Пайка твердыми припоями: технологии, материалы и особенности процесса — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как правильно выполнить пайку твердыми припоями. Какие бывают виды твердых припоев. Какие флюсы используются при высокотемпературной пайке. Каковы основные этапы технологического процесса пайки твердыми припоями. В чем преимущества и недостатки данного метода соединения металлов.

Содержание

Особенности процесса пайки твердыми припоями

Пайка твердыми припоями – это метод неразъемного соединения металлов с помощью расплавленного припоя, температура плавления которого выше 450°C. Данный способ позволяет получать прочные соединения, способные работать при высоких температурах.

Основные особенности процесса пайки твердыми припоями:

Высокая температура нагрева (600-1200°C)
Использование специальных тугоплавких припоев
Применение активных флюсов для удаления оксидных пленок
Необходимость точного контроля температуры
Возможность соединения разнородных металлов
Получение прочных и герметичных соединений

Правильно выполненная пайка твердыми припоями обеспечивает высокую прочность и надежность соединения при работе в тяжелых условиях эксплуатации.

Виды твердых припоев и их характеристики

Для высокотемпературной пайки применяются различные виды твердых припоев:

Медно-цинковые (температура плавления 780-920°C)
Медно-фосфорные (температура плавления 700-900°C)
Серебряные (температура плавления 600-980°C)
Латунные (температура плавления 850-920°C)
Никелевые (температура плавления 950-1200°C)

Выбор припоя зависит от материала паяемых деталей, требуемой прочности соединения и условий эксплуатации. Наиболее универсальными являются серебряные припои, обеспечивающие высокую прочность и пластичность паяных швов.

Флюсы для пайки твердыми припоями

При высокотемпературной пайке крайне важно использовать специальные активные флюсы. Их основные функции:

Удаление оксидных пленок с поверхности металла

Защита от окисления при нагреве
Улучшение растекания припоя
Снижение поверхностного натяжения припоя

Наиболее распространенные флюсы для пайки твердыми припоями:

Бура (Na2B4O7)
Борная кислота (H3BO3)
Борный ангидрид (B2O3)
Фтористый калий (KF)
Фтористый кальций (CaF2)

Часто применяются комбинированные флюсы на основе буры с добавками других компонентов. Выбор флюса зависит от материала паяемых деталей и используемого припоя.

Технология пайки твердыми припоями

Процесс пайки твердыми припоями включает следующие основные этапы:

Подготовка поверхностей (очистка, обезжиривание)
Нанесение флюса на место пайки
Фиксация деталей в нужном положении
Нагрев до температуры пайки (на 50-100°C выше температуры плавления припоя)

Введение припоя в зазор соединения
Выдержка при температуре пайки для растекания припоя
Охлаждение соединения
Очистка от остатков флюса

Для каждого конкретного случая технология может корректироваться в зависимости от материалов, конфигурации деталей и требований к соединению.

Способы нагрева при пайке твердыми припоями

При высокотемпературной пайке могут применяться различные способы нагрева:

Газопламенный нагрев горелкой
Индукционный нагрев
Печной нагрев
Нагрев в соляных ваннах
Электроконтактный нагрев
Лазерный нагрев

Выбор способа нагрева зависит от материала и габаритов деталей, требуемой производительности, экономических факторов. Наиболее универсальным является газопламенный нагрев, позволяющий локально нагревать зону пайки.

Преимущества и недостатки пайки твердыми припоями

Пайка твердыми припоями имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами соединения:

Высокая прочность соединения
Возможность работы при повышенных температурах
Хорошая герметичность шва
Возможность соединения разнородных металлов
Отсутствие изменений структуры основного металла

К недостаткам можно отнести:

Необходимость нагрева до высоких температур
Возможность коробления тонких деталей
Необходимость тщательной подготовки поверхностей
Сложность удаления остатков флюса

При правильном выборе материалов и соблюдении технологии преимущества пайки твердыми припоями значительно перевешивают недостатки.

Области применения пайки твердыми припоями

Высокотемпературная пайка широко применяется в различных отраслях промышленности:

Авиационная и космическая техника
Приборостроение
Энергетическое машиностроение
Электротехника и электроника
Инструментальное производство

Ювелирное дело

Пайка твердыми припоями незаменима при изготовлении теплообменных аппаратов, вакуумной техники, режущего инструмента, электрических контактов и во многих других областях.

Контроль качества паяных соединений

Для обеспечения надежности паяных соединений проводится контроль их качества различными методами:

Визуальный и измерительный контроль
Испытания на герметичность
Рентгеновский контроль
Ультразвуковой контроль
Металлографические исследования
Механические испытания

Важно контролировать отсутствие непропаев, пор, трещин и других дефектов, которые могут снизить прочность и надежность паяного соединения. При необходимости проводятся разрушающие испытания образцов-свидетелей.

Пайка твердым припоем — Сварпост. Переносные газосварочные посты ПГСП

Разделение пайки на низкотемпературную и высокотемпературную носит, в некоторой степени, условный характер. По своей физической природе пайка твердыми припоями не отличается от пайки мягкими. Как и последняя она представляет собой процесс образования неразъемного соединения двух металлов с помощью третьего (называемого припоем), температура плавления которого ниже температуры плавления соединяемых металлов.

Пайка твердыми припоями

Низкотемпературная и высокотемпературная пайки представляют собой явления одной сущности. Их технология, используемые материалы и оборудование, характеристики получаемого соединения существенно различаются. Основанием для разделения этих способов принято считать пограничную температуру плавления припоев 450°C.

Отличия высокотемпературной пайки от низкотемпературной

Что отличает высокотемпературную пайку от низкотемпературной, кроме температуры плавления припоев? Прежде всего, значительно более высокая прочность паяного соединения, обусловленная большей прочностью твердых припоев в сравнении с мягкими.

Спаянная рама велосипеда

Важным отличием высокотемпературной пайки от низкотемпературной является повышенная термоустойчивость соединения. Поскольку температура плавления твердых припоев значительно выше температуры плавления мягких, соединение, выполненное высокотемпературной пайкой, способно работать при более высоких температурах, сохраняя все свои свойства. Во многих случаях при выборе способа пайки, эта особенность является определяющей.
Но есть и то, в чем пайка твердыми припоями уступает пайке мягкими припоями. Относительно высокая температура может вызывать структурные изменения в некоторых металлах. Такое, в частности, наблюдается в чугуне, в котором при пайке могут возникать закалочные структуры, приводящие к повышенной хрупкости металла в зоне шва.

Высокая температура плавления твердых припоев предъявляет свои требования к источникам нагрева. Они должны обеспечивать расплавление припоев, температура плавления которых достигает иногда 1000°C.

Это исключает использование при высокотемпературной пайке удобных паяльников, являющихся основным инструментом при пайке мягкими припоями.
Резюмируя вышесказанное, можно подвести итог сравнения высокотемпературной и низкотемпературной паек.

К достоинствам первой относится высокая прочность и термоустойчивость соединения, к недостаткам — сложность технологического процесса, обусловленная необходимостью прогрева паяемых деталей до относительно высоких температур.

Применение пайки твердыми припоями

Область применения пайки твердыми припоями определяется ее промежуточным положением между низкотемпературной пайкой и сваркой. Везде, где требуется получить более прочное соединение, чем это можно сделать с использованием мягких припоев, способное к тому же работать в условиях высоких температур, и в то же время сохранить структуру соединяемых металлов, не допустить их разупрочнения и деформации (как это имеет место при сварке), применяют высокотемпературную пайку
Пайка твердыми припоями является основным способом при изготовлении металлорежущего инструмента с твердосплавными пластинами. Припаивание последних обеспечивает достаточную прочность соединения и не оказывает отрицательного воздействия на твердость и геометрию режущих пластин.

Резцы

Изготовление всевозможных сосудов из цветных металлов и нержавеющих сталей, соединение стальных и медных трубопроводов, работающих под высоким давлением или повышенной температуре в различных системах — холодильных, теплообменных и пр. — также не может обойтись без пайки твердыми припоями.

Широко используется высокотемпературная пайка при ремонте автомобилей — радиаторов, трубопроводных систем двигателя и трансмиссии, кузовов, различных деталей — везде, где нельзя или нежелательно применять сварку.
Целесообразно использование высокотемпературной пайки для соединения между собой тонкостенных деталей, работающих при значительных нагрузках и упругих деформациях.
Для ремонта медных и латунных бытовых изделий, подвергающихся в процессе эксплуатации высоким температурам, высокотемпературная пайка является способом ремонта не имеющим альтернативы. Таких, например, как старинный самовар, растапливаемый дровами. В этом случае мягкие припои не могут применяться из-за неспособности выдерживать высокую температуру нагрева.

Источники нагрева при высокотемпературной пайке

В качестве источников нагрева при высокотемпературной пайке может использоваться любое оборудование, которое позволяет нагревать паяемые детали несколько выше температуры плавления используемых припоев. Эта температура может колебаться в пределах 450-1200°C. При использовании тугоплавких материалов, таких как латунь или технически чистая медь, требуется нагрев, превышающий 1000°C, при использовании среднеплавких припоев требуется температура нагрева в 700-800°C.
Основными источниками нагрева при высокотемпературной пайке являются газовые горелки различных типов, индукторы и печи. Применяется также нагрев электросопротивлением. В быту чаще всего твердыми припоями паяют с помощью горелок.

Припои

Основная заслуга в образовании прочных и термоустойчивых соединений при высокотемпературной пайке принадлежит меди. Она не только входит практически во все твердые припои, но в большинстве из них выполняет главную роль, являясь основой припоев.
Иногда используют в качестве припоя и технически чистую медь. Однако гораздо чаще используют пайку медными припоями, представляющими собой соединения меди с другими металлами — цинком, серебром, кремнием, оловом и пр. Каждый из этих элементов вносит свою лепту в технологические свойства припоев. Почти все они снижают температуру плавления (у чистой меди она составляет 1083°C).
При высокотемпературной пайке используются медно-цинковые, медно-фосфорные, серебряные припои и латуни.

Твердый припой

Твердый припой покрытый флюсом

Медно-цинковые припои

Существует большое количество медно-цинковых припоев (ПМЦ-35, ПМЦ-39, ПМЦ-50, ПМЦ-54, ПМЦ-57 и пр.). Цифры указывают процентное содержание меди. Их используют для пайки бронзы, меди, стали. Недостатком чисто медно-цинковых материалов является плохая работа в условиях ударных, вибрационных и изгибающих нагрузок. Чтобы убрать или снизить этот недостаток используют легирование их другими металлами (например, латуни можно рассматривать как легированные медно-цинковые припои). Легированные медно-цинковые припои используются, в частности, при пайке твердосплавных резцов.

Медно-фосфорные припои

Медно-фосфорные припои (ПМФ-7, ПМФ-9, ПМФОЦр-6-4-0,03) представляют собой сплав меди с фосфором. Следующая за буквами цифра указывает на процентное содержание фосфора. Припой ПМФОЦр-6-4-0.03, кроме меди и фосфора, содержит олово и цирконий.
Медно-фосфорные припои относятся к среднеплавким (700-850°C), обладают высокой текучестью и хорошей коррозионной устойчивостью к агрессивным средам. Используются для пайки меди и ее сплавов (бронзы, латуни, мельхиора). Можно их использовать и в качестве заменителя серебряных припоев при ремонте ювелирных изделий.
Пайка сталей и чугуна медными припоями, содержащими фосфор, не применяется из-за повышенной хрупкости соединения и его неспособности переносить ударные, вибрационные и изгибающие нагрузки. Это вызвано образованием по границе шва пленки фосфитов.
Отличительную особенность медно-фосфорных припоев является то, что они являются самофлюсующимися. При пайке ими медных изделий, применение флюса не обязательно.

Латуни

Широкое распространение в качестве припоев получили латуни, которые являются сплавом меди с цинком. Латуни Л62 и ЛОК-62-06-04 дают прочные паяные соединения. ЛОК-62-06-04 отличается от Л62 наличием олова и кремния, обеспечивающих более высокие технологические свойства припоя. Олово увеличивает жидкотекучесть и снижает температуру плавления, а соединения кремния предохраняют цинк от окисления и испарения. Латуни применяются при пайке меди, стали, чугуна.

Серебряные припои

Серебро является отличным материалом для пайки. Серебряным припоям, которые представляют собой в основном сплав серебра с медью и цинком, принадлежит первое место по растеканию, смачиваемости, прочности и антикоррозионности. Не будь они такими дорогими, можно было бы отказаться от всех остальных припоев, используя только серебряные. Благо они обладают универсальностью и способны паять практически любой металл.
Припои на основе серебра обозначаются буквами ПСр (ПСр-15, ПСр-25, ПСр-45, ПСр-65, ПСр-70). Марки ПСр-15 и ПСр-25 используются для пайки не очень ответственных деталей. Если требуется получить особо качественное соединение, используют припой ПСр-45, имеющий 45% серебра, 30% меди и 25% цинка. ПСр-45 обладает отличными качествами — вязкостью, ковкостью, жидкотекучестью, устойчивостью против коррозии, способностью выдерживать вибрацию и удары. Припой ПСр-65 не уступает ПСр-45, но слишком дорог.
Серебряными припоями можно паять практически любой металл — медь и ее сплавы, серебро, стали и пр. Однако в силу их дороговизны пайку серебряными припоями применяют только там, где это экономически целесообразно, в частности, для соединения нержавеющих сталей, относящихся к разряду труднопаяемых и требующих припоев, обладающих хорошей смачиваемостью и позволяющих избежать коррозии, которая может возникнуть в спае.

Флюсы

Основным компонентом флюсов для пайки твердыми припоями являются борные соединения — бура (Na2B4O7), борная кислота (h4BO3), борный ангидрид (B2O3). Для усиления активности борных флюсов, например при пайке нержавеющих и жаростойких сталей, в них добавляются соединения фтора — фтористый кальций, фтористый калий. Применяются специальные флюсы, регламентированные ГОСТ 23178-78 — под марками ПВ200, ПВ201, ПВ209, ПВ209Х, ПВ284Х. В первые два входят борная кислота, бура и фтористый кальций. Они используются для пайки нержавеющих и конструкционных сталей и жаропрочных сплавов. Флюс ПВ209 состоит из фтористого калия, борного ангидрида, калия тетрафторбората. Флюсы ПВ209Х, ПВ284Х состоят из борной кислоты, гидроксида калия, плавиковой кислоты. Флюсы ПВ209, ПВ209Х, ПВ284Х можно использовать для пайки меди и ее сплавов, нержавеющих и конструкционных сталей.
Пайка меди и ее сплавов может производиться с помощью чистой буры, которая является универсальным флюсом для высокотемпературной пайки.

Бура

Используются различные формы выпуска флюсов — жидкости, порошок, кусочки (кристаллы буры, например). Чтобы облегчить их дозирование (избыток флюса так же нежелателен, как и недостаток), используют объединение их с припоем. Делается это разными способами — добавлением в виде порошка в сыпучие формы припоев, обмазкой прутков припоя или помещением внутрь трубочки из припоя, совместным прессованием таблетированных форм.

Технология высокотемпературной пайки

В приведенном примере в качестве паяемых деталей выбраны части гаечного ключа. В качестве припоя — материал, представляющий собой пруток, покрытый флюсом. Необходим также высокоактивный флюс, подходящий для нержавеющих сталей. Инструментом нагрева является газовая горелка.
Пайка выполняется в такой последовательности

Механическим путем зачищаются стыковые части деталей. Операция необходима для удаления стойкой окисной пленки, которая покрывает нержавеющие стали.
Детали зажимаются в тисках в требуемом положении.
Зона пайки промазывается флюсом.
Зажигается горелка, и устанавливается необходимый режим горения. Пламя должно быть восстановительным, с небольшой нехваткой кислорода (но не до копоти и желтого огня). Пересыщенное кислородом пламя окисляет поверхность металла
Производится разогрев паяемой зоны до начала изменения цвета детали (при прикосновении, флюс на прутке должен начать плавиться). Прогревать yужно все соединение, перемещая пламя в разные стороны.
Осуществляется офлюсовывание стыка флюсом с прутка — трением последнего по стыку. Если используется неофлюсованный пруток, после прогрева кончика, его нужно окунуть во флюс, чтобы тот покрыл его.
Нагрев зоны пайки доводится до вишневого цвета. Обычно пайка твердыми припоями производится в интервале цветов от темно-вишневого до светло-вишневого.
Нагрев деталей до более высокой температуры
Расплавляется припой. При достаточном количестве флюса он легко растекается по зоне пайки, затягивается в стык.
Припой должен плавиться не от пламени горелки, а от теплоты прогретого соединения.
После окончания операции производится зачистка спая.
чистка спаянного гаечного ключа
И вот результат — готовое изделие.
Гаечный ключ спаянный высокотемпературной пайкой
Гаечный ключ спаянный высокотемпературной пайкой

Источник статьи

Пайка алюминия твердым припоем: способы – aluminium-guide.com

Для пайки алюминия и алюминиевых сплавов твердыми припоями в зависимости от источника тепла применяют следующими способы:

ручная пайка горелкой;
пайка погружением во флюс;
печная пайка (вакуумная, в защитной атмосфере)

Известны также более сложные и дорогие способы пайки алюминия твердыми припоями, которые имеют ограниченное применение [2]:

пайка TIG;
пайка MIG;
плазменная пайка;
лазерная пайка;
индукционная пайка;
электрическая пайка сопротивления.

Пайка алюминия горелкой

Ручная пайка

Пайку горелкой (рисунок 1) обычно применяют для ремонтных работ, малых объемов производства, а также вместо сварки. Пайку выполняют такой же горелкой, которую применяют для сварки. Однако при пайке применяют другие насадки для горелки и защитные линзы для глаз. Очень важна хорошая подготовка поверхности стыка перед пайкой. Зазоры между поверхностями в соединении обычно выдерживают от 0,1 до 0,65 мм.

Рисунок 1 – Пайка твердым припоем с помощью горелки

Алюминий при температурах пайки твердыми припоями становиться мягче. Изделие, которое подвергается пайке, под действием собственного веса и давления газа горелки может провиснуть. Особенно это относится к длинным горизонтальным деталям. Чтобы избежать этого такие изделия каким-либо образом поддерживают снизу.

Температура пайки

О температуре пайки обычно судят:

по флюсу – становится прозрачным при температурах пайки;
по поверхности алюминия – начинает светиться серебристым цветом;
по твердому припою – размягчается и начинает плавиться;
с помощью специальных карандашей – карандашный след меняет свой цвет при достижении температуре пайки.

Пайка погружением во флюс

Технология

Пайка алюминия погружением широко и успешно применяется многие годы, особенно при изготовлении сложных конструкций. Этот метод позволяет быстрый и однородный нагрев и, кроме того, обеспечивает очень узкие размерные допуски.

Детали перед пайкой подвергают очистке, собирают и плотно соединяют друг с другом вместе с установленным в месте соединения припоем. Всю эту конструкцию подогревают в печи примерно до 540 ºС, а затем погружают в расплавленный флюс на 1-2 минуты (рисунки 2 и 3). Предварительный нагрев позволяет избежать падения температуры флюса в ванне.

Рисунок 2 – Пайка погружением во флюс

Рисунок 3 – Производственный процесс пайки погружением [2]

При пайке погружением температуру расплавленного флюса можно контролировать с точностью ±3 ºС. Это значительно лучше точности, которая может быть достигнута на любом другом нагревательном оборудовании. Это позволяет применять припои с температурой ликвидус, которая только на 5-6 ºС ниже температуры солидус основного металла. Метод пайки погружением в расплавленный флюс лучше всех подходит для соединения деталей с различными толщинами стенок и размеров. С другой стороны, этот метод требует большого расхода флюсов.

Недостатки

Одним из недостатков этого метода является то, что требуется трудоемкая операция очистки изделия после пайки для удаления остатков флюса. Это накладывает также определенные ограничения на конструкцию изделия, чтобы избежать возможных воздушных пробок.

Другим недостатком метода пайки погружением является то, что он создает значительные проблемы для окружающей среды, При пайке этим методом выделяют пары, которые обладают сильной коррозионной активностью, а также большое количество сточных вод. Поэтому этот метод находит все меньшее применение.

Пайка алюминия в печи

Способ пайки твердыми припоями в печи является вторым по популярности после пайки погружением во флюс. Детали перед пайкой подвергают очистке также как и для других методов пайки. Поверхности под пайку обрабатывают флюсом, устанавливают припой, детали собирают и крепко фиксируют по отношению друг к другу. Часто соединяемые детали конструируют таким образом, что бы они сами фиксировали друг друга.

Рисунок 4 – Пайка в печи

Для пайки алюминия твердыми припоями применяют два типа печей: с загрузкой партий изделий и непрерывного типа. Температуру печи контролируют в пределах ±3 ºС. Тепловая мощность печей должна быть достаточно большой, чтобы обеспечивать быстрый нагрев до температуры пайки. Это нужно для того, чтобы свести к минимуму диффузию кремния в основной металл. После пайки изделие подвергают охлаждению или, при необходимости, закалке.

Источники:

TALAT Lecture 4601, European Aluminium Association, 1994.
EEA Aluminium Automotive Manual – Joining – Brazing, EEA, 2015

Флюсы для твердыми припоями — Энциклопедия по машиностроению XXL

Флюсы для твердых припоев. При пайке твердыми припоями в качестве флюсов используют буру, борную кислоту и некоторые другие вещества. [c. 193]

Флюсы для твердых припоев — это бура, борная кислота и некоторые другие вещества. [c.439]

Кроме припоя при пайке применяют флюсы, назначение которых сводится к защите места спая от коррозии при нагреве, обеспечению лучшей смачиваемости его расплавленным металлом и растворению металлических окислов. В качестве флюсов для твердых припоев служат бура и плавиковый шпат, а также смеси их с различными окислителями или солями щелочных металлов. При пайке мягкими припоями пользуются канифолью, хлористым цинком, нашатырем и фосфорной кислотой. [c.398]

Флюсы для пайки. Для удаления с поверхности спаиваемых деталей пленки окислов и других примесей, препятствующих смачиванию поверхностей припоями, применяются флюсы. Некоторые составы флюсов для твердой и мягкой пайки приведены в табл. 25. [c.209]

Для предохранения деталей при пайке от окисления применяют флюсы для мягких припоев — хлористый цинк (раствор цинка в соляной кислоте), нашатырь и канифоль, для твердых — буру. При пайке мягкими припоями используют паяльники (рис. 111), с помощью которых расплавляют припой и наносят его на место соединения деталей. Простые паяльники обычно нагревают паяльной лампой (рис. 111, а) или в кузнечном горне, электрические паяльники — электрическим током. [c.202]

Перед пайкой спаиваемые поверхности деталей должны быть очищены от грязи, Жира, окисной пленки, что необходимо для защиты основного металла и припоя от окисления,, лучшего, растекания припоя и обеспечения более прочной пайки. Для указанной цели применяются специальные химические вещества, называемые флюсами. В качестве флюсов для мягких припоев используют канифоль, нашатырь, а для твердых припоев — буру, хлористый цинк и т.д. При пайке радиотехнической, телевизионной и прочей аппаратуры применяется оловянно-цинковый припой в виде проволоки, внутри которой находится флюс (канифоль). [c.210]

Твердые припои используются при пайке стержней короткозамкнутых двигателей, контактов электроаппаратуры. Флюсом для этих припоев является бура в виде порошка, смешанная с поваренной солью. При пайке пользуются электрическими паяльниками с проволочным нагревателем и регулятором температуры (рис. 79,а) или паяльной лампой (рис. 79,6). [c.185]

Для защиты соединения от окисления в процессе пайки и для повыщения жидкотекучести припоя применяются химические вещества — флюсы. Различным маркам припоя соответствует своя марка флюса. Состав и назначение флюсов для мягких припоев указаны в табл. 27, а для твердых — в табл. 28, [c.91]

Подобные процессы изготовления гораздо более дороги по сравнению с теми, в которых используются смолы, и не позволяют варьировать размеры и форму изделий. Конструкции, спаянные твердым припоем, в которых применяются флюсы, подвержены коррозии, поэтому флюс должен полностью удаляться с места соединения. Это традиционная проблема для материалов на основе паяных алюминиевых конструкций. [c.91]

Более совершенным является второй способ, при котором окис-ная пленка удаляется с помощью флюса марки 34А. Но относительно высокая температура плавления этого флюса (420°) и чрезвычайно большая коррозионная активность к алюминию сильно ограничивали его применение. Флюс 34А нашел применение лишь при пайке деталей, позволяющих тщательную отмывку в проточной воде его остатков и используется только для пайки твердыми припоями с температурой плавления выше 420°. [c.272]

Флюсы для пайки меди и ее сплавов твердыми припоями [c.274]

В табл. 2, кроме известного флюса марки 34А (МХП ТУ 3930-53), представлены новые марки флюсов с пониженными температурами плавления, которые ныне используются в приборостроении для пайки алюминия твердыми припоями. [c.274]

В качестве твердых припоев для пайки алюминия и его сплавов с применением флюсов, перечисленных в табл. 2, кроме известного припоя марки 34А, применяется ряд припоев новых марок, состав которых представлен в табл. 7. [c.277]

Наряду с имеющимися достижениями в технологии пайки магниевых сплавов твердыми припоями пайка их мягкими припоями остается нерешенным вопросом. Для решения этого вопроса необходимо прежде всего изыскать флюсы, способные растворять оки-сную пленку на магниевых сплавах при температурах пайки в интервале 150—300″ С. [c.292]

Мягкие припои приведены в табл. 6—8, твердые — в табл. 9—11. Флюсы для пайки мягкими припоями приведены в табл. 12, 13, для пайки твердыми припоями — в табл. 14—15. [c.728]

Перед пайкой твердым припоем детали пригоняются так, чтобы ШО В в целях прочности получался узким. Во избежание смещений одной детали по отношению к другой, перед пайкой их надо скрепить болтами с планками или струбцинами. После скрепления и проверки правильности установленных деталей приступают к пайке для этого на шов кладут флюс и припой затем в горне или горелкой производят нагрев появление синеватого пламени говорит о расплавлении припоя, после чего следует закрыть дутье в горне или убрать газовую горелку и дать медленно остыть спаянному соединению. [c.54]

Флюсы для пайки твердыми припоями [c.309]

Для паяния твердыми припоями в качестве флюса применяют чистую буру. Вместо чистой буры можно употреблять более дешевую смесь, состоящую из 8 частей буры, 3 частей поваренной соли и 3 частей поташа. [c.98]

При паянии твердым припоем детали, подлежащие спайке, тщательно очищают в месте спая от окалины и окислов после этого обмазывают поверхности флюсом, предназначенным для данного металла, и связывают детали вязальной проволокой, чтобы они не сместились во время паяния. Сделав это, вновь покрывают флюсом места спайки и накладывают на них кусочки припоя. [c.364]

Пайка мягкими припоями производится паяльником, погружением в расплавленный припой, тонким пламенем, электрической дугой пайка твердыми припоями — в печах с защитной атмосферой, высокочастотным нагревом, электрической дугой, нагревом проходящим током и др. Для защиты спаиваемых поверхностей металлов от окисления кислородом воздуха спаиваемое место покрывают флюсом. Флюсы одновременно способствуют — растворению, улетучиванию или связыванию возникающих окислов, а также способствуют лучшей растекаемости припоя. Пайка мягкими припоями с применением флюсов производится в основном для соединения внешних деталей ламп — припайки внешних выводов ламп к контактным элементам цоколя, припайки к стакану наружного кольца у фокусирующих цоколей и др. [c.233]

Для пайки исключительно важна подготовка поверхности металла. Поэтому почти всегда применяются флюсы для очистки поверхности металла от оксидов и других загрязнений и усиления адгезии (прилипания) жидкого припоя к твердому металлу. [c.357]

Припои и флюсы для пайки различных металлов. Приемы паяния мягкими и твердыми, припоями. [c.296]

Припои и флюсы для паяния различных металлов. Приемы паяния мягкими и твердыми припоями. Паяние алюминия и его сплавов. [c.322]

Пайка алюминиевых сплавов твердыми припоями производится примерно так же, как пайка медных сплавов серебряными припоями. Места, предназначаемые для пайки, предварительно тщательно очищают, а затем подогревают до температуры плавления флюса пламенем паяльной лампы или газовой горелки. При использовании газовой горелки, во избежание окисления металла, необходимо следить за тем, чтобы горение происходило при большом избытке ацетилена. Необходимая температура нагрева спаиваемых изделий может быть определена при помощи куска дерева, который при проведении им по их поверхности должен оставлять черный след. Когда нагрев изделия достигнет необходимой температуры, быстро нагревают конец прутка припоя до начала оплавления и, обмакнув его в сухой порошкообразный флюс, приступают к пайке, нанося на шов одновременно припой и флюс. После пайки изделия необходимо тщательно промыть водой, затем 5-процентным раствором хромового ангидрида или 5-процентным раствором азотной кислоты и, наконец, снова водой. [c.202]

Мягкие припои могут быть использованы для пайки всех металлов в разнообразном сочетании с применением флюсов.

Производить пайку встык мягкими припоями не рекомендуется, так как соединение получается недостаточно прочным. При этом необходимо применять дополнительные виды соединений, например развальцовкой, сваркой или обжимкой проводов. Используя твердые припои, получают более прочные соединения, не уступающие по прочности основному материалу, в этом случае детали можно соединять встык или внахлестку. При пайке для заполнения швов необходимо наличие у деталей фаски, а для цилиндрических тел — соответствующего зазора (табл. 4.20). Различные виды паяных соединений приведены в табл. 4.21. [c.127]

Кроме припоя, при пайке применяют флюсы, назначение которых сводится к защите места спая от окисления при нагреве узла, обеспечению лучшей смачиваемости места спая расплавленным металлом и растворению металлических окислов. В качестве флюсов для твердых припоев применяют буру и плавиковый шпат, а также смеси их с различными окислителями или солями щелочных металлов. При пайке мягкими припоями пользуются канифолью, хлористым цинком, нашатырем и фосфорной кислотой. Применяют также газообразные флюсы на основе ме-тилбората и фтористого бора. [c.277]

В качестве флюсов применяют хлористый цинк, канифадь, буру, борную кислоту и др. Их наносят на место спая в виде порошков или паст, в виде покрытий на прутки припоя или путем погружения детали в кипящий концентрированный водный раствор флюса. Различают флюсы для твердой и мягкой пайки (табл. 45 и 46). [c.204]

СоотЬетственно рабочему диапазону температур пайки, определяемому характером припоев, паяльные флюсы делятся на две основные группы низкотемпературные, или флюсы для мягкой пайки, и высокотемпературные, или флюсы для твердой пайки. [c.117]

Большинство хлоридов и фторидов, кроме хлоридов цинка и аммония, имеют высокую температуру плавления. Поэтому они малопригодны в качестве флюсов для пайки припоями, имеющими относительно невысокую температуру плавления. Хлорид лития с хлоридом натрия образуют непрерывный ряд твердых растворов с минимумом при температуре 552°С (при 27% Na l), а с хлоридом калия — эвтектику (при 57,5% Li l), плавящуюся при температуре 352° С. Фториды некоторых металлов, особенно щелочных, применяются, как правило, в большом количестве для активирования флюса из хлоридов металлов. Фториды нужно применять с большой осторожностью. Особенно ядовиты фториды, растворяющиеся в воде. К ним относится фторид кадия KF, плавящийся при температуре 875° С, фторид натрия NaF, плавящийся при температуре 992° С, слабо растворимый в воде и менее ядовитый, чем KF. [c.269]

В качестве флюсов используют буру, прутки припоя или детали и т. д. Разли-борную кислоту, хлористый цинк, канифоль чают флюсы для твердой и мягкой пайки, и др. Их натосят на место спая в виде Применение этих двух групп флюсов [c.44]

Прочность соединения, полученного при применении мягких припоев, 5—7 кг1мм , твердых припоев — до 50 кг1мм (предел прочности при растяжении см. табл. 76). Мягкие припои можно применять для пайки почти всех металлов в разнообразном сочетании, при этом требуется применение флюсов. Флюсы для пайки необходимы для защиты основного металла и припоя от окисления, растворения образовавшихся окислов, смачивания поверхности металла и для лучщего растекания припоя. В качестве флюсов для мягких припоев применяют нашатырь, канифоль, хлористый цинк, температура плавления которых ниже температуры плавления припоя. Пайку [c.122]

Литий — серебристо-белый очень мягкий металл, легко окисляющийся на воздухе. По ГОСТ 8774—75 устанавливаются три марки лития ЛЭ-1 (содержание чистого лития не менее 99,5%), Л9-2(98,8%) и ЛЭ-3 (98,0%). Применяется в машиностроении для дегазации и раскисления стали, чугуна, бронз и латуни, в баббитах — вместо олова для повышения температуры плавления и апти-фрикгцгонных свойств. Повышает качество алюминиевых, магниевых, медных, свинцовых и других сплавов, улучшает их антикоррозионные и литейные свойства и т. д., образует твердые припои для пайки без флюсов. Поставляетс.ч в виде чушек массой до 2,5 кг и хранится в плотно закрытых (запаянных) банках из белой жести (по 12—20 чушек — до 50 кг), залитых смесью трансформаторного масла (50%) и парафина (50%) с надписью Осторожно, от воды загорается . [c.170]

Флюсы для пайки алюминия и его гплавов твердыми припоями см. в табл. 14, [c.731]

Флюсы для пайки алюминия и его сплавов твердыми алюминиевъти припоями [c.736]

Кроме припоев, при пайке металлов применяются различные флюсы они предохраняют места спая от коррозии, обеспечнва.ют лучшую смачиваемость места сп ч расплавленным припоем и растворяют металлические окислы. В качестве флюсов при мягкой пайке применяют канифоль, хлористый цинк, нашатырь, соляную и фосфорную кислоты. Для осуществления пайки твердыми припоями пользуются бурой (бурокислым натрием), плавиковым шпатом и их смесью с окислителями или солями щелочных металлов. [c.53]

Флюсы для пайки медью, мед-но-цинкоными и медно-никелевыми припоями. 1. NagBiQ,—100. (Пайка углеродистых сталей, чугуна, меди, твердых сплавов медно-цинковыми припоями). [c.124]

Flux — Флюс. (1) Материал, добавляемый к расплаву для устранения нежелательных примесей. Флюсование расплава облегчает агломерацию и разделение нежелательных составных частей расплава. Также используется как защитное покрытие на поверхности некоторых расплавов. Известь или известняк обьшно используются, чтобы устранить песок песок, чтобы устранить окислы железа при рафинировании. (2) В пайке твердым припоем, резке или сварке, материал используемый, чтобы предотвратить формирование или растворить и удалить окиси и другие нежелательные примеси. [c.962]

При пайке твердыми припоями в качестве флюсов применяют буру в виде порошка пли в водном растворе. Бура должна быть предварительно обезвожена путем нагревания до расплавления и испарения влаги. Ыеобезвоженную (кристаллическую) буру для пайки применять нельзя, так как при расплавлении она обра- [c.159]

Чтобы получить хорошие результаты пайки, поверхность спаиваемых металлов должна быть тщательно очищена от загрязнений и окислов. Для растворения окислов и удаления загрязнений применяют флюсы. При пайке мягкими иркпоями флюсами служат водные растворы хлористого цинка или смеси 75% хлористого цинка с 25% хлористого аммония (нашатыря). При пайке высокооловянистылш припоями в качестве флюса используют канифоль. При пайке твердыми припоями флюсом служит бура. Для алюминия применяются припои особого состава и специальные флюсы. [c.536]

Пайка мягкая и твердая

Мягкой пайкой принято называть уникальный металлургический способ качественного соединения деталей, основанный на применении припоя с температурой плавления ниже 450°С.

Припои — это специальные изделия, представленные, как правило, в виде прутков, проволок, полос, колец, листов, зерен, спиралей, дисков и пр., которые впоследствии укладываются в места соединений. К числу мягких или так называемых низкотемпературных относятся припои на основе кадмия, индия, висмута, свинца, олова, цинка, а также оловянно–свинцовые припои.

Особенности пайки мягкими припоями

Пайка медных труб при помощи мягких припоев осуществляется за счет применения капиллярного эффекта, который представляет собой тесное взаимодействие составляющих атомов либо молекул твердого предмета и используемой жидкости на линии границы этих двух сред. Смачиванием называют процесс, который способствует повышению силы притяжения между молекулами расплавленного припоя и молекулами меди. При этом данное притяжение будет превышать притяжение между молекулами внутри самого припоя, как результат жидкость начнет прилипать к твердой поверхности.

А вот пайка мягкими припоями может качественно осуществляться только в том случае, когда припой обладает высокими капиллярными свойствами, т.е. отлично справляется с заполнением зазоров между соединяемыми материалами; хорошо смачивает поверхность, контактирующую в ходе пайки.

Главные преимущества:

высокая надежность соединений;
высокая прочность паяных соединений;
герметичность соединений.

Пайка твердыми припоями. Разновидности припоев

Зачастую, чистая электролитическая медь используется при необходимости пайке стали. Осуществляется данная процедура в печи с защитной средой. Медно–цинковые припои характеризуются более низкими механическими свойствами, чем объясняется их достаточно широкое распространение. Свое активное применение находит и латунь.

Следует отметить, что медно–фосфористые припои довольно часто используются в качестве эффективных заменителей серебряных и мягких припоев. Однако применяют их исключительно для пайки медных и латунных деталей, не работающих на удар, изгиб, вибрацию.

Специалисты электротехнического завода «МиассЭлектроАппарат» производят разные виды работ, в том числе твердые и мягкие пайки и гарантируют высокое качество совершаемых работ.

технология пайки нержавейки твердым припоем

Пайка нержавейки – это довольно трудоемкий процесс, но вместе с тем больших сложностей здесь нет. Сплавы, содержащие до 25 % никеля и хрома, сплавляются друг с другом довольно просто. Более того, эти сплавы могут создавать прочные соединения с остальными металлами, исключение составляют только магниевые и алюминиевые сплавы.

Но нужно обратить внимание на то, что некоторые никелированные сплавы при нагреве до температуры 500-700 градусов. Могут образовывать карбиды, их уровень выделения зависит от продолжительности пайки, поэтому время процедуры нужно сокращать.

Образующиеся карбиды значительно снижают коррозийную устойчивость нержавеющей стали. Для того чтобы минимизировать выделение карбидов добавляют титан или по завершении пайки проводят дополнительную термообработку. Под действием раскаленного припоя (тиноля) наклепанный нержавеющий материал может растрескиваться, поэтому пайка происходит после отжига, без использования нагрузок во время пайки.

Выбор припоя для нержавейки полностью зависит от таких характеристик: состава стали, условий пайки. Нужно заметить, что изделия, которые сделаны в коррозийных условиях, нужно паять с помощью серебряных тинолей, где в составе находится в небольшом количестве никель. Медь, серебряно марганцовые, а также хромоникелевые припои используются во время печной пайки в сухих условиях.

В роли флюса для обработки нержавейки сегодня чаще всего используют буру. Она наносится на соединение в форме порошка или пасты. Когда бура расплавляется, остальной металл постепенно нагревается до образования ярко-красного каления (850 градусов). При достижении этой температуры, в соединение вводится припой.

Удаление прилипшего к нержавеющей поверхности материала по завершении пайки делают с помощью промывки спаянного изделия в воде, или с помощью песочной обдувки. Соляная или азотная кислота, которые можно использовать при чистке, очень нежелательны на этом этапе работы с нержавеющей сталью, так как они вместе с припоем разъедают основной металл.

Пайка нержавейки в домашних условиях

Пожалуй, все знают, что домашний мастер постоянно сталкивается с бытовыми сложностями, которые ему необходимо устранять самостоятельно. Но нередко случается и так, что нужно сделать работу, связанную с обработкой нержавеющей стали своими руками. Поэтому для этого потребуются определенные навыки, умения и знания. Также нужно будет обзавестись некоторыми материалами и инструментами. Вот перечень всего необходимого:

Паяльная кислота;
Электропаяльник на 100 Ватт;
Оловянный припой для соединения металлов;
Напильник или наждачная бумага;
Трубка;
Металлический трос.

Теперь, когда с инструментом для пайки определились, нужно узнать этапы выполнения действий:

Для обработки нержавейки, нужно изначально позаботиться о наличии флюса и электропаяльника мощностью 100 Ватт. Нужно знать, что мощней выбирать паяльник для обработки нержавеющей стали нет смысла. Флюсом служит обычная паяльная кислота. Также не забывайте про то, чтобы под рукой всегда был оловянно-свинцовый припой.
Когда все необходимые инструменты и материалы готовы для пайки, можно начинать работу. Сперва необходимо зачистить место соединения нержавеющей стали: выполнить это можно при помощи наждачки или напильника. По завершении очистки рабочих участков необходимо нанести паяльную кислоту с последующей обработкой. Если обработка не получается (припой не прилипает к поверхности нержавейки), то нужно повторно произвести манипуляции с паяльной кислотой тщательно разогретую поверхность, затем выполнить обработку заново.
В случае, когда вы сделали вторую попытку, и она не завершилась успехом, и припой опять отстает, то рабочую поверхность нержавейки требуется почистить специальной щеткой, которую можно сделать своими: потребуется кусок трубы сечением 5 мм, куда разместите тонкие жилы, вытянутые из металлического троса. Теперь, нанесите на место пайки кислоту, а после подведите одновременно сюда щетку и паяльник. Затем начните работать двумя инструментами. Нужно отметить, что этот процесс очень хорошо помогает при удалении оксидной пленки с поверхности нержавейки.
Когда детали получилось отлудить, начинайте пайку нержавеющей стали, используя в работе паяльник и флюс.

Пайка с помощью газовой горелки

Детали нагревают с помощью газовой горелки или облуженного наконечника паяльника. Во время работы с горелкой необходимо следить, чтобы в пламени находилось не сильно много кислорода, потому что это заставляет окисляться нержавейку. Это можно определить по цвету огня (он должен быть синим), если цвет бледный и огонь слабый, то это указывает на переизбыток кислорода. Чтобы прогреть соединение, горелку нужно плавно перемещать.

Касаясь металла периодически припоем, определяют, качество достигнутой температуры. Нагревание является достаточным, когда припой расплавляется не от пламени горелки, а от касания к металлу.

Затем припой тут же накладывается в ту часть, где нужно сделать стык, при этом детали продолжают нагревать, чтобы припой, плавясь, потихоньку заполнил собой полностью стык. В случае, когда на каком-то участке жидкого припоя не хватает, его нагревают сильнее, чем другие места, и припой сам стекает в него. Явным признаком качественной пайки считается вытекание из соединения излишка припоя.

Работа с твердыми припоями

Пайка нержавейки отлично происходит с помощью текучего, жидкого, флюсованного припоя с пониженной температурой плавления и высокими капиллярными характеристиками. Этот припой довольно эластичен, имеет великолепные раскислительные показатели, которые очень полезны при работе с нержавеющей сталью.

Также сможет справиться с латунью, медью и некоторыми иными материалами. Пайка такими твердыми припоями очень хорошо подходит для нержавейки. Нержавеющая сталь не содержит в себе кадмия, а процентное количество серебра здесь составляет 30 %. Обработка материала твердыми припоями дает хорошие результаты, давая возможность получить долговечное и качественное крепление металлов.

Припой HTS528 сможет справиться с медью, латунью, никелем, бронзой, нержавейкой, а также иными металлами. Наряду с остальными твердыми припоями сегодня, этот тиноль является наиболее востребованным. Выглядит припой, как пруток, обработанный красным флюсом. Размер прутка около 45 см., а масса 20 гр. Температура плавления составляет 760 градусов.

Как выбрать флюс для пайки

Небольшие элементы паяют регулируемыми бензо-воздушными горелками (этот метод приспособлен больше для ювелирных изделий). Более крупные части лучше всего паять ацетиленом. Это же касается и при выборе флюса для нержавеющей стали, так как данный металл очень требователен к флюсу. Флюс для нержавейки состоит из 10 % фтористого кальция, 20 % борной кислоты, 70 % буры.

Для небольших деталей из нержавейки можете приготовить состав флюса, который в себя включает 50/50% борной кислоты и буры. Этот флюс нужно развести в воде, затем нанести на деталь, когда он засохнет, то припой будет отлично прилипать к поверхности металла.

То есть, участок пайки не протравливается, а лишь зачищается при помощи наждачки. Медь плохо растекается по поверхности стали, поэтому лучше использовать латунь Л 63. Для более качественной пайки можно также использовать серебро и латунь, изготовив из них припой.

Основные ошибки во время пайки

Если во время подготовки, выбора материалов или в процессе пайки сделана ошибка, то припой может не растекаться по поверхности и не скреплять детали. Бывает так, что детали перед пайкой были недостаточно качественно зачищены или плохо разогрелись. Зачастую это происходит с изделиями большого размера. Наконечник паяльника после любого сеанса необходимо хорошо очищать, а чтобы была возможность ювелирных работ, его жало время от времени необходимо затачивать.

Чтобы получить качественное соединение, не стоит паять нержавеющую сталь чистым свинцом либо использовать канифоль. Если припой из олова, то работать с ним бывает довольно сложно из-за его слабой консистенции. Если олово не плавится больше чем до состояния теплого пластилина, то, вероятней всего, держать соединение оно не будет, постоянно ломаясь и крошась. Оптимальное состояние олова для крепления – если оно похоже на жидкость.

Качественный припой, который уложен по всем правилам, можно лишь поцарапать, но не отделить от участка спаивания нержавеющей стали. Чтобы не испортить соединение в дальнейшем, после пайки изделию необходимо дать время остыть в состоянии покоя. Когда стык остыл, его чистят от флюса и припоя, которые остались по краям, и затем тщательно промывают с мылом.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Пайка соединений в обмотках твердыми припоями

Страница 70 из 83

Низкая температура плавления оловянно-свинцовых припоев не позволяет применять их в якорях с изоляцией класса Н. Выводные концы обмоток таких якорей соединяются с петушками коллекторов при помощи серебряно-кадмиевого припоя марки Пср-2,5 ГОСТ 8190-56.

Рис. 16-2. Установка для контактной пайки якорей
Твердым медно-фосфористым припоем спаиваются головки стержневых обмоток роторов асинхронных электродвигателей, припаиваются выводные концы к шинной меди катушек возбуждения, спаиваются межкатушечные соединения всыпных обмоток. Пайка твердыми припоями производится на установках контактной пайки и специальными клещами.

Пайка на установках.

На рис. 16-2 показана установка для пайки с петушками коллектора выводных концов якорей различных типоразмеров.
На сварной раме установки расположены неподвижная бабка 1, подвижная бабка 8, устройства для передвижения электрододержателей с закрепленными в них электродами 3 и 6.
Вдоль оси якоря электрододержатели передвигаются при вращении штурвала 9, а по вертикали — винтами 5 и 4. Расстояние между электродами изменяется винтом 7.
Наклон якоря 2 в процессе пайки на угол до 45° может быть произведен пневматическим подъемником 13, закрепленным на шарнирах 11 и 12, и изменением высоты стоек 10 и 14.
Установка питается от понижающего трансформатора мощностью 12 та, снабженного регулятором вторичного напряжения, позволяющим получить шесть значений силы тока от 500 до 1100 а.
В качестве примера контактной пайки рассмотрим пайку якоря тягового электродвигателя припоем Пср-2,5.
Спаиваемые поверхности подготавливают до начала пайки. Концы секций еще при изготовлении катушек якоря облуживают припоем Пср-2,5.
Шлиц у каждой коллекторонй пластины до начала укладки обмотки якоря обезжиривают, тщательно промывая кистью, смоченной в спиртовом растворе хлористого цинка и хлористого аммония по 10 г каждого вещества на 1 л спирта. В готовый раствор на каждый литр добавляют по 50 г толуола.
Перед осадкой выводных концов катушек в шлиц коллекторных пластин места пайки волосяной кистью промазывают флюсом. После установки якоря 2 в центра станка, вращая якорь, места соединений концов секций с петушками коллекотра при помощи кисти еще раз промывают флюсом.
Угольный электрод 3 подводят до соприкосновения с верхней частью петушка пластины, в которую впаивается конец катушки, а медный электрод 6 опускают на середину той же пластины.
Электроды к пластинам должны прилегать плотно. Нагрев петушков в процессе пайки осуществляется при пропускании тока за счет выделения тепла в месте контакта с электродом. Дополнительно петушки разогреваются от раскаленного угольного электрода.
Во время пайки пруток припоя подносят к верхней части шлица коллектора и по мере расплавления его и затекания в шлиц пластины пруток перемещается к нижней части петушка. Образование расплавленной капли припоя с вогнутым мениском на границе петушка с пластиной свидетельствует о конце пайки. После этого якорь поворачивают для пайки следующей пластины, цикл повторяется и так до тех пор, пока не будут пропаяны все пластины.
При отработке технологии пайки каждого якоря опытным путем устанавливаются количество припоя, необходимое для качественной пайки концов катушек, сила тока и время пайки одной пластины. Эти данные указываются в технологическом процессе.
Качество пайки целиком зависит от точности соблюдения режимов пайки и хорошей подготовки поверхностей спаиваемых деталей.
На установках для контактной пайки можно производить пайку выводных концов якорей с коллекторами и мягкими припоями, подобрав для этого соответствующие режимы.
При контактной пайке в результате небольшого времени, затрачиваемого на нагрев петушков (8—30 сек для пластин с цельными петушками в зависимости от сечения меди коллектора), перегрева пластин не происходит, твердость их не снижается, что является важным преимуществом метода контактной пайки.

Пайка клещами.

Специальные клещи (рис. 16-3) применяют для пайки припоем ПМФ концов катушек. Ток от трансформатора подводится к губкам 2 и 6 гибким кабелем.
Пайка соединений такими клещами производится следующим образом. Скрутку спаиваемых проводов вместе с проложенной пластиной припоя сжимают между электродами 1, нажимая рукой на рычаг 5. Ножной педалью включают цепь, в местах касания электродов, за счет увеличенного сопротивления, происходит разогрев угольных электродов, припой расплавляется, смачивая спаиваемые поверхности. Для возвращения подвижной губки 2 в исходное положение служит пружина 4. Корпус 3 клещей пластмассовый.

Рис. 16-3. Клещи для пайки твердыми припоями

что нужно знать о процедуре?

Пайка нержавейки – процедура достаточно трудоемкая, но вместе с тем особых трудностей в ней не возникает. Сплавы, которые содержат до 25% хрома и 25% никеля, сплавляются между собой достаточно просто. Помимо этого такие сплавы способны создавать отличные соединения с другими металлами, не беря во внимание алюминиевые и магниевые сплавы.

Однако следует обращать внимание на то, что определенные никелированные сплавы при нагреве до 500-700 гр. С могут выделять карбиды, степень выделения которых зависит от длительности пайки, в связи с чем время процедуры необходимо сокращать.

Выделяющиеся карбиды существенно уменьшают коррозийную стойкость нержавейки. Для того чтобы свести на нет образование карбидов, в стали добавляется титан, либо по окончании пайки выполняется дополнительная термическая обработка. Под воздействием расплавленного припоя (тиноля) наклепанные нержавеющие стали могут растрескиваться, из-за чего пайка производится после отжига, без применения нагрузок в процессе пайки.

Выбор припоя для нержавеющей стали полностью зависит от следующих факторов: условий пайки, состава стали. Стоит отметить, что изделия, выполняемые в коррозийных условиях, следует паять при помощи серебряных тинолей, в состав которых входит никель в небольшом количестве. Хромоникелевые, серебряно марганцовые припои, а также медь применяются при печной пайке в сухой атмосфере.

В качестве флюса для обработки нержавеющей стали зачастую применяют буру. Таким образом, бура наносится на шов в виде пасты или порошка. Как только бура расплавляется, остальной материал аккуратно нагревается до получения светло-красного каления (850 гр. С). По достижении данной температуры, в шов вводится припой.

Удаление приставшего к металлической поверхности (нержавейке) материала по окончании пайки производится путем промывки готового изделия в холодной или горячей воде, либо посредством песочной обдувки. Азотная или соляная кислота, которые могут применяться при очистке, крайне не желательны на данном этапе работы с нержавейкой, поскольку они разъедают основной металл вместе с припоем.

Пайка нержавеющей стали дома

Не секрет, что домашний мастер регулярно сталкивается с обыденными бытовыми трудностями, которые он вынужден устранять самостоятельно в домашних условиях. Однако иногда случается так, что человеку требуется выполнить работу, связанную с обработкой нержавейки.

Разумеется, в большинстве случаев за данную работу мастер берется самостоятельно, выполняя ее в домашних условиях. Но для этих целей понадобятся некоторые знания, умения и навыки. Также потребуется обзавестись определенными инструментами и материалами.

Понадобится следующее:

Электрический паяльник на сто ватт;
Паяльная кислота;
Наждачная бумага или напильник;
Оловянный припой для обработки сталей;
Стальной трос;
Трубка.

После того как появилась определенность с материалами, инструментами, необходимыми для пайки рассматриваемого материала — нержавейки, следует проинформироваться относительно порядка действий при работе, так как четкая и организованная работа – залог успеха пайщика.

Порядок действий:

Для обработки нержавеющей стали, необходимо с самого начала позаботиться о наличии паяльника мощностью 100 Вт, а также флюса. Обратите внимание на то, что более мощный паяльник брать для обработки нержавейки нецелесообразно. Флюсом может послужить паяльная кислота. Также позаботьтесь о том, чтобы под рукой имелся припой оловянно-свинцовый.
Как только все необходимые материалы, а также инструменты подготовлены для пайки, можете приступать к работе. Сначала следует зачистить место соединения нержавейки: сделать это возможно с помощью напильника ил наждачной бумаги, найти которые непроблематично. По окончании очистки рабочих поверхностей следует нанесение паяльной кислоты с последующим облуживанием. Если облуживание не выходит (припой не пристает к поверхности сталей), можете повторно нанести паяльную кислоту на хорошо разогретую поверхность, после чего выполнить облуживание вновь.
В том случае, если вы сделали повторную попытку, и она не увенчалась успехом, а припой снова скатывается, необходимо рабочую поверхности нержавеющей стали обработать специализированной щеткой, которая может быть изготовлена собственноручно: возьмите кусок трубки (диаметр – 5 миллиметров), в который поместите тонкие жилы, взятые от стального троса. Таким образом, нанесите на участок пайки кислоту, а затем подведите к нему щетку и паяльник одновременно. После этого начните водить двумя инструментами. Надо сказать, что процедура отлично помогает при снятии оксидной пленки с поверхности металла (нержавеющей стали).
Как только детали удалось отлудить, приступайте к спайке нержавейки, применяя в работе флюс и паяльник.

Пайка твердыми припоями

Пайка сталей отлично производится при помощи жидкотекучего, флюсованного припоя с низкой рабочей температурой плавления, а также высокими капиллярными свойствами. Такой припой достаточно пластичен, обладает значительными раскислительными качествами, полезными при работе с нержавейкой.

Также может справиться с медью, латунью и рядом других металлов. Пайка подобными твердыми припоями отлично подойдет для нержавеющей стали. Материал не содержит кадмия, а процентное содержание серебра в нем составляет 30%. Обработка металла твердыми припоями показывает отличные результаты, позволяя получить качественное и долговечное соединение металлов.

Припой HTS-528 может справиться с латунью, медью, бронзой, никелем, нержавеющей сталью, а также другими материалами. Наряду с другими твердыми припоями, данный тиноль является достаточно популярным в наше время. Внешне припой – пруток, покрытый красным флюсом. Длина прутка составляет 45 сантиметров, а вес 20 грамм. Относительно температуры плавления стоит заметить, что этот показатель составляет 760 гр. С.

Выбор флюса

Мелкие детали соединяются бензо-воздушными горелками с регулируемым факелом (способ приспособлен по большей части для ювелирного дела). Более крупные детали удобнее паять ацетиленом. Так же дело обстоит и при выборе флюса для нержавейки, так как этот материал требователен к особому флюсу. Флюс для обработки нержавеющей стали состоит из 70% буры, 20% борной кислоты, а также из 10% фтористого кальция.

Для мелких деталей из нержавеющей стали можете сделать состав флюса, который будет состоять из 50% буры и 50% борной кислоты. Универсальный флюс необходимо развести в воде, после чего нанести на деталь, а когда он высохнет, припой будет отлично приставать к поверхности нержавейки.

Таким образом, место пайки не протравливается, а просто напросто зачищается с помощью наждачной бумаги. Медь недостаточно растекается по поверхности металла, и поэтому лучше будет, если вы решите воспользоваться латунью Л63. Для более качественной работы можно также воспользоваться латунью и серебром, сделав из них припой.

Советы пайщиков

Есть множество людей, которые, как говорится, в пайке «собаку съели». Таким образом, они делятся своим личным опытом, позволяя получить бесценные знания.

Рекомендации:

Электропаяльник должен быть мощностью от 60 до 100 Вт. Наиболее оптимальный электрический паяльник должен быть стоваттным. Менее мощный инструмент попросту не прогреет металл.
Паяльник желательно выбирать с необгораемым жалом (наконечником).
В качестве пропоя лучше использовать прутки оловянно-свинцового припоя. Также можно воспользоваться чистым оловом. Стоит отметить, что чистым оловом лучше паять предметы посуды, поскольку чистое олово не содержит вредоносного свинца в своем составе.
Ортофосфорная кислота отлично служит в качестве флюса.
Пайка должна производиться в открытом, хорошо проветриваемом помещении.
Во время пайки следует применять индивидуальные средства защиты (СИЗ)

Это полезно знать

Для обработки нержавеющих сталей применяются припои на основе никеля системы Ni—Р, Ni — Сг — Мп. Припоями Ni — Сг — Мп можно соединять металлы в среде аргона с трехцветным бором. Во время пайки в вакууме посредством припоев, содержащих марганец, последний испаряется, тем самым засоряя вакуумную систему, окисляется, затрудняется смачивание сталей. Тиноли со значительным интервалом кристаллизации Ni—Сг—Мп неудовлетворительно смачивают поверхность стали, образуются паяные соединения.

Припой системы Ni — Р наносится на поверхность стали путем химического метода. По окончании нанесения химического никеля толщиной от 25 до 100 мкг, пайка производится в сухом водороде, вакууме, аргоне при температуре от 1000 до 1050 гр. С. Соединения, полученные в результате обработки припоем Ni — Р, показывают отличные показатели прочности, но вместе с тем швы отличаются недостаточной пластичностью, к тому же непригодны для конструкций с вибрационными и ударными нагрузками. Такие соединения совершенно не пригодны для работы в криогенных температурах.

Необходимо также брать во внимание тот факт, что пайка в печах производится в сопровождении значительного испарения из латуни цинка. Также наблюдается повышение температуры пайки.

Для соединения нержавеющих сталей применяются медно-марганцевые припои ВПр4 и ВПр2, которые легированы бором или литием. Данные тиноли отлично растекаются по поверхности сталей Х15Н8М2Ю, Х17Н5, НХ18Н10Т, Х18ДТ в среде проточного аргона. Данные тиноли недостаточно растворяют стали даже при выдержке в полтора часа в условиях температуры пайки.

Соединение деталей из стали 12Х18Н10Т можно производить т. в. ч. на воздухе с применением флюса №200. Таким образом, соединения стали 12Х18Н10Т при помощи вышеупомянутых припоев могут кратковременно работать в условиях температуры 600 гр. С, обеспечивать высокую прочность.

Тиноли системы Си — Ni — Si (ПЖ45, ВПр1), применяются во время пайки не гартованных нержавеющих сталей, для соединения конструкций, которые способны к возникновению натяжения. Предел прочности соединений 12Х18Н10Т составляет 28 кгс/мм2.

Паяные тинолем ПЖ45, а также ВПр1 соединения обладают достаточной теплоустойчивостью вплоть до 700 гр. С. К тому же они хладостойки до температуры 196 гр. С. Пайка нержавейки требует внимания и соблюдения технологической поочередности процедуры. В противном случае соединения могут получиться некачественными.

Соединение металлов: пайка против сварки

Существует несколько методов соединения металлов, включая сварку, пайку и пайку. В чем разница между сваркой и пайкой? В чем разница между пайкой и пайкой? Давайте рассмотрим различия и сравнительные преимущества, а также общие области применения. Это обсуждение углубит ваше понимание соединения металлов и поможет определить оптимальный подход для вашего приложения.

Как работает пайка

Паяное соединение выполняется совершенно иначе, чем сварное соединение. Первая большая разница заключается в температуре — пайка не плавит основные металлы. Это означает, что температуры пайки неизменно ниже, чем точки плавления основных металлов. Температуры пайки также значительно ниже, чем температуры сварки тех же основных металлов, при этом требуется меньше энергии.

Если пайка не расплавляет недрагоценные металлы, как она соединяется с ними? Он работает, создавая металлургическую связь между присадочным металлом и поверхностями двух соединяемых металлов.Принцип, по которому присадочный металл протягивается через соединение для создания этой связи, — это капиллярное действие. При пайке вы применяете тепло к основным металлам. Затем присадочный металл контактирует с нагретыми деталями. Он мгновенно плавится под действием тепла в основных металлах и полностью протягивается капиллярным действием через соединение. Так делается пайка.

Применяется для пайки в электронике / электротехнике, авиакосмической отрасли, автомобилестроении, HVAC / R, строительстве и др.Примеры варьируются от систем кондиционирования воздуха для автомобилей до высокочувствительных лопаток реактивных турбин и вспомогательных компонентов до ювелирных изделий. Пайка дает значительное преимущество в областях, где требуется соединение разнородных основных металлов, включая медь и сталь, а также неметаллов, таких как карбид вольфрама, оксид алюминия, графит и алмаз.

Сравнительные преимущества. Во-первых, паяное соединение — это прочное соединение. Правильно выполненное паяное соединение (например, сварное соединение) во многих случаях будет таким же прочным или прочным, как соединяемые металлы.Во-вторых, соединение выполняется при относительно низких температурах, в диапазоне от примерно 1150 ° F до 1600 ° F (от 620 ° C до 870 ° C).

Наиболее важно то, что неблагородные металлы никогда не плавятся. Поскольку основные металлы не плавятся, они обычно могут сохранять большую часть своих физических свойств. Такая целостность основного металла характерна для всех паяных соединений, включая соединения как тонкого, так и толстого сечения. Кроме того, более низкий нагрев сводит к минимуму опасность деформации или коробления металла. Учтите также, что более низкие температуры требуют меньше тепла — значительный фактор экономии.

Еще одним важным преимуществом пайки является легкость соединения разнородных металлов с использованием флюса или сплавов с порошковой сердцевиной и покрытием. Если вам не нужно плавить неблагородные металлы, чтобы соединить их, не имеет значения, имеют ли они сильно различающиеся точки плавления. Вы можете паять сталь с медью так же легко, как сталь со сталью. Сварка — это другая история, потому что вы должны расплавить основные металлы, чтобы сплавить их. Это означает, что если вы пытаетесь сварить медь (точка плавления 1981 ° F / 1083 ° C) со сталью (точка плавления 2500 ° F / 1370 ° C), вы должны использовать довольно сложные и дорогие методы сварки.Полная простота соединения разнородных металлов с помощью обычных процедур пайки означает, что вы можете выбрать любые металлы, которые лучше всего подходят для функции сборки, зная, что у вас не возникнет проблем с их соединением, независимо от того, насколько сильно они различаются по температурам плавления.

Кроме того, паяное соединение имеет приятный внешний вид. Здесь проводится дневное и ночное сравнение крошечного аккуратного углового шва паяного шва и толстого неровного валика сварного шва. Эта характеристика особенно важна для соединений на потребительских товарах, где внешний вид критичен.Паяное соединение почти всегда можно использовать «как есть», без каких-либо чистовых операций — еще одна экономия средств.

Пайка предлагает еще одно существенное преимущество перед сваркой, поскольку операторы обычно приобретают навыки пайки быстрее, чем навыки сварки. Причина кроется во внутренней разнице между двумя процессами. Линейный сварной шов необходимо отслеживать с точной синхронизацией подачи тепла и наплавки присадочного металла. Паяное соединение, с другой стороны, имеет тенденцию «создавать себя» за счет капиллярного действия.Фактически, значительная часть навыков, связанных с пайкой, основана на проектировании и проектировании соединения. Сравнительная скорость обучения высококвалифицированных операторов является важным фактором затрат.

Наконец, пайку относительно легко автоматизировать. Характеристики процесса пайки — широкий диапазон нагрева и простота размещения присадочного металла — помогают устранить потенциальные проблемы. Существует множество способов автоматического нагрева стыка, множество форм припоя и множество способов их нанесения, так что операцию пайки можно легко автоматизировать практически для любого уровня производства.

Как работает сварка

Сварка соединяет металлы путем их плавления и сплавления, обычно с добавлением присадочного металла. Соединения получаются прочными — обычно такими же прочными, как соединяемые металлы, или даже прочнее. Чтобы сплавить металлы, вы прикладываете концентрированное тепло непосредственно к месту соединения. Это тепло должно иметь высокую температуру, чтобы расплавить основные металлы (соединяемые металлы) и присадочные металлы. Следовательно, температуры сварки начинаются с точки плавления основных металлов.

Сварка обычно подходит для соединения больших сборок, у которых обе металлические секции относительно толстые (0,5 дюйма / 12,7 мм) и соединены в одной точке. Поскольку валик сварного шва имеет неправильную форму, он обычно не используется в изделиях, требующих косметических швов. Области применения включают транспорт, строительство, производство и ремонтные мастерские. Примерами являются роботизированные сборки плюс изготовление сосудов под давлением, мостов, строительных конструкций, самолетов, железнодорожных вагонов и путей, трубопроводов и многого другого.

Сравнительные преимущества . Поскольку сварочное тепло очень интенсивное, оно обычно локализовано и точечно; нецелесообразно наносить его равномерно на большой площади. Этот четко очерченный аспект имеет свои преимущества. Например, если вы хотите соединить две небольшие полосы металла в одной точке, практичным будет метод контактной сварки сопротивлением. Это быстрый и экономичный способ изготовления сотен и тысяч прочных неразъемных соединений.

Однако, если соединение является линейным, а не точечным, возникают проблемы.Местный нагрев при сварке может стать недостатком. Например, если вы хотите сварить встык два куска металла, вы начнете со снятия фаски с краев металлических деталей, чтобы оставить место для сварочного присадочного металла. Затем вы свариваете, сначала нагревая один конец области соединения до температуры плавления, затем медленно перемещая тепло вдоль линии соединения, нанося присадочный металл синхронно с теплом. Это типичная обычная сварочная операция. Правильно выполненный сварной шов не менее прочен, чем соединяемые металлы.

Однако у этого метода сварки с линейным соединением есть недостатки. Соединения выполняются при высоких температурах — достаточно высоких, чтобы плавить как основные металлы, так и присадочный металл. Эти высокие температуры могут вызвать проблемы, в том числе возможные деформации и коробление основных металлов или напряжения в области сварного шва. Эти опасности минимальны, когда соединяемые металлы имеют большую толщину, но они могут стать проблемой, когда основные металлы представляют собой тонкие секции. Кроме того, высокие температуры обходятся дорого, поскольку тепло — это энергия, а энергия стоит денег.Чем больше тепла вам нужно, чтобы сделать стык, тем больше будет затрат на производство стыка.

Теперь рассмотрим автоматизированный процесс сварки. Что происходит, когда вы присоединяетесь не к одной сборке, а к сотням или тысячам сборок? Сварка по своей природе создает проблемы для автоматизации. Соединение контактной сваркой, выполненное в одной точке, относительно легко автоматизировать. Однако, как только точка становится линией — линейным соединением — снова необходимо провести линию. Эту операцию отслеживания можно автоматизировать, перемещая линию стыка, например, мимо нагревательной станции и автоматически подавая присадочную проволоку с больших катушек.Однако это сложная и требовательная установка, которая оправдана только в том случае, если у вас есть большие партии идентичных деталей.

Имейте в виду, что методы сварки постоянно совершенствуются. Сварку на производстве можно производить электронным пучком, разрядом конденсатора, трением и другими методами. Эти сложные процессы обычно требуют специального и дорогостоящего оборудования, а также сложных и трудоемких настроек. Подумайте, подходят ли они для более коротких производственных циклов, изменения конфигурации сборки или типичных повседневных требований к соединению металлов.

Выбор правильного процесса соединения металлов

Если вам нужны долговечные и прочные соединения, вы, скорее всего, сузите круг рассмотрения металлических соединений до сварки, а не пайки. При сварке и пайке используются термические и присадочные металлы. И то, и другое может быть выполнено на производственной основе. Однако на этом сходство заканчивается. Они работают по-разному, поэтому помните, что нужно учитывать при пайке и сварке:

Размер в сборе
Толщина профилей основного металла
Точечные или линейные соединения
Металлы присоединяются
Необходимое количество окончательной сборки

Другие варианты? Механически скрепленные соединения (резьбовые, стержневые или заклепочные) обычно не сравнятся с паяными по прочности, устойчивости к ударам и вибрации или герметичности.Адгезионное соединение и пайка обеспечат прочное соединение, но, как правило, ни одно из них не может обеспечить прочность паяного соединения — такую же или большую, чем у самих основных металлов. Они также, как правило, не могут производить соединения, устойчивые к температурам выше 200 ° F (93 ° C). Когда вам нужны постоянные, прочные соединения металла с металлом, пайка является сильным конкурентом.

Как спаять металл вместе | Паяльный металл

Пайка — это процесс соединения двух независимых металлических частей для образования одного прочного несущего соединения.

Пайка аналогична пайке, но при более высоких температурах.
Используйте пруток, подходящий для металла, используемого в вашем проекте.
Пруток для припоя должен расплавляться за счет тепла соединяемых металлических деталей, а не за счет прямого контакта с пламенем горелки.
Используйте горелку, излучающую пламя высокой интенсивности.

Указания

С помощью металлической щетки или наждачной бумаги потрите поверхность металла.Затем очистите поверхности мыльной водой или обезжиривающим средством.
Расположите металл по желанию. В большинстве случаев соединение внахлест прочнее и легче спаивается, чем соединение с зазором. При необходимости используйте зажимы, чтобы закрепить детали на месте.
Нагрейте стык в месте соприкосновения двух металлических частей до тех пор, пока стык не загорится.
Приложите пруток к стыку, продолжая нагревать металлические поверхности. Для больших площадей нагрейте участки стыка до температуры, а затем переходите к следующему прилегающему участку.
После пайки используйте металлическую щетку для очистки паяной поверхности от окисления или остатков.

Советы

Прочтите наши Общие меры безопасности перед тем, как начать свой проект.
Прочтите инструкции, прилагаемые к горелке и пайке, прежде чем приступить к проекту.
После завершения проекта всегда снимайте горелку с топливного цилиндра и храните топливо в вертикальном положении.

6 шагов к успешной пайке

Паяное соединение в принципе может «сделать себя» — капиллярное действие, в большей степени, чем навыки оператора, обеспечивает распределение присадочного металла в соединении.

Настоящее мастерство заключается в проектировании и проектировании соединения, но даже правильно спроектированное соединение может плохо закончиться, если вы не будете следовать надлежащим процедурам пайки. Эти процедуры сводятся к шести основным шагам. Хотя обычно они просты в исполнении, ни один из них не следует пропускать.

Шаг 1: Обеспечьте хорошую посадку и соответствующие зазоры.

Пайка использует капиллярное действие для распределения расплавленного присадочного металла между поверхностями основных металлов. Поэтому при пайке сохраняйте зазор между основными металлами, чтобы капиллярное действие работало наиболее эффективно.Практически во всех случаях это означает тесный зазор. Оптимальный зазор или зазор стыка для большинства присадочных металлов составляет 0,0015 дюйма, но типичные зазоры составляют от 0,001 до 0,005 дюйма.

При повседневной пайке зазоры не должны быть слишком точными, чтобы получить достаточно прочное соединение. Капиллярное действие действует в диапазоне зазоров, поэтому у вас есть определенная свобода действий. В повседневной торговой практике простая скользящая посадка обычно обеспечивает адекватное паяное соединение между двумя трубчатыми деталями.Имейте в виду, что обычно с увеличением зазора прочность соединения снижается. Капиллярное действие прекращается примерно на 0,012 дюйма. Если вы соединяете две плоские части, вы можете положить одну на другую. Контакт металл-металл — это весь зазор, который вам обычно понадобится, потому что средняя чистовая обработка металлов обеспечивает достаточную шероховатость поверхности для создания капиллярных путей для потока расплавленного присадочного металла. С другой стороны, хорошо отполированные поверхности, как правило, ограничивают поток присадочного металла.

При планировании зазоров между швами помните, что паяные соединения выполняются при температурах пайки, а не при комнатной температуре.Учитывайте коэффициент теплового расширения соединяемых металлов, особенно трубных узлов, в которых соединяются разнородные металлы.

Какой допуск вы должны сделать для расширения и сжатия, зависит от природы и размеров соединяемых металлов и конфигурации соединения. Несмотря на то, что для определения точных допусков зазора для каждой ситуации задействовано множество переменных, помните о следующем принципе: разные металлы расширяются с разной скоростью при нагревании.

Для получения дополнительной информации о настройке посетите сайт www.lucasmilhaupt.com.

Шаг 2: Очистите металлы.

Капиллярное действие правильно работает только с чистыми металлическими поверхностями. Если они покрыты маслом, жиром, ржавчиной, окалиной или грязью, вы должны удалить эти загрязнения, иначе они образуют барьер между поверхностями основного металла и припоями.

Очистка металлических деталей редко бывает сложной, но вы должны делать это в правильной последовательности. Сначала следует удалить масло и жир, потому что кислотный травильный раствор, предназначенный для удаления ржавчины и накипи, не подойдет для жирной поверхности.Начните с избавления от масла и жира. В большинстве случаев это можно сделать либо путем погружения деталей в подходящий обезжиривающий растворитель, либо путем обезжиривания паром, либо путем щелочной или водной очистки. Если металлические поверхности покрыты оксидом или окалиной, вы можете удалить эти загрязнения химическим или механическим способом. Для химического удаления используйте обработку кислотным рассолом. Убедитесь, что химические вещества совместимы с очищаемыми основными металлами и что в щелях или глухих отверстиях не осталось следов кислоты. Механическое удаление требует абразивной очистки.

В частности, при ремонтной пайке, когда детали могут быть очень грязными или сильно заржавевшими, вы можете ускорить процесс очистки, используя наждачную ткань, шлифовальный круг, напильник или абразивоструйную очистку с последующей операцией ополаскивания. Как только детали будут тщательно очищены, нанесите флюс и припаяйте их как можно скорее, чтобы уменьшить вероятность повторного загрязнения поверхностей заводской пылью или телесными маслами, отложившимися в процессе работы.

Имейте в виду, что некоторые чистящие средства оставляют остатки и оседают на поверхности, делая ее несмачиваемой.

Шаг 3: Флюсируйте детали.

Флюс — это химическое соединение, наносимое на стыковые поверхности перед пайкой. Его использование, за некоторыми исключениями, необходимо в процессе пайки при атмосферном давлении. Это связано с тем, что нагрев поверхности металла ускоряет образование оксида в результате химической реакции между горячим металлом и кислородом в воздухе. Если вы не предотвратите образование этих оксидов, они будут препятствовать смачиванию припоя и его сцеплению с поверхностями.

Покрытие из флюса на стыке защищает поверхности от воздуха, предотвращая образование оксидов.Он также растворяет и поглощает любые оксиды, которые образуются во время нагрева или не были полностью удалены в процессе очистки.

Вы можете наносить флюс на стык любым способом, если вы полностью покрываете стыковые поверхности. Обычно флюс делают в виде пасты, поэтому удобнее всего наносить его кистью. Но по мере увеличения объемов производства может быть более эффективным нанесение флюса окунанием: дозирование предварительно отмеренного слоя высоковязкого флюса из пистолета-аппликатора.

Обычно флюс наносят непосредственно перед пайкой, если это возможно, чтобы у него было наименьшее количество времени для высыхания, отслаивания или сбивания деталей при обращении с ними.Выберите флюс, составленный для конкретных металлов, температур и условий вашей пайки.

Шаг 4: Соберите для пайки.

После того, как ваши детали будут очищены и обработаны флюсом, удерживайте их на месте для пайки. Убедитесь, что они остаются в правильном положении во время циклов нагрева и охлаждения, чтобы капиллярное действие могло выполнять свою работу. Если форма и вес деталей позволяют, самый простой способ удержать их вместе — это сила тяжести.

Вы также можете помочь гравитации, добавив дополнительный вес, если вы не добавите слишком много.Если вы добавите слишком большой вес, ваши зазоры могут не сохраниться, и припой может быть вытеснен из области соединения. Также помните, что увеличение веса деталей увеличивает их массу, а это увеличивает время, необходимое для нагрева деталей до температуры пайки.

Шаг 5: Припаяйте сборку.

Фактическая пайка включает нагрев узла до температуры пайки и пропускание присадочного металла через соединение. При нагревании сборки до температуры пайки убедитесь, что вы не нагреваете ее до температуры плавления основных материалов.

Во-первых, процесс нагрева: при пайке широко нагревают основные металлы. Если вы паяете небольшую сборку, вы можете нагреть всю сборку до точки текучести припоя. Если вы паяете большую сборку, нагрейте широкую область вокруг стыка. Ручная горелка чаще всего используется для пайки одного узла. Различные виды топлива — природный газ, ацетилен, пропан, пропилен — можно сжигать либо с кислородом, либо с воздухом. Имейте в виду, что оба металла в сборке должны нагреваться как можно более равномерно, чтобы они достигли температуры пайки одновременно.Держите горелку постоянно в движении и не нагревайте зону пайки напрямую.

Во избежание неравномерного нагрева следите за флюсом. Если его внешний вид меняется равномерно, детали нагреваются равномерно.

После того, как вы нагреете узел до температуры пайки, можно приступить к нанесению присадочного металла. При ручной пайке осторожно прижмите стержень или проволоку к месту соединения. Нагретая сборка расплавит часть присадочного металла, которая будет мгновенно вытягиваться капиллярным действием по всей площади стыка.Вы можете добавить немного флюса на конец стержня присадочного металла — примерно от 2 до 3 дюймов — для улучшения потока. Вы можете добавить флюс, нанеся его кистью или окунув стержень во флюс. На более крупных деталях, которым требуется более длительное время нагрева, или если флюс стал насыщенным оксидом, добавление свежего флюса на присадочный металл поможет улучшить текучесть и проникновение присадочного металла в область соединения.

Будьте осторожны: расплавленный припой имеет тенденцию течь в области с более высокой температурой. В нагретом узле внешние поверхности основного металла могут быть немного горячее, чем внутренние стыковые поверхности.Позаботьтесь о том, чтобы присадочный металл прилегал непосредственно к стыку. Если вы разместите его подальше от стыка, он будет иметь тенденцию опускаться на горячие поверхности, а не течь в стык. Также лучше нагреть сторону сборки, противоположную точке подачи присадочного металла. Присадочный металл будет иметь тенденцию следовать за тем местом, где температура наиболее высока.

Шаг 6: Очистите паяное соединение.

После пайки сборки очистите ее. Поскольку большинство флюсов для пайки являются коррозионными, очистка необходима.Очистка обычно состоит из двух этапов:

Удалите остатки флюса.
Удалите оксидную окалину, образовавшуюся в процессе пайки, травлением.

Поскольку большинство флюсов для пайки водорастворимы, вы можете удалить остатки, закалив узел в горячей воде (120 градусов F или выше). Погрузите сборку, пока она еще горячая, но перед закалкой убедитесь, что присадочный металл полностью затвердел. Стекловидные остатки флюса обычно трескаются и отслаиваются.Если они немного упрямы, слегка почистите их металлической щеткой, пока узел все еще находится в горячей воде.

У вас могут возникнуть проблемы с удалением флюса, если вы не использовали его в достаточном количестве для начала или если вы перегрели детали во время пайки. Затем флюс полностью насыщается оксидами, обычно приобретая зеленый или черный цвет. В этом случае флюс необходимо удалить слабым раствором кислоты.

После того, как вы избавились от флюса, используйте травильный раствор, чтобы удалить любые оксиды, которые остались на участках, которые не были защищены флюсом во время процесса пайки.Как правило, лучший рассол будет рекомендован производителем припоев, которые вы используете.

Гэри ДеВрис — аналитик рынка, а Крид Дарлинг — инженер по пайке в компании Lucas-Milhaupt Inc., 5656 S. Pennsylvania Ave., Cudahy, WI 53110, 414-769-6000, факс 414-769-1093, www.lucasmilhaupt .com.

Демистификация самых серьезных проблем, связанных с процессом пайки металлов

Думая о том, как выглядит производство, большинство людей представляют себе летящие искры, лязг металла и пылающие огни.Это не так уж и далеко, поскольку металлы использовались для склеивания швов вместе для создания более крупных, прочных и стабильных конструкций еще до первой промышленной революции, что сделало эти процессы краеугольным камнем производства. Мы находимся на пороге того, что многие называют Четвертой промышленной революцией (4IR), и создание прочных стыков между металлами по-прежнему находится на переднем крае производства для многих, многих отраслей.

Пайка — это относительно простой и эффективный способ создания прочного и упругого соединения, особенно если вам нужно собрать разнородные металлы.При пайке используется присадочный металл, который нагревается до температуры плавления и распределяется по двум металлическим деталям в месте соединения. Присадочный металл (припой) имеет более низкую температуру плавления, чем соединяемые основные металлы, поэтому расплавленный сплав может течь по прилегающим металлам, создавая бесшовное соединение, когда металл снова затвердевает.

Среди множества способов создания соединений между металлическими материалами пайка является одним из наиболее широко используемых в производстве теплообменников. Теплообменники обычно создаются путем соединения нескольких металлических пластин и / или металлических трубок для снижения температуры жидкости, протекающей через них, для охлаждения крупных электронных узлов в центрах обработки данных, медицинского оборудования, используемого для сканирования CT и CAT, охлаждения автомобильного двигателя и охлаждения HVAC .Пайка — также распространенный способ изготовления ювелирных изделий металлургами.

Для того, чтобы пайка работала должным образом, основные металлы должны иметь такой уровень чистоты, который позволяет присадочному металлу свободно течь по ним без каких-либо помех. Достижение этой чистоты означает, что металлы проходят процесс подготовки перед началом пайки.

Но что происходит с поверхностью металла, когда он очищается и подготавливается, и как мы можем узнать наверняка, что, начав плавить припой, мы подготовили его к успеху?

Как работает пайка металлов?

Пайка использует плавление дополнительного присадочного металла, отличного от двух соединяемых, для создания соединения.При сварке два основных металла плавятся и формируются вместе с присадочным металлом. При пайке, как и при пайке, припой (обычно комбинация меди, серебра, алюминия, фосфора, цинка или никеля) в форме стержня, порошка или проволоки нагревается до температуры выше 840 ° F или чуть выше точка плавления для конкретного металлического сплава. Затем он наносится на зазор между основными металлами и течет по ним за счет так называемого капиллярного действия. Чаще всего основными металлами являются медь, алюминий, латунь, бронза или нержавеющая сталь, а иногда и керамика.

Пайку часто путают со сваркой, но у нее есть несколько ключевых отличий. Во-первых, сами основные материалы никогда не плавятся, поэтому используемые температуры всегда ниже. Концентрация тепла на температуре плавления припоя позволяет на порядки легче паять разнородные металлы. При сварке вам необходимо учитывать различия в точках плавления и использовать сложные методы сварки, чтобы каждый металл расплавился в достаточной степени для соединения.

Чтобы узнать больше о том, как оптимизировать процесс пайки, сварки, пайки, очистки или адгезии для создания наиболее надежных продуктов, загрузите нашу электронную книгу: Дорожная карта производителя по устранению проблем с адгезией в производстве

Еще одна особенность, которая отличает пайку от сварки, заключается в том, что паяное соединение, возможно, намного более привлекательно, чем сварное соединение. Если все сделано правильно, припой расплавится, образуя гладкий и аккуратный шов, в отличие от непоследовательного вида толстого неровного валика, характерного для сварного шва.Паяные соединения практически не требуют отделочных операций для подготовки выставочного зала.

Магия науки и капиллярное действие

Иногда паяные соединения называют «самодельными». Это не совсем точно, но он раскрывает ключевой аспект пайки, который делает ее относительно простой металлургической техникой соединения.

Когда припой нагревается до температуры, превышающей температуру плавления, а основные металлы достаточно очищены и подготовлены, сплав будет течь в зазоре между металлами и расширяться сам по себе, создавая соединение по своей воле.К сожалению, это не настоящая магия, а научно обоснованное явление, которое работает благодаря нашим старым друзьям — физике и химии.

Капиллярное действие или капиллярный поток — это действие жидкости, «вытягивающей» себя по поверхности. Способность полностью работать капиллярному потоку и протеканию жидкости по поверхности в достаточной степени зависит от пары вещей: зазора между основными металлами и чистоты этих металлов.

Зазор между основными металлами должен быть достаточно широким, чтобы пропустить расплавленный сплав, но чем шире зазор, тем меньше капиллярное действие.Это уменьшение связано с тем, что капиллярное действие определяется молекулярным притяжением между молекулами на поверхности припоя и молекулами на поверхности основных металлов.

Чтобы проиллюстрировать это, давайте посмотрим на стакан с водой с соломинкой, помещенной в воду. Поместив соломинку в воду, вы заметите, что вода поднимается по соломке и превышает уровень воды в чашке. Силы притяжения действуют как на молекулы на внутренней поверхности соломки, так и на молекулы в воде.Молекулы воды притягиваются к молекулам на поверхности соломинки, а также к самим себе. Силы притяжения между соломинкой и водой сильнее на близком расстоянии, поэтому, если диаметр соломки станет шире, вода будет опускаться ближе к уровню воды в чашке.

Эти силы притяжения, действующие на молекулы соломки и воды, называются поверхностной энергией и поверхностным натяжением соответственно. Чтобы вода больше притягивалась к соломе и усиливала капиллярное действие, необходимо увеличить поверхностную энергию поверхности соломинки, чтобы превзойти энергию или поверхностное натяжение воды.Увеличение поверхностной энергии требует изменения химического состава поверхности соломки.

Чтобы провести дома эксперимент с поверхностной энергией, попробуйте взять многоразовую алюминиевую соломинку, многоразовую силиконовую соломинку и бумажную соломинку и поместить их в воду, чтобы увидеть, как вода реагирует на эти различные материалы. Материалы имеют разную врожденную поверхностную энергию (например, в целом металлы имеют гораздо больше реакционных поверхностей, чем полимеры, а некоторые полимеры, такие как ПТФЭ, в основном не реагируют ни с чем), и вода должна стоять на разной высоте в соломинках в зависимости от степени притяжения. молекулы относятся к поверхности соломинок, а не к воде.

Итак, как эта иллюстрация относится к пайке металлов? Думайте о неблагородных металлах как о соломке в стакане с водой. Чтобы молекулы на поверхности расплавленного сплава в достаточной степени притягивались к молекулам на поверхности основных металлов, они должны обладать высокой поверхностной энергией.

Для увеличения поверхностной энергии металлов необходимо достаточно очистить их поверхности. В процессе сборки многих теплообменников, упомянутых выше, используемые металлы будут свежими и новыми, и это может создать у производителей ложное впечатление о безопасности.Поскольку мы говорим о химической реакции, протягивающей жидкий сплав над другими металлами, мы должны быть уверены, что наши металлы химически чисты. Масла, смазки и другие остатки аэрозолей в производственной среде могут попасть на основные металлы в любое время. Эти загрязнения нарушают капиллярное действие, потому что они уменьшают поверхностную энергию из-за того, что молекулы, присущие этим остаткам, не притягиваются к сплаву. Большинство этих масел и смазок предназначены для предотвращения слипания вещей.Если это на вашей основной металлической поверхности, капиллярного действия просто не произойдет.

Масла, смазочно-охлаждающие жидкости и другие случайные остатки можно очистить с помощью салфетки с растворителем, парового обезжиривателя или водной промывки, а затем очистить металлы от мусора с помощью мягкого абразива, например, наждачной шкурки. Если вы выполняете ремонт пайкой в полевых условиях, а металлы сильно загрязнены или заржавели, вам может потребоваться шлифовальный станок и более сильная абразивная обработка, но имейте в виду, что это может привести к попаданию масла на поверхность и затруднить их очистку постфактум.

Также крайне важно быть уверенным в чистоте поступающих металлических деталей, чтобы вы знали, с чем вы работаете. Не все загрязнители обрабатываются одинаково, и вам может потребоваться другой подход в зависимости от того, что находится на поверхности ваших металлов. Когда производители сталкиваются с проблемами соединений, даже если они очищают свои поверхности от всех известных им загрязняющих веществ, это может указывать на то, что на поверхности попали неожиданные загрязнения.Чтобы определить, какие остатки присутствуют на молекулярном уровне, им, возможно, потребуется заручиться помощью лаборатории поверхностей и материалов, которая может использовать такие методы, как рентгеновская спектроскопия и инфракрасная спектроскопия, чтобы получить представление о том, что находится на поверхности, и как лучше всего исправить это, если это действительно мешает адгезии.

Как правильно использовать флюс для пайки

Продолжая обсуждение химии, необходимо сказать, что окисление в виде ржавчины является основным ингибитором поверхностной энергии.Когда основные металлы окисляются и образуют даже самый незначительный слой ржавчины, это может ухудшить капиллярный поток, а также создать слабую связь. Если на поверхности есть даже тонкий слой ржавчины, соединение разорвется внутри слоя ржавчины, когда на соединение будет оказано давление, потому что адгезия между ржавчиной и металлами не будет сохраняться. Вот почему вещество, называемое флюсом, часто используется для смягчения окисления металлов, которое ускоряется при нагревании.

Флюс обычно представляет собой химическое соединение в форме пасты, которую наносят щеткой на поверхность в случае пайки небольшого объема.При высокопроизводительном производстве более подходящим может быть окунание во флюс или нанесение пасты с помощью автоматического пистолета-аппликатора.

Флюс должен полностью покрыть шов и наноситься непосредственно перед подачей тепла. Некоторые флюсы станут прозрачными при достижении надлежащей температуры. Флюс растворяет и поглощает любые оксиды на поверхности основных металлов, что делает безопасным начало нанесения припоя.

Как убедиться, что основные металлы достаточно чисты для пайки

В опыте BTG Labs с производителями, которые используют пайку для создания соединений в своем производственном процессе, знание того, достаточно ли чисты их металлы перед пайкой, является их самой большой проблемой.Если после окончательной сборки в соединении возникнет неисправность, возможно, не удастся отремонтировать его. Поврежденный стык, вероятно, находится в месте внутри конструкции, до которого нелегко добраться. Многие из теплообменников, упомянутых ранее, являются частью крупных агрегатов, которые нельзя вынуть из здания, в котором они находятся, и которые чрезвычайно дороги в ремонте.

Стабильная и безупречная работа имеет решающее значение для многих изделий, изготовленных с использованием паяных металлов.

Лучший способ предсказать, сработает ли капиллярное действие свое волшебство, — это заранее провести тест, имитирующий этот поток.Обычно производители проводят испытание на нагрузку и прочность после пайки, но гораздо экономичнее и эффективнее по времени заранее рассчитать, правильно ли был проведен процесс очистки.

Угол контакта с водой — это метод тестирования, который измеряет поведение капли воды на поверхности для измерения поверхностной энергии рассматриваемого материала. Это идеальный тест для пайки, потому что то, как капля воды смачивается или течет по поверхности основных металлов, дает четкое представление о том, как припой будет реагировать на эту же поверхность.

Ниже приведен график ученых из BTG Labs для клиента, который пытался заменить субъективный и качественный тест на смачиваемость измерением угла контакта с водой. У заказчика была фольга для пайки, которая не всегда текла по металлическим поверхностям так, как им было нужно. Они хотели использовать измерения угла контакта, чтобы предсказать, будет ли их паяльная фольга должным образом смачиваться и создавать прочные соединения.

График показывает, что образцы, которые не смачивались должным образом, имели более высокие значения угла смачивания (что означает, что они имели более низкую поверхностную энергию), чем образцы, которые действительно смачивались.Это означает, что заказчик мог полагаться на результаты испытаний угла контакта, чтобы предсказать поведение своих материалов.

Одним из самых больших преимуществ этих типов испытаний является то, что они являются неразрушающими и могут проводиться непосредственно на реальных деталях на реальной производственной линии. Оборудование, используемое для измерения угла смачивания, можно автоматизировать, чтобы оно идеально подходило для любого высокопроизводительного производственного процесса. Существуют также переносные устройства, предназначенные для использования в полевых условиях, когда требуется ремонт паяных соединений.

Чтобы узнать больше о том, как обеспечить оптимизацию процессов пайки, сварки, пайки, очистки или склеивания для создания наиболее надежных продуктов, загрузите нашу дорожную карту. Эта электронная книга предлагает обширную информацию о производственных процессах и непредвиденных препятствиях, с которыми сталкиваются инженеры, но с которыми не нужно сталкиваться в одиночку. Загрузите бесплатную электронную книгу сегодня: Дорожная карта производителя по устранению проблем с адгезией в производстве

Есть ли разница между пайкой и сваркой?

В то время как многие люди используют термины «сварка» и «изготовление» как синонимы, другие путают «сварку» и «пайку».Однако и не совсем так.

Оба метода представляют собой отдельные методы соединения листового металла в рамках общего процесса изготовления листового металла, но каждая операция немного отличается. Короче говоря, сварка — это метод соединения металлов путем плавления основного металла и образования плавления, в то время как пайка соединяет металлы путем плавления и вливания присадочного металла в соединение.

Большая разница

При пайке и сварке производители добавляют в стык присадочный металл.Наполнителем может быть алюминий-кремний, латунь, бронза, медь, медь-серебро, золото-серебро, никелевый сплав или серебро.

Однако основные отличия заключаются в следующем:

При пайке присадочный металл имеет более низкую температуру плавления, чем прилегающий металл. При сварке присадочный металл имеет более высокую температуру плавления, как при пайке.
При пайке производители не плавят основной металл. При сварке производители плавят основной металл и каждую деталь вместе.
При пайке используется капиллярное действие, а при сварке — плавление.

Процесс

В процессе сварки происходит плавление. Плавление — это общий термин для соединения металлов схожего состава и точек плавления. Ванна расплавленного материала, называемая сварочной ванной, образуется из-за высоких температур плавления деталей.

Эта ванна охлаждается, образуя соединение, которое прочнее, чем основной металл, и давление в виде тепла может использоваться для облегчения производства сварных швов.

Сварка также требует формы экрана для защиты присадочного металла от загрязнения или окисления, что является потерей электронов и вызывает образование оксида железа (более известного как ржавчина) на металле.

В процессе пайки присадочный металл втекает в стык между плотно прилегающими деталями за счет капиллярного действия, которое представляет собой способность жидкости течь в узких пространствах без помощи или противодействия внешним силам, таким как сила тяжести.

Затем присадочный металл немного превышает температуру плавления, при этом его защищают флюсом, химическим очищающим и очищающим средством. Затем он течет по основному металлу (также известное как смачивание) и затем охлаждается, чтобы соединить детали вместе.

Методы

Сварка и пайка — это методы обработки листового металла, но существуют подтехники для каждой операции. Типы пайки следующие:

Горелка для пайки
Печь для пайки
Серебряная пайка
Пайка сварочная
Сварка чугуна
Вакуумная пайка
Пайка погружением

Виды сварки включают следующие:

Сварка сопротивлением
Электрошлаковая сварка
Порошковая сварка
Газовая дуговая сварка металлом
Газовая вольфрамовая дуговая сварка
Сварка стекла
Газокислородная сварка
Пластиковая сварка
Дуговая сварка в экранированном металле
Сварка под флюсом

Преимущества пайки

Сварка листового металла является более распространенным методом, но пайку нельзя сбрасывать со счетов как надежный процесс.

Самым большим преимуществом пайки является то, что производители листового металла могут соединять вместе одинаковые или разные металлы и при этом создавать прочное соединение. При сварке для получения готового продукта необходимо использовать металлы схожей температуры и состава, которые обеспечивают более прочные соединения.

Пайка также обеспечивает более жесткий контроль, обеспечивает более чистое соединение, чем сварка, без необходимости вторичной чистовой обработки и вызывает меньшую тепловую деформацию, чем сварка. При пайке используется одинаковая температура, в отличие от сварки, при которой используются разные температуры.

Пайка также легко адаптируется для массового производства. Техника обработки листового металла позволяет легко автоматизировать процесс, поскольку параметры проекта редко меняются.

Методы изготовления листового металла могут сбивать с толку, потому что существует очень много операций. Если вам нужна помощь в изучении каждой техники обработки металла, щелкните здесь, чтобы загрузить нашу шпаргалку.

Вы также можете загрузить нашу новейшую шпаргалку по сварке, если вы предпочитаете сосредоточиться на этой конкретной технике:
производителей Откройте для себя преимущества лазерной пайки
Список преимуществ использования лазерной пайки продолжает расти.Лазерная пайка не только выполняет функции, недоступные традиционным методам соединения, но также обеспечивает повышенную гибкость и скорость наряду с сокращением количества материалов и этапов производства, что в свою очередь снижает затраты.
Если вы пытались найти экономичное решение для соединения металлов и не рассматривали возможность лазерной пайки, продолжайте читать об этой захватывающей технологии.
Узнайте о преимуществах пайки перед сваркой
Пайка — это чрезвычайно эффективный метод соединения двух или более металлических деталей.Он отличается от сварки тем, что вместо плавления основного материала плавится присадочный материал и вливается в соединение, чтобы создать соединение. Поскольку при пайке используется присадочный материал, этот процесс позволяет соединять разные металлы.
Кроме того, поскольку пайка происходит при гораздо более низких температурах, чем при сварке, снижается риск деформации компонентов из основного металла. Наконец, меньшее количество материалов, необходимых для процесса пайки, снижает затраты наряду с меньшим количеством необходимых производственных операций.
Традиционные методы пайки включают пайку горелкой, дуговую пайку, пайку в печи и индукционную пайку. Пайка горелкой включает использование газового пламени, удерживаемого возле стыка, для нагрева присадочного материала. Дуговая пайка использует электрический ток для нагрева наполнителя. Пайка в печи требует нагрева всей сборки. А индукционная пайка использует индукционный нагрев для плавления присадочного материала для соединения деталей.
Лазерная пайка — следующий шаг в технологии пайки
Технология пайки волоконным лазером повышает точность, при которой традиционные методы пайки не работают.Лазер быстро расплавляет присадочный материал, при этом к основным металлическим деталям распределяется еще меньше тепла. Для лазерной пайки также не требуется флюс, что еще больше снижает затраты на материалы. За счет отвода тепла от соединяемых частей увеличивается производительность.
Волоконные лазеры, используемые для лазерной пайки, часто являются полностью твердотельными и требуют минимального обслуживания. Это делает лазерную пайку идеальной для промышленных сред, где время безотказной работы критично. Доступны решения для резервирования с горячей заменой, чтобы исключить простои и обеспечить работоспособность лазерного луча в любых условиях.
Лазерная пайка идеально сочетается с решениями автоматизации. Как запуском лазера, так и его траекторией можно управлять с помощью робототехники и программного обеспечения. Производители могут исключить вариативность, которую ручные операторы вносят в процесс. Все паяные лазером соединения идентичны предыдущим благодаря высокому профилю луча лазера и стабильности мощности.
Genesis Systems предлагает лазерные решения для пайки в широком спектре отраслей обрабатывающей промышленности, включая аэрокосмическую, авиационную и автомобильную.
Процессы пайки | Конструкция машины
Пайка соединяет детали путем их нагрева до температуры более 840 ° F и нанесения присадочного металла, температура плавления которого ниже температуры основного металла. Присадочный металл течет в шов за счет капиллярного притяжения.
Пайка имеет несколько преимуществ. Можно соединять разнородные металлы. Сборки можно паять без напряжения, а сложные сборки можно паять в несколько этапов с использованием присадочных металлов с постепенно снижающейся температурой плавления.Можно соединять материалы разной толщины, а также литые и кованые металлы. Неметаллы могут быть соединены с металлами, если на неметалл нанесено покрытие. Металлургические свойства основных материалов серьезно не нарушаются, а паяные соединения практически не требуют отделки.
Пайка обычно выполняется горелкой или в печи. Другие методы включают пайку погружением, резистивную и индукционную пайку.
Горелка для пайки соединяет относительно небольшие сборки, изготовленные из материалов, которые не окисляются при температуре пайки или могут быть защищены от окисления с помощью флюса.Наиболее часто используемые присадочные металлы включают алюминиево-кремниевые сплавы, сплавы на основе серебра и медно-цинковые сплавы. Для этих присадочных металлов требуется флюс, если не используется защитная атмосфера. Также используются самофлюсующиеся медно-фосфорные сплавы. Пайка горелкой осуществляется на воздухе и является наиболее распространенным процессом пайки.
Обычно пайка горелкой выполняется с помощью переносных газовых горелок на кислородном топливе с использованием различных видов топлива. Однако существуют автоматизированные машины, в которых используются предварительно нанесенные флюсы, а также предварительно нанесенный присадочный металл в виде пасты, проволоки или регулировочной шайбы.Пайка горелкой и машинная пайка обычно используются для выполнения соединений внахлест на участках толщиной от 0,01 до 0,25 дюйма. Стыки можно паять быстро, но скорость уменьшается с увеличением толщины материала.
Пайка в печи практична, если изделие самоустанавливается или может быть предварительно собрано и помещено в приспособление; возможно ли соприкосновение припоя со стыком; и выдержит ли деталь равномерный нагрев. Пайка в печи подходит для изготовления полных пайки и не требует высококвалифицированного оператора.Предварительно флюсированные или предварительно очищенные детали с предварительно нанесенным на стыки присадочным металлом нагревают в печах. Пайку можно производить в воздушной печи с флюсом, хотя обычно требуется защитная атмосфера. Требуемый тип атмосферы зависит от паяемых материалов и используемых присадочных металлов.
Недрагоценные металлы с легко восстанавливаемыми оксидами можно паять в атмосфере сжигаемого природного газа или крекинг-аммиака. Сухой водород, мощный восстановитель, можно использовать для пайки большинства нержавеющих сталей и многих сплавов на основе никеля, кобальта и железа.
Термостойкие высокопрочные сплавы, содержащие значительное количество алюминия или титана, часто паяют в вакууме, чтобы предотвратить образование оксидов, которые препятствуют смачиванию и течению присадочного металла. Детали, изготовленные из таких неблагородных металлов, могут быть покрыты гальваническим покрытием для предотвращения окисления во время пайки. Гальванические детали можно паять в вакууме или в контролируемой атмосфере.
Пайка погружением используется на алюминиевых сборках, поскольку температуру ванны расплавленного флюса можно контролировать.Ванна расплава служит одновременно и теплоносителем, и флюсом. Равномерный нагрев до температуры пайки достигается быстро. Детали очищаются, собираются и удерживаются вместе в приспособлениях во время пайки. Детали обычно предварительно нагреваются перед погружением, а остатки должны быть удалены после пайки во избежание коррозии.
Производительность и эффективность хорошие; скорость нагрева очень высока, и можно спаять сразу несколько стыков. Однако ванны расплавленного металла можно использовать только на небольших (0.005 до 0,200 дюйма) проволоки, листов и фитингов, которые можно окунуть в небольшие подогреваемые горшки.
Пайка сопротивлением используется при пайке небольших участков и высокой электропроводности соединительных элементов, как при пайке электрических контактов к держателям контактов. Тепло создается сопротивлением соединительных элементов электрическому току. Часто используются обычные аппараты для контактной сварки. Пайка сопротивлением лучше всего подходит для специальных соединений, где тепло должно быть ограничено определенной областью без перегрева окружающих деталей.
Индукционная пайка нагревает заготовку за счет индукции высокочастотного тока в металле. Этот метод используется, когда необходимо нагреть всю сборку или когда на часть сборки может негативно повлиять тепло. Поскольку деталь нагревается катушкой избирательно, индукционная пайка снижает нежелательную деформацию детали или отжиг. Индукционный нагрев быстро доводит соединение до температуры пайки.
Паяемые металлы: Низкоуглеродистые и низколегированные стали легко паяются с присадочными металлами на основе серебра или меди.Сплавы на основе никеля иногда используются в тех случаях, когда требуется более высокая коррозионная стойкость или более высокая прочность соединений.
Для некоторых закаливаемых низколегированных сталей при выборе присадочного металла необходимо учитывать рекомендуемую термообработку. Иногда можно выбрать присадочный металл, совмещая пайку и термообработку. Обезуглероживание и рост зерен могут происходить, если низколегированные стали во время пайки перегреваются. Поэтому следует использовать короткие циклы пайки.
Нержавеющие стали можно паять в атмосфере сухого водорода или в вакууме.Точка росы в атмосфере должна поддерживаться на уровне 60 ° F или ниже, чтобы предотвратить образование оксида хрома. При умеренных температурах пайки нержавеющие стали можно паять в горелке на воздухе, если используется флюс.
Аустенитные сплавы (неоткачиваемые нержавеющие стали AISI 200 и 300) хорошо подходят для пайки. Нержавеющие стали типа 200 можно паять в горелке или печи с присадочными металлами на основе серебра, меди или никеля. Пайка в печи при температуре выше 1400 ° F обычно выполняется в атмосфере сухого водорода. При пайке нестабилизированных марок, таких как типы 302 и 304, может произойти выделение карбида на границах зерен, если сборка выдерживается слишком долго при температурах от 800 до 1500 ° F.Эта проблема отсутствует при пайке стабилизированных марок (типы 321 и 347) или низкоуглеродистых марок серии 300, таких как 304L и 316L.
Нержавеющие стали типа 200 можно паять в атмосфере водорода, если поддерживается очень низкая точка росы для предотвращения образования оксида марганца, который снижает смачиваемость. Во избежание растрескивания хромоникелевых сталей во время пайки нельзя подвергатьс напряжению.
Ферритные нержавеющие стали могут вызывать межфазную коррозию при пайке горелкой с некоторыми сплавами на основе серебра и флюсом.Эту коррозию можно предотвратить, используя присадочные металлы на основе серебра, содержащие небольшое количество никеля.
Мартенситные нержавеющие стали легко паяются. Присадочный металл следует выбирать таким образом, чтобы цикл пайки соответствовал требуемой термообработке. Эти стали необходимо подвергать термообработке либо после пайки, либо в рамках цикла пайки.
Нержавеющие стали с дисперсионной твердостью можно паять в атмосфере сухого водорода, если сплавы не содержат заметных количеств алюминия или титана.В противном случае их следует паять в вакууме или на поверхности соединительных элементов должно быть нанесено гальваническое покрытие, чтобы обеспечить пайку при контролируемой температуре.
Алюминиевые сплавы обычно можно паять. Необходимо соблюдать осторожность, поскольку температуры плавления лишь немного выше, чем у припоев. Печь, индукционная пайка или оборудование для пайки погружением должны иметь контроль с точностью до 10 ° F. Можно использовать пайку горелкой, но при этом требуется значительная квалификация оператора.
Деформируемые алюминиевые сплавы, которые можно паять с алюминиево-кремниевыми присадочными материалами, включают EC, 1100, 3003, 3004, 5005, 5050, 6053, 6061, 6063 и 6951.Литые сплавы 43, 356, 406, A612 и C612 также можно паять с этими наполнителями.
Большинство деформируемых сплавов серий 2000 и 7000 и многие литые сплавы нельзя паять, поскольку их температуры плавления ниже, чем у промышленных присадочных металлов.
Алюминиевые сплавы с высоким содержанием марганца (5086, 5154 и 5456) трудно паять, потому что они плохо смачиваются. Алюминиевые сплавы для литья под давлением нельзя паять, потому что они вздуваются при нагревании во время цикла пайки.
Сплавы на основе магния можно успешно паять, если соблюдать меры предосторожности, указанные для алюминия.Зазор в стыке может достигать 0,010 дюйма, в зависимости от величины перекрытия в стыке, но наиболее желательно 0,002 дюйма.
Сплав BMg-1 рекомендуется для пайки горелкой или погружением. Сплавы БМг-1 и БМг-2а используются для пайки сплавов АЗ10А, К1А и h2A; Сплавы на основе магния AZ31B и ZE10A можно паять с присадочным металлом BMg-2a. Во всех случаях необходимо использовать флюс и удалять остатки после пайки во избежание коррозии.
Медь и ее сплавы легко паяются со многими присадочными металлами с помощью большинства обычных процессов пайки.Присадочные металлы включают сплавы медь-фосфор, медь-цинк и сплавы на основе серебра. Медные сплавы обычно подвергают флюсованию, когда пайка выполняется в печах с неконтролируемой атмосферой. Однако медно-фосфорные присадочные металлы самофлюсуются при пайке меди. Зазоры в стыках для пайки меди составляют от 0,001 до 0,005 дюйма, в зависимости от типа соединения и текучести присадочных металлов.
Чистую медь, особенно бескислородные марки, относительно просто паять. Водородное охрупчивание может возникнуть, если кислородсодержащая медь паяется в атмосфере, содержащей даже небольшое количество водорода.По этой причине кислородсодержащие меди следует быстро паять легкоплавкими присадочными металлами BAg или BCuP.
Кремниевая, люминофорная и алюминиевая бронза следует паять без напряжения. Для этих сплавов могут потребоваться специальные флюсы, чтобы предотвратить образование оксидов, которые препятствуют смачиванию и текучести присадочного металла. Медно-никелевые сплавы легко паять, но перед пайкой необходимо снять напряжение. Медно-фосфорные присадочные металлы обычно не рекомендуются для пайки этих недрагоценных металлов, но могут использоваться для 90-10 Cu-Ni.Медно-цинковые сплавы легко паять. Однако латунь подвержена растрескиванию под напряжением, и ее следует нагревать постепенно. Бериллиево-медные сплавы можно паять с некоторыми присадочными металлами на основе серебра. Пайка должна выполняться во время термообработки с присадочным металлом, диапазон пайки которого соответствует циклу термообработки.
Никелевые сплавы можно паять с большинством присадочных металлов, подходящих для пайки черных металлов, если присадочный металл имеет такие же свойства стойкости к окислению и коррозии, что и основной металл.
Сплавы с высоким содержанием никеля подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением в присутствии расплавленных присадочных металлов. Перед пайкой детали должны быть сняты напряжения и собраны без напряжений.
Суперсплавы на основе кобальта легче всего паять. Процесс осуществляется в атмосфере сухого водорода (или в вакууме) с использованием присадочных металлов на основе никеля или металлов на основе серебра, золота или палладия. Присадочный металл и цикл пайки следует тщательно выбирать, поскольку на свойства сплавов на основе кобальта (а также на свойства железа и суперсплавов на основе никеля) могут отрицательно сказаться высокие температуры пайки и длительные циклы пайки.
Суперсплавы на основе железа и никеля наиболее успешно паяются в вакууме с использованием присадочных металлов на основе никеля или присадочных металлов на основе благородных металлов. Эти сплавы также могут быть никелированы и паяны в сухом водороде, но прочность соединений обычно ниже, чем у соединений, полученных пайкой в вакууме. Присадочные металлы и циклы, используемые для пайки этих суперсплавов, должны выбираться так, чтобы избежать чрезмерных металлургических реакций между основным и присадочным металлами.
Пайка разнородных металлов, физические свойства которых часто заметно различаются, может быть минимизирована путем выбора правильной конструкции соединения, присадочного металла и цикла пайки.Например, тугоплавкие металлы могут быть припаяны к стали с использованием пластичного присадочного металла и конструкции, которая удерживает соединение в состоянии сжатия, а не растяжения.
Проблемы, связанные с металлургической совместимостью разнородных металлов, являются более серьезными, и необходимо тщательное понимание реакций, которые происходят во время пайки. Например, алюминий или титан металлургически несовместимы со сталью. Реакции, происходящие во время пайки, могут приводить к образованию нежелательных интерметаллических соединений.

Особенности процесса пайки твердыми припоями

Виды твердых припоев и их характеристики

Флюсы для пайки твердыми припоями

Технология пайки твердыми припоями

Способы нагрева при пайке твердыми припоями

Преимущества и недостатки пайки твердыми припоями

Области применения пайки твердыми припоями

Контроль качества паяных соединений

Пайка твердым припоем — Сварпост. Переносные газосварочные посты ПГСП

Пайка твердыми припоями

Применение пайки твердыми припоями

Источники нагрева при высокотемпературной пайке

Припои

Флюсы

Бура

Технология высокотемпературной пайки

Пайка алюминия твердым припоем: способы – aluminium-guide.com

Пайка алюминия горелкой

Ручная пайка

Температура пайки

Пайка погружением во флюс

Технология

Недостатки

Пайка алюминия в печи

Флюсы для твердыми припоями — Энциклопедия по машиностроению XXL

Пайка мягкая и твердая

Особенности пайки мягкими припоями

Главные преимущества:

Пайка твердыми припоями. Разновидности припоев

технология пайки нержавейки твердым припоем

Пайка нержавейки в домашних условиях

Пайка с помощью газовой горелки

Работа с твердыми припоями

Как выбрать флюс для пайки

Рекомендации профессионалов

Основные ошибки во время пайки

Пайка соединений в обмотках твердыми припоями

Пайка на установках.

Пайка клещами.

что нужно знать о процедуре?

Пайка нержавеющей стали дома

Пайка твердыми припоями

Выбор флюса

Советы пайщиков

Это полезно знать

Соединение металлов: пайка против сварки

Соединение металлов: пайка против сварки

Как работает пайка

Как работает сварка

Выбор правильного процесса соединения металлов

Как спаять металл вместе | Паяльный металл

Рекомендуемые стержни по типу металла

Указания

Советы

6 шагов к успешной пайке

Шаг 1: Обеспечьте хорошую посадку и соответствующие зазоры.

Шаг 2: Очистите металлы.

Шаг 3: Флюсируйте детали.

Шаг 4: Соберите для пайки.

Шаг 5: Припаяйте сборку.

Шаг 6: Очистите паяное соединение.

Демистификация самых серьезных проблем, связанных с процессом пайки металлов

Есть ли разница между пайкой и сваркой?

производителей Откройте для себя преимущества лазерной пайки

Узнайте о преимуществах пайки перед сваркой

Лазерная пайка — следующий шаг в технологии пайки

Процессы пайки | Конструкция машины

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ