РЕФЕРАТ
За темою
Паяння і зварювання
2009
Пайка
Під пайкою розуміють з'єднання двох металевих деталей за допомогою припою, температура плавлення якого лежить нижче температури плавлення більше легкоплавкой деталі, завдяки цьому деталі можуть бути роз'єднані при нагріванні. Робочий процес пайки, крім з'єднуються металевих деталей, вимагає наявності припою, м'якого або твердого, флюсу та джерела тепла для нагрівання припою і спаюється деталей. Важливо також додати спаюється деталей форму, сприятливу для отримання після пайки гарного шва.
Флюс служить для усунення окисляє дії кисню повітря на нагріті поверхні металевих частин і для отримання хорошої змочуваності їх розплавленим припоєм. Перш майже для всіх металів застосовувався універсальний флюс; в даний час рекомендується застосовувати виготовлені спеціальними фірмами особливі флюси, різні в різних випадках, склад яких, природно, є секретом випускають їх фірм. Ці флюси, перевірені на дослідах, дають значно кращі результати, ніж раніше застосовувалися кустарні засоби.
В якості джерела тепла при м'якому припої в більшості випадків застосовується паяльник, а також ванночки для нагрівання і Бунзеновський пальник. При пайку твердим припоєм застосовується паяльна пальник з дуттям, ванночка для нагрівання або муфельна піч; остання разом із захисним газом являє собою новітній метод пайки без застосування флюсу; цей метод вводиться тепер повсюдно, особливо для великих паяльних робіт, а також у тих випадках, коли пред'являються високі вимоги до міцності виробів.
а) М'якими називаються припої, температура плавлення яких лежить нижче 400 ° С.
1) М'які припої в значній мірі стандартизованими. Під назвою «олов'яний припій» мають на увазі олов'яно-свинцеві сплави, службовці для пайки важких металів та їх сплавів. Крім стандартних припоїв, відомий ще цілий ряд спеціальних припоїв, які виготовляються різними заводами для особливих цілей. Наведені нижче дані полегшують вибір відповідного припою для різних випадків. Ці припої виготовляються у вигляді листів, пластинок, стрічок, фольг, стрижнів, цільної дроту, порожнистої дроту з флюсом усередині, порошку, таблеток з порошку, змішаного разом з флюсом. Деякі особливі сорти м'якого припою поставляються тільки лише у формі одного з зазначених видів.
З наведених у таблиці температур плавлення видно, що евтектичних припой Snl.55 дозволяє паяти з найменшою витратою тепла, в той час як більш дешеві припої, як, наприклад, SnL25, вимагають значно більше сильного нагрівання. Однак вони застосовуються в таких випадках, коли необхідні великі кількості припою, наприклад, в якості заповнює матеріалу в пористих виливках. Всі наведені вище олов'яні припої не містять алюмінію та цинку.
Крім стандартних припоїв, є ще багато спеціальних м'яких припоїв з температурами плавлення, що лежать між 56 і 360 ° С. Легкоплавкі припої виготовляються з різними точками плавлення, а саме: 56, 68, 95, 125 і 177 ° С. Вони являють собою евтектичні м'які припої і тому не виявляють ніякого температурного інтервалу плавлення. Внаслідок низьких і дуже постійних точок плавлення ці сплави придатні для виготовлення, наприклад, плавких запобіжників, які включають аварійні сигнали або розмикають струм в ланцюзі, якщо нагрівання провідників виходить за граничні значення.
Деякі з таких сплавів надзвичайно тендітні, не допускають виготовлення дроту або аркушів і поставляються тільки у вигляді литих стрижнів. Серію цих легкоплавких евтектичних припоїв можна доповнити припоями з невеликими інтервалами плавлення в межах від 300 до 320 ° С і від 360 до 380 ° С.
Особливу групу серед м'яких припоїв становлять срібні м'які припої. Вони мають те ж неприємну властивість, що і свинцево-олов'яні припої - виявляють плинність під дією тривалого навантаження. Досліди показали, що якщо дві поверхні по 1 см 2, накладені один на одного, спаяні м'яким срібним припоєм і знаходяться під дією перпендикулярної до них статичного навантаження в 100 кг , То межа плинності ще не досягається. Далі, срібні м'які припої добре допускають гальванічні операції, їх можна по частинах покривати лаками, які вимагають вжигания. Деякі з цих припоїв мають, наприклад, такі позначення: WS141, легко розтікається припой з температурою плавлення 141 ° С. Застосовується в особливості для пайки напівпровідникових германієвих приладів, а також для пайки деталей, які закріплені в легкоплавких штучних матеріалах.
WS200, температура плавлення 200 ° С. Гарантується відсутність свинцю, застосовується спеціально при подальшій гальванізації.
WSAu температура плавлення 270 ° С. Легко розтікається припой, придатний для пайки алюмінію, особливо для деталей, які в подальшому покриваються лаками, які вимагають вжигания, гарантується відсутність свинцю.
Всі ці припої, включаючи спеціальні припої, паяються звичайним чином. Якщо допускається присутність незначних кількостей неорганічних солей і хлору, можна користуватися дешевим флюсом, наявними у великій кількості на ринку, але в тих випадках коли має бути гарантовано повну відсутність хлору, необхідно застосовувати розчинні у воді смолосодержащіе флюси, які часто постачаються у вигляді порожнистих дротів, заповнених усередині флюсом.
Припій, стійкий проти корозії під дією лугів, можна отримати у вигляді сплаву, що містить 25% індій, 37,5% свинцю і 37,5% олова.
Для очищення місця спаю від флюсу або залишків смоли краще всього застосувати кип'ятіння в лужних розчинах. Іноді виникають деякі ускладнення, наприклад, припой скочується в кульки, неправильно розподіляється по поверхні або ж недостатньо прилипає до неї; причиною цього часто є недостатня потужність паяльника. Тому слід завжди застосовувати можливо більший паяльник, який може забезпечити надлишок тепла.
В даний час, особливо в США, застосовують Електропаяльники, робоча площа яких складається тільки з однієї тонкого дроту, що має в деяких випадках маленький твердий наконечник. За таких типах припоїв, придатних для дуже тонких і середніх робіт, заощаджується час і витрату тепла. Час нагріву дротяних паяльників 5 сек, споживана потужність приблизно 250 Вт рекомендується висвітлювати місце роботи укріпленої поблизу лампою з невеликим рефлектором.
Згадувані вже вище порожнисті паяльні дроту, наповнені флюсом, застосовуються в більшості випадків для невеликих паяльних робіт. Користуючись ними, можна виробляти пайку і без паяльника, безпосередньо розплавляючи їх у попередньо нагрітій місці пайки.
Майже всі описані нижче матеріали вимагають застосування особливих методів. Проте можна вказати деякі загальні технічні правила, яких слід дотримуватися в усіх випадках. Перш за все, краще користуватися великим паяльником, ніж маленьким, щоб напевно нагріти спай до необхідної температури і не бути обмеженим у часі. Місце спаю повинно бути чистим і змазано флюсом. Паяльник треба нагріти, в гарячому стані напилком звільнити від окалини, потім опустити у флюс або потерти про нашатир, після цього паяльник слід залудити, торкаючись їм олова. Кінчик або вістрі паяльника повинна бути не круглим, а кілька плосковати для кращої передачі тепла спаюється предметів. Передана теплова енергія достатня, якщо припой при нанесенні на спаюється шов відокремлюється від паяльника тонким шаром і втікає в шов, не утворюючи при цьому кульок або вільних від припою острівців. Занадто висока температура паяльника при застосуванні деяких зі згаданих нижче матеріалів може призвести до зменшення міцності спаю.
2) Пайка алюмінію. Приймаючи спеціальні запобіжні заходи, алюміній можна споювати м'яким припоєм. Припій складається з Sb, Zn і Cd, іноді з додаванням невеликої кількості алюмінію А1. Розрізняють м'які припої для пайки вузьких швів і більш тверді, більше придатні при виготовленні макетів. Звичайні олов'яні припої, внаслідок вмісту в них свинцю, незастосовні! Успішно можна користуватися чистим оловом. Звичайний паяльник як джерело тепла достатній лити для пайки пластин товщиною 0,2 мм або тонких проводів. Тому застосовують більш ефективні джерела тепла: пальники, ванну для занурення.
Розрізняють три основні способи пайки: пайку тертям, реактивну пайку та ультразвукову пайку.
При пайку тертям шар окису на А1 руйнується механічним шляхом. При цьому не можна застосовувати паяльну рідина або нашатир! Спаюється метал нагрівають до плавлення на його поверхні припою, в яку останній втирають щітками, Шабрі або шорсткими пластинками. Залуження таким чином поверхню алюмінію припаюється потім звичайним способом. Однак при такому способі припой ніколи не затікає у шви, які не були Залужжя. Для очищення поверхонь можна також користуватися обертовими інструментами з гострими гранями або щіточками; їх вводять разом зі спаюється деталями в розплавлене олово, в якому і відбувається залуження зачищених поверхонь. Для цього є деякі пристосування, схожі на маленькі електричні паяльники, наприклад, для залуження алюмінієвих дротів.
При реактивному способі пайки застосовується флюс, що містить хлористий цинк. Близько 280 ° С починається реакція з утворенням диму; солі проникають в оксидний шар і розривають його. На чистій поверхні металу осаджується Zn, що запобігає її від нового окислення. Після цього пайка проводиться із застосуванням м'яких алюмінієвих припоїв і закінчується ретельно змиванням залишків солей.
При новому способі пайки користуються ультразвуковим пістолетом, який за допомогою випромінюваних їм коливань руйнує плівку окислу на поверхні алюмінію, що забезпечує добре прилипання до нього м'якого припою. Паяти алюміній цим способом можна, витримуючи спаюється деталь у олов'яної ванні при 250 ° С, до якої одночасно занурений і ультразвуковий пістолет; точно так само можна, підігріваючи деталь на гарячій пластині, розплавити кілька кульок олопа на спаюється поверхні, які потім за допомогою ультразвукового пістолета розподіляються на ній тонким шаром. Після залуження алюмінію його паяють так само, як і всі інші метали. Шар полуди, який при цьому способі виходить на поверхні алюмінію, пристає до неї настільки міцно, що його не вдається зняти ні в холодному, ні в гарячому стані.
У якості припою слід застосовувати чисте олово без флюсу.
3) Чавун, внаслідок високого вмісту в ньому вуглецю, безпосередньо не піддається залуження. Тому необхідно попередньо видаляти вуглець з поверхневого шару чавуну.
Це досягається шляхом грунтовного травлення, за яким слід очищення піском. Таку процедуру повторюють ще раз, потім чавун слід просушити. Після цієї попередньої обробки чавун можна лудити звичайними прийомами.
4) Нержавіюча сталь добре паяется звичайними олов'яними припоями, однак при залуження вимагає спеціального флюсу, значно більш активного, ніж звичайний. Можна застосовувати один з наступних флюсів:
Соляну кислоту, насичену шматками цинку до припинення виділення бульбашок водню.
Рідина з додаванням 25% чистого соляної кислоти.
Рідина з додаванням 10% оцтової кислоти.
10-20% розчин ортофосфорної кислоти у воді.
Рідина і 2-5% плавиковую кислоту, особливо дли сталей, що містять молібден, титан або ніобій.
Після залуження місце спаю ретельно промивають; остаточну спайку виробляють, застосовуючи флюс, що не викликає корозії. Нержавіючі сталі в місці спаю можуть стати крихкими, якщо його температура перевищувала 260 е С. Тому не слід спай перегрівати.
5) Платина легко утворює з розплавленим припоєм сірий крихкий сплав. Тому температура пайки ні в якому разі не повинна бути вище і тривалість нагрівання більше, ніж це безумовно необхідно для пайки. Доцільно застосовувати найбільш низкоплавкие припой і маленький паяльник.
6) Свинець і олово паяються низкоплавкие евтектичними спеціальними припоями. Як олово, так і свинець можна і безпосередньо, без припою, приплава, тобто зварити.
7) Тантал безпосередньо не піддається пайку. Але його можна попередньо покрити шаром міді і потім паяти.
8) Магній і електрон не піддаються пайку м'яким припоєм. Ці метали не вдається паяти таким припоєм навіть за допомогою ультразвуку.
9) Вольфрам і молібден не піддаються пайку м'яким припоєм.
10) Деякі сплави, які самі по собі зовсім або майже зовсім не піддаються пайку, все ж таки можливо покривати легко розтікається шаром полуди, якщо на цих металах попередньо відкласти гальванічний шар міді.
б) Пайка твердим припоєм дає поєднання двох металевих деталей з обмеженою можливістю їх роз'єднання. Температури плавлення твердих припоїв, зазвичай лежать вище 600 ° С, повинні бути завжди принаймні на 50 ° С нижче температури плавлення найбільш легкоплавкого з спаюється металів. При твердій пайку, крім твердого припою, необхідно, як правило, застосовувати флюс і відповідне джерело тепла; останнім в основному і визначається вибір відповідного способу пайки.
У якості флюсу при пайку твердим припоєм застосовується більшості випадків кашкоподібна суміш бури і води. Крім бури в продажу є для всіх спеціальних випадків особливі флюси. Деталі, призначені для пайки, слід максимально ретельно очистити, знежирити і щільно притиснути один до одного. Пайка сплавів благородних металів та в особливості виробів, плакованих благородними металами, слід проводити в атмосфері захисного газу, оберігаючи їм всю нагрівається поверхню від освіти окалини.
1) Загальні технічні вказівки. Перш за все необхідна ретельна очистка швів від жиру, для того щоб вони могли бути рівномірно змочені припоєм. Після цього наноситься флюс, і з'єднуються частини розташовуються так, щоб їх взаємне розташування збереглося при пайку; для цього застосовуються щипці, накладення вантажів або інші кріплення. Необхідно запобігти небажаному відвід тепла! Флюс треба наносити в холодному стані. Недоцільно паяльник спочатку нагрівати, а лише потім занурювати його в флюс. Але нагрівання флюсу до 90 ° С, безсумнівно, підвищує його смачивающую здатність.
Треба згадати, що у продажу є також газоподібні флюси. За патентований метод газ, що живить пальник, пропускають крізь рідину, в якій він збагачується парами флюсу. Таким чином, в ряді випадків змочування швів флюсом стає зайвим; крім того, не раде видаляти залишки флюсу після пайки.
Потім слід нагріти велику площу біля місця спаю пальником, але не конусної частиною полум'я, а його передній широкою частиною. Нагрівати місце спаю слід до тієї температури, при якій покладені на нього шматочки припою починають легко плавитися і можуть заповнити весь шов. Припій кладуть з деяким надлишком, так, щоб нові порожнини, які утворюються при остиганні, також могли заповнюватися припоєм. Шов повинен бути якомога більш вузьким, в усякому разі менше 0,5 мм ; Оптимальні значення: 0,01-0,2 мм. Якщо застосовується запобіжна газова піч, то припой швидко всмоктується в шов і ущільнює його, що забезпечує більшу міцність, ніж при звичайній пайку з флюсом.
За темою
Паяння і зварювання
2009
Пайка
Під пайкою розуміють з'єднання двох металевих деталей за допомогою припою, температура плавлення якого лежить нижче температури плавлення більше легкоплавкой деталі, завдяки цьому деталі можуть бути роз'єднані при нагріванні. Робочий процес пайки, крім з'єднуються металевих деталей, вимагає наявності припою, м'якого або твердого, флюсу та джерела тепла для нагрівання припою і спаюється деталей. Важливо також додати спаюється деталей форму, сприятливу для отримання після пайки гарного шва.
Флюс служить для усунення окисляє дії кисню повітря на нагріті поверхні металевих частин і для отримання хорошої змочуваності їх розплавленим припоєм. Перш майже для всіх металів застосовувався універсальний флюс; в даний час рекомендується застосовувати виготовлені спеціальними фірмами особливі флюси, різні в різних випадках, склад яких, природно, є секретом випускають їх фірм. Ці флюси, перевірені на дослідах, дають значно кращі результати, ніж раніше застосовувалися кустарні засоби.
В якості джерела тепла при м'якому припої в більшості випадків застосовується паяльник, а також ванночки для нагрівання і Бунзеновський пальник. При пайку твердим припоєм застосовується паяльна пальник з дуттям, ванночка для нагрівання або муфельна піч; остання разом із захисним газом являє собою новітній метод пайки без застосування флюсу; цей метод вводиться тепер повсюдно, особливо для великих паяльних робіт, а також у тих випадках, коли пред'являються високі вимоги до міцності виробів.
а) М'якими називаються припої, температура плавлення яких лежить нижче 400 ° С.
1) М'які припої в значній мірі стандартизованими. Під назвою «олов'яний припій» мають на увазі олов'яно-свинцеві сплави, службовці для пайки важких металів та їх сплавів. Крім стандартних припоїв, відомий ще цілий ряд спеціальних припоїв, які виготовляються різними заводами для особливих цілей. Наведені нижче дані полегшують вибір відповідного припою для різних випадків. Ці припої виготовляються у вигляді листів, пластинок, стрічок, фольг, стрижнів, цільної дроту, порожнистої дроту з флюсом усередині, порошку, таблеток з порошку, змішаного разом з флюсом. Деякі особливі сорти м'якого припою поставляються тільки лише у формі одного з зазначених видів.
З наведених у таблиці температур плавлення видно, що евтектичних припой Snl.55 дозволяє паяти з найменшою витратою тепла, в той час як більш дешеві припої, як, наприклад, SnL25, вимагають значно більше сильного нагрівання. Однак вони застосовуються в таких випадках, коли необхідні великі кількості припою, наприклад, в якості заповнює матеріалу в пористих виливках. Всі наведені вище олов'яні припої не містять алюмінію та цинку.
| Вид припою | Позначення | Склад, | о / 70 | Область плавл. | SC т ti>, | ||||
| Sn | Sb | Fe не солее | Cu + + Ав + Ni | Pb | нижня Крит. точка | верхня Крит. точка | |||
| Олов'яні. припой 25 | SnL25 | 25 | 1,70 | 0,05 | 0, 10 | OCT. | 183 | 257 | 9,8 |
| Олов'яні. припой 30 | SnL30 | 30 | 2,00 | 0,06 | 0 12 | зуп. | 183 | 249 | 9.6 |
| Олов'яні. припой 33 | SnL33 | 33 | 2, 20 | 0,07 | 0,14 | зуп. | 183 | 242 | 9.5 |
| Олов'яні. припой 40 | SnL40 | 40 | 2, 70 | 0,08 | 0,16 | OCT. | 183 | 223 | 9,3 |
| Олов'яні. припой 50 | SnL50 | 50 | 3.30 | 0.09 | 0, 18 | OCT. | 183 | 200 | 8.8 |
| Олов'яні. припой 5 травня | SnL55 | 55 | 3,60 | 0, 10 | 0,20 | OCT. | 183 | 183 | 8.6 |
| Олов'яні. припой 60 | SnL60 | 00 | 3,20 | 0, 10 | 0,20 | OCT. | 183 | 185 | 8.5 |
| Олов'яні. припой 90 | SnLBO | 90 | 1, 30 | 0, 1 0 | 0,20 | OCT. | 183 | 219 | 7,5 |
Деякі з таких сплавів надзвичайно тендітні, не допускають виготовлення дроту або аркушів і поставляються тільки у вигляді литих стрижнів. Серію цих легкоплавких евтектичних припоїв можна доповнити припоями з невеликими інтервалами плавлення в межах від 300 до 320 ° С і від 360 до 380 ° С.
Особливу групу серед м'яких припоїв становлять срібні м'які припої. Вони мають те ж неприємну властивість, що і свинцево-олов'яні припої - виявляють плинність під дією тривалого навантаження. Досліди показали, що якщо дві поверхні по 1 см 2, накладені один на одного, спаяні м'яким срібним припоєм і знаходяться під дією перпендикулярної до них статичного навантаження в
WS200, температура плавлення 200 ° С. Гарантується відсутність свинцю, застосовується спеціально при подальшій гальванізації.
WSAu температура плавлення 270 ° С. Легко розтікається припой, придатний для пайки алюмінію, особливо для деталей, які в подальшому покриваються лаками, які вимагають вжигания, гарантується відсутність свинцю.
Всі ці припої, включаючи спеціальні припої, паяються звичайним чином. Якщо допускається присутність незначних кількостей неорганічних солей і хлору, можна користуватися дешевим флюсом, наявними у великій кількості на ринку, але в тих випадках коли має бути гарантовано повну відсутність хлору, необхідно застосовувати розчинні у воді смолосодержащіе флюси, які часто постачаються у вигляді порожнистих дротів, заповнених усередині флюсом.
Припій, стійкий проти корозії під дією лугів, можна отримати у вигляді сплаву, що містить 25% індій, 37,5% свинцю і 37,5% олова.
Для очищення місця спаю від флюсу або залишків смоли краще всього застосувати кип'ятіння в лужних розчинах. Іноді виникають деякі ускладнення, наприклад, припой скочується в кульки, неправильно розподіляється по поверхні або ж недостатньо прилипає до неї; причиною цього часто є недостатня потужність паяльника. Тому слід завжди застосовувати можливо більший паяльник, який може забезпечити надлишок тепла.
В даний час, особливо в США, застосовують Електропаяльники, робоча площа яких складається тільки з однієї тонкого дроту, що має в деяких випадках маленький твердий наконечник. За таких типах припоїв, придатних для дуже тонких і середніх робіт, заощаджується час і витрату тепла. Час нагріву дротяних паяльників 5 сек, споживана потужність приблизно 250 Вт рекомендується висвітлювати місце роботи укріпленої поблизу лампою з невеликим рефлектором.
Згадувані вже вище порожнисті паяльні дроту, наповнені флюсом, застосовуються в більшості випадків для невеликих паяльних робіт. Користуючись ними, можна виробляти пайку і без паяльника, безпосередньо розплавляючи їх у попередньо нагрітій місці пайки.
Майже всі описані нижче матеріали вимагають застосування особливих методів. Проте можна вказати деякі загальні технічні правила, яких слід дотримуватися в усіх випадках. Перш за все, краще користуватися великим паяльником, ніж маленьким, щоб напевно нагріти спай до необхідної температури і не бути обмеженим у часі. Місце спаю повинно бути чистим і змазано флюсом. Паяльник треба нагріти, в гарячому стані напилком звільнити від окалини, потім опустити у флюс або потерти про нашатир, після цього паяльник слід залудити, торкаючись їм олова. Кінчик або вістрі паяльника повинна бути не круглим, а кілька плосковати для кращої передачі тепла спаюється предметів. Передана теплова енергія достатня, якщо припой при нанесенні на спаюється шов відокремлюється від паяльника тонким шаром і втікає в шов, не утворюючи при цьому кульок або вільних від припою острівців. Занадто висока температура паяльника при застосуванні деяких зі згаданих нижче матеріалів може призвести до зменшення міцності спаю.
2) Пайка алюмінію. Приймаючи спеціальні запобіжні заходи, алюміній можна споювати м'яким припоєм. Припій складається з Sb, Zn і Cd, іноді з додаванням невеликої кількості алюмінію А1. Розрізняють м'які припої для пайки вузьких швів і більш тверді, більше придатні при виготовленні макетів. Звичайні олов'яні припої, внаслідок вмісту в них свинцю, незастосовні! Успішно можна користуватися чистим оловом. Звичайний паяльник як джерело тепла достатній лити для пайки пластин товщиною
Розрізняють три основні способи пайки: пайку тертям, реактивну пайку та ультразвукову пайку.
При пайку тертям шар окису на А1 руйнується механічним шляхом. При цьому не можна застосовувати паяльну рідина або нашатир! Спаюється метал нагрівають до плавлення на його поверхні припою, в яку останній втирають щітками, Шабрі або шорсткими пластинками. Залуження таким чином поверхню алюмінію припаюється потім звичайним способом. Однак при такому способі припой ніколи не затікає у шви, які не були Залужжя. Для очищення поверхонь можна також користуватися обертовими інструментами з гострими гранями або щіточками; їх вводять разом зі спаюється деталями в розплавлене олово, в якому і відбувається залуження зачищених поверхонь. Для цього є деякі пристосування, схожі на маленькі електричні паяльники, наприклад, для залуження алюмінієвих дротів.
При реактивному способі пайки застосовується флюс, що містить хлористий цинк. Близько 280 ° С починається реакція з утворенням диму; солі проникають в оксидний шар і розривають його. На чистій поверхні металу осаджується Zn, що запобігає її від нового окислення. Після цього пайка проводиться із застосуванням м'яких алюмінієвих припоїв і закінчується ретельно змиванням залишків солей.
При новому способі пайки користуються ультразвуковим пістолетом, який за допомогою випромінюваних їм коливань руйнує плівку окислу на поверхні алюмінію, що забезпечує добре прилипання до нього м'якого припою. Паяти алюміній цим способом можна, витримуючи спаюється деталь у олов'яної ванні при 250 ° С, до якої одночасно занурений і ультразвуковий пістолет; точно так само можна, підігріваючи деталь на гарячій пластині, розплавити кілька кульок олопа на спаюється поверхні, які потім за допомогою ультразвукового пістолета розподіляються на ній тонким шаром. Після залуження алюмінію його паяють так само, як і всі інші метали. Шар полуди, який при цьому способі виходить на поверхні алюмінію, пристає до неї настільки міцно, що його не вдається зняти ні в холодному, ні в гарячому стані.
У якості припою слід застосовувати чисте олово без флюсу.
3) Чавун, внаслідок високого вмісту в ньому вуглецю, безпосередньо не піддається залуження. Тому необхідно попередньо видаляти вуглець з поверхневого шару чавуну.
Це досягається шляхом грунтовного травлення, за яким слід очищення піском. Таку процедуру повторюють ще раз, потім чавун слід просушити. Після цієї попередньої обробки чавун можна лудити звичайними прийомами.
4) Нержавіюча сталь добре паяется звичайними олов'яними припоями, однак при залуження вимагає спеціального флюсу, значно більш активного, ніж звичайний. Можна застосовувати один з наступних флюсів:
Соляну кислоту, насичену шматками цинку до припинення виділення бульбашок водню.
Рідина з додаванням 25% чистого соляної кислоти.
Рідина з додаванням 10% оцтової кислоти.
10-20% розчин ортофосфорної кислоти у воді.
Рідина і 2-5% плавиковую кислоту, особливо дли сталей, що містять молібден, титан або ніобій.
Після залуження місце спаю ретельно промивають; остаточну спайку виробляють, застосовуючи флюс, що не викликає корозії. Нержавіючі сталі в місці спаю можуть стати крихкими, якщо його температура перевищувала 260 е С. Тому не слід спай перегрівати.
5) Платина легко утворює з розплавленим припоєм сірий крихкий сплав. Тому температура пайки ні в якому разі не повинна бути вище і тривалість нагрівання більше, ніж це безумовно необхідно для пайки. Доцільно застосовувати найбільш низкоплавкие припой і маленький паяльник.
6) Свинець і олово паяються низкоплавкие евтектичними спеціальними припоями. Як олово, так і свинець можна і безпосередньо, без припою, приплава, тобто зварити.
7) Тантал безпосередньо не піддається пайку. Але його можна попередньо покрити шаром міді і потім паяти.
8) Магній і електрон не піддаються пайку м'яким припоєм. Ці метали не вдається паяти таким припоєм навіть за допомогою ультразвуку.
9) Вольфрам і молібден не піддаються пайку м'яким припоєм.
10) Деякі сплави, які самі по собі зовсім або майже зовсім не піддаються пайку, все ж таки можливо покривати легко розтікається шаром полуди, якщо на цих металах попередньо відкласти гальванічний шар міді.
б) Пайка твердим припоєм дає поєднання двох металевих деталей з обмеженою можливістю їх роз'єднання. Температури плавлення твердих припоїв, зазвичай лежать вище 600 ° С, повинні бути завжди принаймні на 50 ° С нижче температури плавлення найбільш легкоплавкого з спаюється металів. При твердій пайку, крім твердого припою, необхідно, як правило, застосовувати флюс і відповідне джерело тепла; останнім в основному і визначається вибір відповідного способу пайки.
У якості флюсу при пайку твердим припоєм застосовується більшості випадків кашкоподібна суміш бури і води. Крім бури в продажу є для всіх спеціальних випадків особливі флюси. Деталі, призначені для пайки, слід максимально ретельно очистити, знежирити і щільно притиснути один до одного. Пайка сплавів благородних металів та в особливості виробів, плакованих благородними металами, слід проводити в атмосфері захисного газу, оберігаючи їм всю нагрівається поверхню від освіти окалини.
1) Загальні технічні вказівки. Перш за все необхідна ретельна очистка швів від жиру, для того щоб вони могли бути рівномірно змочені припоєм. Після цього наноситься флюс, і з'єднуються частини розташовуються так, щоб їх взаємне розташування збереглося при пайку; для цього застосовуються щипці, накладення вантажів або інші кріплення. Необхідно запобігти небажаному відвід тепла! Флюс треба наносити в холодному стані. Недоцільно паяльник спочатку нагрівати, а лише потім занурювати його в флюс. Але нагрівання флюсу до 90 ° С, безсумнівно, підвищує його смачивающую здатність.
Треба згадати, що у продажу є також газоподібні флюси. За патентований метод газ, що живить пальник, пропускають крізь рідину, в якій він збагачується парами флюсу. Таким чином, в ряді випадків змочування швів флюсом стає зайвим; крім того, не раде видаляти залишки флюсу після пайки.
Потім слід нагріти велику площу біля місця спаю пальником, але не конусної частиною полум'я, а його передній широкою частиною. Нагрівати місце спаю слід до тієї температури, при якій покладені на нього шматочки припою починають легко плавитися і можуть заповнити весь шов. Припій кладуть з деяким надлишком, так, щоб нові порожнини, які утворюються при остиганні, також могли заповнюватися припоєм. Шов повинен бути якомога більш вузьким, в усякому разі менше
Після охолодження залишки флюсу видаляють обережним постукуванням або травленням 10% азотною кислотою, а потім промивають гарячою водою. Якщо необхідно абсолютно повне видалення залишків флюсу, то можна скористатися наявними у продажу розчинами, зміна кольору яких вказує на наявність залишків флюсу. Флюс мул бури виділяє у вакуумі велика кількість газу!
2) Тверді припої. Відомі три групи таких припоїв: латунний припой з температурою плавлення від 800 до 900 ° С, срібний і срібно-кадмієвий припой з температурами плавлення від 600 до 850 ° С; крім того, в особливих випадках застосовують чисті метали, такі, як срібло, мідь і 24-каратне золото.
Якщо на одній і тій же деталі необхідно провести послідовно кілька пайок твердим припоєм, то, застосовуючи один і той же припой, можна було б пошкодити колишні пайки. Тому в таких випадках слід застосовувати два або три припою, температури плавлення яких різняться приблизно на 30 ° С: «перший припой», «другий припой», «третій припой».
Нову групу припоїв складають так звані припої з низькою температурою плавлення й присадки, що знижують точку плавлення. За допомогою цих припоїв стає можливим виробляти дуже міцну і витончену спайку матеріалів при температурах значно нижче за їх температуру плавлення. Так, є паяльні палички для алюмінію, які забезпечують міцне з'єднання вже при 420 ° С, тобто на 250 ° С нижче температури плавлення алюмінію.
Таким прийомом, застосовуючи особливий припой, можна паяти оцинковані деталі без руйнування шару цинку. При цьому досягається міцність до 50 кг / см 2. Мідь, латунь, бронзу, нержавіючу сталь, нікель, срібло і золото можна паяти цим способом при 496 ° С, застосовуючи спеціальний сплав. Є різні типи спеціальних припоїв, які служать для отримання великих міцностей при підвищених температурах або стійкості проти корозії у морській воді і гарячих парах, для пайки в захисному газі і для застосування в високовакуумних приладах з прогріваються місцями спаю.
Срібні припої для благородних металів
Спеціальним припоєм є також «сільфос», що складається з Ag-Cu-P. Він дозволяє виробляти пайку сплавів мідь - олово і мідь - срібло без застосування флюсу. Виділяється при нагріванні фосфор розчиняє оксидний шар і утворює запобіжну глазур.
3) В залежності від джерела тепла методи пайки розрізняються наступним чином:
Латунні припої для заліза та інших металів
а) З паяльної пальником; для цієї мети придатне будь-яке м'яко палаюче полум'я, як, наприклад, світильний газ - повітря, ацетилен - стиснене повітря, а проте воднево-кисневе полум'я тут непридатне.
Р) Пайка джоулевим теплом і струмами високої частоти. Ці методи пайки дають можливість забезпечити обмежений місцевий нагрів і застосовуються в основному для складних деталей. Оскільки в таких випадках майже ніколи не вдається обходитися без спеціального пристосування, доцільно застосовувати цей вид пайки лише у випадку великої кількості однорідних деталей.
у) Пайка в атмосфері захисного газу. Цей метод сильно розвинувся в останні роки. Він допускає витончені пайки, виконання яких іншими шляхами майже неможливо. При цьому слід мати на увазі, що міцність спайки сталевих деталей в захисному газі майже дорівнює міцності самої сталі. В якості захисного газу застосовують Нг, а також суміші H 2 + N2, Н2 + СО2 та інших
б) При пайку зануренням деталі занурюються в рідку металеву ванну. Цей метод застосовується в більшості випадків для дуже маленьких деталей. Він дає дуже добре наповнені щільно запаяні шви. Крім того, на деталь, подвергаемую пайку, можна одночасно нанести поверхневий шар кольорового металу.
4) Латунні припої непридатні, якщо паяні твердим сплавом металеві деталі повинні нагріватися у вакуумі, так як цинк випаровується з них і осідає на холодніших скляних стінках. У таких випадках рекомендується застосовувати срібні припої, не містять цинку.
а) Алюміній допускає без особливих труднощів пайку спеціальними твердими припоями, наявними у продажу. При атом необхідно застосовувати спеціальний флюс, який у більшості випадків містить хлористий літій. Пайка проводиться таким же чином, як і пайка сталевих деталей. Необхідно тільки забезпечити невеликий перепад температур між розплавленим припоєм і плавиться алюмінієм, щоб останній не був пошкоджений. Залізо може бути припаяні до алюмінію, якщо воно в місці спаю буде попередньо омеднено. З алюмінієм також можна споювати мідь, латунь і інші метали.
Р) Молібден і вольфрам можна споювати з іншими деталями латунним припоєм при великій кількості бури.
у) Дроти діаметром менше 0,1 мм , Наприклад для термопар, можуть згоріти при внесенні їх у полум'я.
До вугільної мікрофонної мембрані М, закріпленої на пластині, знизу притиснутий вугілля дугової лампи з гостро заточеним кінчиком. В електричне коло включають запобіжний опір і вимикач. Струм йде від мембрани до вугілля; при замиканні струму місце торкання жарини і мембрани сильно нагрівається, і на мембрані з'являється розжарене різко обмежене пляма, яка після охолодження можна дізнатися по темному кольору. Спаюється дроту вирівнюються на мембрані так, щоб місце спаю доводилося саме на плямі, після чого, користуючись флюсом і сріблом або оловом з паяльною рідиною, виробляють пайку, замикаючи в ланцюзі струм.
У продажу є срібні припої для пайки тонких дротів.
б) Титан можна паяти з чистим алюмінієм і з алюмінієвим припоєм за допомогою твердого нікелевого або мідного припою. Але всі операції при цьому необхідно робити в газозахисної атмосфері.
е) Тверді метали добре обробляються флюсом, що складається з борної кислоти або силікатної суміші. Застосовуваний припой повинен легко змінювати форму, щоб вирівнювати різницю у зменшенні розмірів при охолодженні сталі і твердих металів.
Рис. 1. Пайка тонких дротів.
Зварювання
Та міцність, що досягається при з'єднанні деталей твердим припоєм, для багатьох цілей є недостатньою. Тому деталі з однакових або подібних матеріалів зварюють разом, додаючи допоміжний матеріал або без нього. Отримане таким прийомом з'єднання є нероз'ємним.
а) Газове зварювання. Для неї застосовується зварювальний пальник, що працює в більшості випадків на ацетилені та кисні. Не так давно для лабораторій випущений невеликий генератор ацетилену з ємністю близько 1 кг карбіду, крім того, у продажу є невеликі сталеві балони з ацетиленом, що забезпечують ще більш чисте виконання робіт. Установка придатна, між іншим, і для багатьох жерстяних робіт. Вона не вимагає наявності будь-яких особливих знань або приготувань, дешева у виготовленні і в експлуатації.
При зварюванні поступають таким чином: після вибору відповідної пальники насамперед закривають крани пальника. Слідом за цим відкривають ацетиленовий кран на генераторі або на сталевому балоні, а потім - кисневий кран. Після цього кілька відкривають ацетиленовий кран на пальнику, запалюють випливає з нього газ і повертають кисневий кран на пальнику, відкриваючи його до тих пір, поки біля виходу пальники не виникає маленький гострий конус полум'я. Тепер пальник готова до роботи. Зварювану деталь спочатку обробляють на деякій відстані навколо місця зварювання, після чого легким дотиком конуса полум'я починають розплавляти шов і, додаючи матеріал у вигляді зварювального дроту, поступово заповнюють весь шов цілком. Щоб придбати деяку впевненість у цих роботах, початківцям варто попросити досвідченого зварювальника показати їм всі операції зварювання.
Цим способом можуть бути зварені майже всі залізовмісні матеріали.
2) Тверді припої. Відомі три групи таких припоїв: латунний припой з температурою плавлення від 800 до 900 ° С, срібний і срібно-кадмієвий припой з температурами плавлення від 600 до 850 ° С; крім того, в особливих випадках застосовують чисті метали, такі, як срібло, мідь і 24-каратне золото.
Якщо на одній і тій же деталі необхідно провести послідовно кілька пайок твердим припоєм, то, застосовуючи один і той же припой, можна було б пошкодити колишні пайки. Тому в таких випадках слід застосовувати два або три припою, температури плавлення яких різняться приблизно на 30 ° С: «перший припой», «другий припой», «третій припой».
Нову групу припоїв складають так звані припої з низькою температурою плавлення й присадки, що знижують точку плавлення. За допомогою цих припоїв стає можливим виробляти дуже міцну і витончену спайку матеріалів при температурах значно нижче за їх температуру плавлення. Так, є паяльні палички для алюмінію, які забезпечують міцне з'єднання вже при 420 ° С, тобто на 250 ° С нижче температури плавлення алюмінію.
Таким прийомом, застосовуючи особливий припой, можна паяти оцинковані деталі без руйнування шару цинку. При цьому досягається міцність до 50 кг / см 2. Мідь, латунь, бронзу, нержавіючу сталь, нікель, срібло і золото можна паяти цим способом при 496 ° С, застосовуючи спеціальний сплав. Є різні типи спеціальних припоїв, які служать для отримання великих міцностей при підвищених температурах або стійкості проти корозії у морській воді і гарячих парах, для пайки в захисному газі і для застосування в високовакуумних приладах з прогріваються місцями спаю.
Срібні припої для благородних металів
| Найменування | Позначення | Склад у% | Mn-ним. робітники. темпер., ° C | Матеріали деталей, що з'єднуються | Приклади застосування |
| Срібний припой 45 | LAg 45 | Ag 44-46 Cd 18-22 Cu 19 Zu зуп. | 620 | Срібло, платина | Напайку контактів з благородних металів, паяння золота |
| Срібний припой 50CQ | LAg 50Cd | Ag 49-51 Cd 18 Cu 22 Zn OCT. | 650 | Переважно срібло | Пайка тонких листів і дротів зі срібла і срібних сплавів, зокрема, контакти в ланцюгах |
| Срібний припой 67 | LAg 67 | Ag 66-68 Cu 26 Zn зуп. | 730 | «Перший припой» для виробів з срібно-мідних сплавів. Живці ножів | |
| Срібний припой 67CQ | LAg 67Cd | Ag 66-68 Cd 11 Cu 13 Zn зуп. | 710 | «Другий припой» для виробів з срібно-мідних сплавів | |
| Срібний припой 75 | LAg 75 | Ag 74-76 Cu 25 Zn зуп. | 770 | Пайка виробів з срібно-мідних сплавів, які потім повинні будуть покриватися емаль | |
| Срібний припой 83 | LAg83. | Ag 82 - 84 Cu 17 Zn зуп. | 830 | Пайка тонкої срібною апаратури і срібного шару плакованих сріблом металів |
3) В залежності від джерела тепла методи пайки розрізняються наступним чином:
Латунні припої для заліза та інших металів
| Найменування | Позначення | Склад у% | Робоча темпер., ° С | про фі £ ^ | Матеріал деталей, що з'єднуються | Приклади застосування |
| Латунний припой 54 | LMS 54 | Сі 33-55 Zn не менше 44 Si 0,2-0,4 | 890 | 8,3 | Мідь, сталь і чавун | Прилади |
| Латунний припой 48 | LMs 48 | Сі 47-49 Zn не менше 50 | 870 | 8,2 | ||
| Латунний припой 42 | LMs 42 | Сі 41 -43 Zn не менше 56 | 345 | 8, 1 | Матеріали, що містять Ni, матеріали, що містять Сі | Рукоятки і захвати |
| Срібно-латунний припой | LMs Ag | Сі не менше 50 Zn не менше 40 Ag 4-6 Р + Si 0,5 | 810 | 8,4 | Сталь, ковкий чавун | Сталеві деталі з товщиною стінки тільки до |
Р) Пайка джоулевим теплом і струмами високої частоти. Ці методи пайки дають можливість забезпечити обмежений місцевий нагрів і застосовуються в основному для складних деталей. Оскільки в таких випадках майже ніколи не вдається обходитися без спеціального пристосування, доцільно застосовувати цей вид пайки лише у випадку великої кількості однорідних деталей.
у) Пайка в атмосфері захисного газу. Цей метод сильно розвинувся в останні роки. Він допускає витончені пайки, виконання яких іншими шляхами майже неможливо. При цьому слід мати на увазі, що міцність спайки сталевих деталей в захисному газі майже дорівнює міцності самої сталі. В якості захисного газу застосовують Нг, а також суміші H 2 + N2, Н2 + СО2 та інших
б) При пайку зануренням деталі занурюються в рідку металеву ванну. Цей метод застосовується в більшості випадків для дуже маленьких деталей. Він дає дуже добре наповнені щільно запаяні шви. Крім того, на деталь, подвергаемую пайку, можна одночасно нанести поверхневий шар кольорового металу.
4) Латунні припої непридатні, якщо паяні твердим сплавом металеві деталі повинні нагріватися у вакуумі, так як цинк випаровується з них і осідає на холодніших скляних стінках. У таких випадках рекомендується застосовувати срібні припої, не містять цинку.
а) Алюміній допускає без особливих труднощів пайку спеціальними твердими припоями, наявними у продажу. При атом необхідно застосовувати спеціальний флюс, який у більшості випадків містить хлористий літій. Пайка проводиться таким же чином, як і пайка сталевих деталей. Необхідно тільки забезпечити невеликий перепад температур між розплавленим припоєм і плавиться алюмінієм, щоб останній не був пошкоджений. Залізо може бути припаяні до алюмінію, якщо воно в місці спаю буде попередньо омеднено. З алюмінієм також можна споювати мідь, латунь і інші метали.
Р) Молібден і вольфрам можна споювати з іншими деталями латунним припоєм при великій кількості бури.
у) Дроти діаметром менше
До вугільної мікрофонної мембрані М, закріпленої на пластині, знизу притиснутий вугілля дугової лампи з гостро заточеним кінчиком. В електричне коло включають запобіжний опір і вимикач. Струм йде від мембрани до вугілля; при замиканні струму місце торкання жарини і мембрани сильно нагрівається, і на мембрані з'являється розжарене різко обмежене пляма, яка після охолодження можна дізнатися по темному кольору. Спаюється дроту вирівнюються на мембрані так, щоб місце спаю доводилося саме на плямі, після чого, користуючись флюсом і сріблом або оловом з паяльною рідиною, виробляють пайку, замикаючи в ланцюзі струм.
У продажу є срібні припої для пайки тонких дротів.
б) Титан можна паяти з чистим алюмінієм і з алюмінієвим припоєм за допомогою твердого нікелевого або мідного припою. Але всі операції при цьому необхідно робити в газозахисної атмосфері.
е) Тверді метали добре обробляються флюсом, що складається з борної кислоти або силікатної суміші. Застосовуваний припой повинен легко змінювати форму, щоб вирівнювати різницю у зменшенні розмірів при охолодженні сталі і твердих металів.
Рис. 1. Пайка тонких дротів.
Зварювання
Та міцність, що досягається при з'єднанні деталей твердим припоєм, для багатьох цілей є недостатньою. Тому деталі з однакових або подібних матеріалів зварюють разом, додаючи допоміжний матеріал або без нього. Отримане таким прийомом з'єднання є нероз'ємним.
а) Газове зварювання. Для неї застосовується зварювальний пальник, що працює в більшості випадків на ацетилені та кисні. Не так давно для лабораторій випущений невеликий генератор ацетилену з ємністю близько
При зварюванні поступають таким чином: після вибору відповідної пальники насамперед закривають крани пальника. Слідом за цим відкривають ацетиленовий кран на генераторі або на сталевому балоні, а потім - кисневий кран. Після цього кілька відкривають ацетиленовий кран на пальнику, запалюють випливає з нього газ і повертають кисневий кран на пальнику, відкриваючи його до тих пір, поки біля виходу пальники не виникає маленький гострий конус полум'я. Тепер пальник готова до роботи. Зварювану деталь спочатку обробляють на деякій відстані навколо місця зварювання, після чого легким дотиком конуса полум'я починають розплавляти шов і, додаючи матеріал у вигляді зварювального дроту, поступово заповнюють весь шов цілком. Щоб придбати деяку впевненість у цих роботах, початківцям варто попросити досвідченого зварювальника показати їм всі операції зварювання.
Цим способом можуть бути зварені майже всі залізовмісні матеріали.