщення де-
| паяних з'єднаннях
| лей перед паянням
| талей при затвердінні припою
293
| 7. Безпека праці.
При паяльних роботах і лудінні слід виконувати певні вимоги безпеки. Робочі місця, призначені для виконання паяння дрібних деталей, слід обладнувати місцевими витяжними пристроями,що забезпечують безпосередньо на місці паяння швидкість руху повітря не менш як 0,6 м/с.
У приміщеннях, де виконувалися паяльні роботи, має бути помита підлога (сухе прибирання підлоги не дозволяється). Зберігання одягу у приміщеннях, де відбувається паяння, забороняється.
Безпосередньо близько до робочих місць, призначених для виконання робіт з паяння дрібних деталей м'якими припоями, слід встановлювати: умивальник, бачок з 1 % -ним розчином оцтової кислоти для попереднього обмивання рук; легкозмивні переносні місткості для збирання паперових та бавовняних салфеток і ганчір'я. Біля вмивальника постійно мають бути мило, щітка і салфетки для витирання рук (використання рушників загального користування не дозволяється).
Підготовка металів і процес паяння пов'язані з виділенням пилу, а також шкідливих випарів кольорових металів і солей, які викликають подразнення слизової оболонки очей, ураження шкіри й отруєння. Тому при паянні та лудінні треба дотримуватися таких правил безпеки:
робоче місце паяльщика має бути обладнане місцевою вентиляцією;
не допускається робота у загазованих приміщеннях;
після роботи і перед споживанням їжі треба ретельно вимити руки з милом;
хімікати слід засипати обережно, малими порціями, не допускаючи виникнення бризок (попадання кислоти в очі може викликати сліпоту, випари кислот також дуже шкідливі);
сірчану кислоту слід зберігати у скляних бутлях з притертими пробками, бутлі вміщують у плетені кошики й обкладають м'якими прокладками;
користуватися можна тільки розведеною кислотою; при розведенні кислоту слід доливати у воду тонкою цівкою, безперервно помішуючи розчин (забороняється лити воду в кислоту, бо при з'єднанні води з кислотою відбувається сильна хімічна реакція з виділенням великої кількості теплоти, навіть при незначній кількості води, яка потрапляє у кислоту, вода швидко нагрівається і перетворюється на пару, що може викликати вибух);
не допускаються ручні операції (промивання, протирання виробів, розливання тощо), при яких можливе безпосереднє дотикання шкіри робітника до дихлоретану (вогненебезпечна отруйна рідина) або сумішей, що містять його;
при нагріванні паяльника слід дотримуватися загальних правил безпеки поводження з джерелами нагрівання;
при роботі з паяльною лампою треба перевірити її справність; пальне слід наливати в лампу не більш як на 75 % місткості, забороняється доливати або наливати пальне у лампу, що не прохолола; гасову лампу треба заправляти лише гасом;
у електричного паяльника рукоятка має бути сухою і не проводити струму.
Використана література
1. Технология конструкционных материалов. Под ред. Г.А.Прейса. - К.: Выща щкола.- 1991.-391с.
2. Технология конструкционных материалов. /А.М.Дальский й др. Учебник для ВУЗов. - М.: Машиностроение, 1987 - 664 с.
3. Технологія електродугового зварювання: //І.В. Гуменюк та ін. К.: Грамота, 2006 р. 512 с
4. М.І. Макієнко Загальний курс слюсарної справи К.: Вища школа 1994 р.
скачати
|