Высокотемпературная и низкотемпературная пайка
Пайка — это процесс получения неразъемного соединения материалов в твердом состоянии при нагреве ниже температуры их плавления путем смачивания, растекания и заполнения зазора между ними расплавленным припоем с последующей кристаллизацией жидкой фазы и образованием спая.
Преимущества пайки как технологического процесса и преимущества паяных соединений обусловлены главным образом возможностью формирования паяного шва ниже температуры плавления соединяемых материалов.
Такое формирование шва происходит в результате контактного плавления паяемого металла в жидком припое, внесенном извне (пайка готовым припоем), либо восстановленным из солей флюса (реактивно-флюсовая пайка), либо образовавшемся при контактно-реактивном плавлении паяемых металлов, контактирующих прослоек или паяемых металлов с прослойками (контактно-реактивная пайка). В отличие от автономного плавления (одностадийного процесса, протекающего в объеме при температуре, равной или выше температуры солидус соединяемых материалов), контактное плавление того же материала протекает при контактном равновесии по поверхности контакта с твердым, жидким, газообразным телом, иными по составу. Это многостадийный процесс, протекающий по разным механизмам; жидкая фаза при контактном плавлении твердого тела образуется ниже его температуры солидус.
Пайка обеспечивает получение бездефектных, прочных и работоспособных в условиях длительной эксплуатации, паяных соединений, если учтены физико-химические, конструктивные, технологические и эксплуатационные факторы.
Возможность образования спая между паяемым металлом и припоем характеризуется паяемостью, т.е. способностью паяемого металла вступать в физико-химическое взаимодействие с расплавленным припоем и образовывать паяное соединение.
Практически пайкой можно соединить все металлы, металлы с неметаллами и неметаллы между собой.
Необходимо только обеспечить такую активацию их поверхности, при которой стало бы возможным установление между атомами соединяемых материалов и припоя прочных химических связей.
Для образования спая необходимым и достаточным является смачивание поверхности основного металла расплавом припоя, что определяется возможностью образования между ними химических связей.
Смачивание принципиально возможно в любом сочетании основной металл — припой при обеспечении соответствующих температур, высокой чистоты поверхности или достаточной термической или другого вида активации. Смачивание характеризует принципиальную возможность пайки конкретного основного металла конкретным припоем.
При физической возможности образования спая (физической паяемости) уже в какой-то мере гарантирована паяемость с технологической точки зрения при обеспечении соответствующих условий проведения процесса пайки.
Паяемость того или иного материала нельзя рассматривать как способность его подвергаться пайке различными припоями. Можно рассматривать только конкретную пару, и в конкретных условиях пайки.
Важным моментом в оценке паяемости, как физической, так и технической, является правильный выбор температуры пайки, которая нередко является решающим фактором не только для обеспечения смачивания припоем поверхности металла, но и дополнительным важным резервом повышения свойств паяных соединений. При оценке паяемости нужно учитывать температурный интервал активности флюсов.
Паяльный флюс — это активное химическое вещество, предназначенное для очистки и защиты поверхности паяемого металла и припоя, в первую очередь, от окисных пленок.
Однако флюсы не удаляют посторонние вещества органического и неорганического происхождения (лак, краску).
Механизм флюсования флюсами, самофлюсующими припоями, контролируемыми газовыми средами, в вакууме, физико-механическими средствами может выражаться:
1. В химическом взаимодействии между основными компонентами флюса и окисной пленкой, образующиеся при этом соединения растворяются во флюсе, либо выделяются в газообразном состоянии; 2.
В химическом взаимодействии между активными компонентами флюса и основным металлом, в результате происходит постепенный отрыв окисной пленки от поверхности металла и переход ее во флюс; 3. В растворении окисной пленки во флюсе; 4.
В разрушении окисной пленки продуктами флюсования;
5. В растворении основного металла и припоя в расплаве флюса.
Окисные флюсы взаимодействуют преимущественно с окисной пленкой. Основой флюсования галоидными флюсами является реакция с основным металлом. Для повышения активности оксидных флюсов вводят фториды и фторборы, в результате одновременно с химическим взаимодействием между окислами происходит растворение окисной пленки во фторидах.
К активным газовым средам относятся газообразные флюсы, которые работают самостоятельно или как добавка в нейтральные или восстановительные газовые среды для повышения их активности.
При пайке металлов в активных газовых средах удаление окисной пленки с поверхности основного металла и припоя происходит в результате восстановления окислов активными компонентами сред или химического взаимодействия с газообразными флюсами, продуктами которого является летучие вещества или легкоплавкие шлаки, к восстановительным средам относятся водород и газообразные смеси, содержащие водород и окись углерода в качестве восстановителей окислов металлов.
В качестве нейтральных газовых сред используют азот, гелий и аргон, роль газовой среды сводится к защите металлов от окисления. Как газовая среда вакуум защищает металлы от окисления и способствует удалению с их поверхности окисной пленки.
При пайке в вакууме, в результате разрежения, парциальное давление кислорода становится ничтожно малым и, следовательно, уменьшается возможность окисления металлов.
При высокотемпературной пайке в вакууме создаются условия для диссоциации окислов некоторых металлов.
По условиям заполнения зазора способы пайки разделяются на капиллярные и некапиллярные.
Капиллярная пайка по методу образования спая разделяется на пайку готовым припоем, контактно-реактивную, диффузионную и реактивно-флюсовую. При капиллярной пайке расплавленный припой заполняет зазор между паяемыми деталями и удерживается в нем под действием капиллярных сил.
Капиллярная пайка, при которой используется готовый припой и затвердевание шва происходит при охлаждении, называется пайкой готовым припоем.
Контактно-реактивной называется капиллярная пайка, при которой припой образуется в результате контактно-реактивного плавления соединяемых материалов, промежуточных покрытий или прокладок с образованием эвтектики или твердого раствора. При контактно-реактивной пайке нет необходимости в предварительном изготовлении припоя.
Количество жидкой фазы можно регулировать изменением времени контакта, толщиной покрытия или прослойки, т.к. процесс контактного плавления прекращается после расходования одного из контактирующих материалов.
Диффузионной называется капиллярная пайка, при которой затвердевание шва происходит выше температуры солидус припоя без охлаждения из жидкого состояния.
Припой, применяемый при диффузионной пайке, может быть полностью или частично расплавленным, может образовываться при контактно-реактивном плавлении соединяемых металлов с одной или несколькими прослойками других металлов, нанесенных гальваническими способами, напылением или уложенных в зазор между соединяемыми деталями, или в результате контактного твердо-газового плавления. Цель диффузионной пайки — проведение процесса кристаллизации таким образом, чтобы обеспечить наиболее равновесную структуру соединения, повысить температуру распайки соединений.
При реактивно-флюсовой пайке припой образуется в результате восстановления металла из флюса или диссоциации одного из его компонентов.
В состав флюсов при реактивно-флюсовой пайке входят легковосстанавливаемые соединения.
Образующиеся в результате реакции восстановления металлы в расплавленном состоянии служат элементами припоев, а летучие компоненты реакции создают защитную среду и способствуют отделению окисной пленки от поверхности металла.
Некапиллярная пайка разделяется на пайку-сварку и сварку-пайку. Пайко-сварка относится к процессам исправления дефектов в чугунных, алюминиевых и др. деталях, выравнивания поверхности, устранения вмятин, т.е. заливку расплавленным припоем с использованием технических возможностей низко- и высокотемпературной пайки.
Обычно используется для изделий из чугуна и выполняется припоями из латуни с добавлением кремния, марганца, аммония. Сварко-пайка применяется при соединении разнородных металлов за счет расплавления более легкоплавкого металла и смачивания им поверхности более тугоплавкого металла.
Необходимая температура подогрева поверхности тугоплавкого металла достигается за счет регулирования величины смещения электрода от оси шва к более тугоплавкому металлу. При подготовке изделий к пайке, при необходимости, на паяемую поверхность наносят металлические покрытия.
Технологические покрытия (медь, никель, серебро) наносят на поверхность труднопаяемых металлов, либо металлов, поверхность которых при пайке интенсивно растворяется в припое, что вызывает ухудшение смачивания и капиллярного течения припоя в зазоре, хрупкость в соединениях, по месту нанесения припоя появляется эрозия, подрезы основного металла.
Назначение покрытия — предотвращение нежелательного растворения основного металла в припое и улучшение смачивания; в процессе пайки покрытие должно полностью растворяться в расплавленном припое.
При капиллярной пайке используются нахлесточные, стыковые, косостыковые, тавровые, угловые, соприкасающиеся соединения. Нахлесточные соединения наиболее распространены, т.к. изменяя длину нахлестки, можно изменять характеристики прочности изделия.
Нахлесточные паяные соединения обладают некоторыми преимуществами перед нахлесточными сварными, передача усилий в которых происходит по периметру элемента.
В сварных конструкциях любые швы являются источником концентрации напряжений в переходной зоне от основного металла к шву, и при неблагоприятных очертаниях шва концентрация достигает значительных величин. Сопоставление механических свойств паяных и сварных соединений позволяет сделать следующие выводы:
1. Применение пайки наиболее эффективно в тонкостенных конструкциях, толщиной не более 10 мм; 2. Производительность технологического процесса пайки оказывается часто более высокой; 3. Паяные соединения вызывают, как правило, меньшие остаточные деформации;
4. Паяные конструкции в большинстве случаев имеют меньшую концентрацию напряжений по сравнению со сварными.
Прочность паяных соединений определяется также влиянием дефектов, которые могут образовываться при несоблюдении оптимальных условий и режима пайки. Типичные дефекты, которые снижают прочность паяных соединений — поры, раковины, трещины, флюсовые и шлаковые включения, непропаи.
Все дефекты сплошности в паяных соединениях разделяются на дефекты, связанные с заполнением жидким припоем капиллярных зазоров, и дефекты, возникающие при охлаждении и затвердевании паяных швов.
Возникновение первой группы дефектов определяется особенностями движения расплавов припоев в капиллярном зазоре (поры, непропаи). Другая группа дефектов появляется из-за уменьшения растворимости газов в металле при переходе из жидкого состояния в твердое (газо-усадочная пористость).
К этой группе относится также пористость кристаллизационного и диффузионного происхождения.
Трещины в паяных швах могут возникнуть под действием напряжений и деформаций металла изделий или шва в процессе охлаждения. Холодные трещины возникают в зоне спаев при образовании прослоек хрупких интерметалидов.
Горячие трещины образуются в процессе кристаллизации; если в процессе кристаллизации скорость охлаждения высока и возникающие при этом напряжения велики, а деформационная способность металла шва мала, то возникают кристаллизационные трещины.
Полигонизационные трещины в металле шва возникают уже при температурах ниже температуры солидус после затвердевания сплава по так называемым полигонизационным границам, которые образуются при выстраивании дислокации в металле в ряды и образовании сетки дислокации под действием внутренних напряжений.
Неметаллические включения типа флюсовых или шлаковых могут возникать в результате недостаточно тщательной подготовки поверхности изделия к пайке или при нарушении режима пайки. При слишком длительном нагреве под пайку флюс реагирует с основным металлом с образованием твердых остатков, которые плохо вытесняются из зазора припоем.
Источник: http://weldering.com/vysokotemperaturnaya-nizkotemperaturnaya-payka
Низкотемпературная пайка
Настоящая инструкция распространятся на пайку электромонтажных схем ХИТ с помощью электропаяльника.
Инструкцией надлежит руководствоваться при разработке технологических процессов, пайке, ремонте, контроле и приемке паяных конструкций.
Отступления (ужесточенные или сниженные требований) от настоящей инструкции могут быть внесены в маршрутные карты (или другие технологические документы) по согласованию с главным технологом и представителем заказчика. Вспомогательные материалы, приспособления, оборудование и инструмент, необходимые для низкотемпературной пайки даны в Приложении.
Выполнение низкотемпературной пайки с помощью электропаяльника должно производиться при соблюдении правил техники безопасности, изложенных в инструкции по ТБ.
Подготовка электропаяльника и его обслуживание в процессе работы
Включить электропаяльник в сеть и нагреть его до температуры плавления канифоли (120 °С).
Удалить окалину с рабочей части паяльника с помощью напильника или корщетки.
Погрузить рабочую часть паяльника в канифоль и облудить ровным слоем припоя.
Не допускать охлаждения паяльника процессе работы, т.к. при этом происходит окисле припоя и ухудшаются условия пайки.
Не допускать охлаждение паяльника до температуры плавления припоя, так как пайка таким паяльником ухудшает качество паяного шва.
Считать нормальным температурным режимом паяльника такой, при котором припой быстро плавится, но не скатывается с жала паяльника, флюс при этом не сгорает мгновенно, а остается в виде кипящих капель.
Работать с электропаяльником, включенным в сеть через регулятор температуры необходимо в тех случаях, когда это требование оговорено маршрутной картой на пайку изделия.
Подготовка поверхности деталей под пайку
Обезжирить поверхность деталей, имеющих масляные или другие загрязнения, гальваническим путем.
Зачистить механическим путем до полного удаления покрытия (в зоне пайки) с поверхности деталей, к паяным швам которых предъявляются требования герметичности.
Не подвергать зачистке детали с луженой поверхностью.
Зачистить механическим путем до металлического блеска зону пайки деталей (не предусмотренных предыдущим пунктом):
- имеющие лакокрасочные покрытия;
- не имеющие гальванопокрытий в виде лужения, серебрения, меднения, цинкования;
- с никелированной поверхностью, конструкция которых не позволяет удалять остатки флюса (после лужения) методом промывки.
Обезжирить поверхность всех деталей одним из следующих способов:
- гальваническим;
- погружением в ванну с растворителем;
- протиркой зоны пайки бязевым тампоном, смоченным в растворителе.
Хранить детали в чистом и сухом помещение не более трех суток.
Выполнить повторную зачистку, если время хранения превысило трое суток.
Направить детали на сплошной контроль ОТК согласно требований таблицы 1.
Лужение
Подготовить электропаяльник к работе согласно требованиям, изложенным в разделе «Подготовка электропаяльника и его обслуживание в процессе работы».
Покрыть с помощью кисточки тонким слоем флюса зону пайки детали.
Использовать в качестве флюса 5-7%-ный раствор хлористого цинка и этилового спирта при лужении стальных и никелированных деталей, конструкция которых позволяет удалять остатки флюса методом промывки. В остальных случаях пользоваться флюсом ЛТИ-1 или ЛТИ-120.
Прогреть с помощью паяльника поверхность детали до температуры плавления припоя.
Погрузить рабочую часть паяльника в канифоль и набрать на нее избыточное количество припоя.
Применять для лужения припой той же марки, что и при пайке узла.
Прижать паяльник к детали и растереть припой по обслуживаемой поверхности.
Выполнить работы при интенсивном нагреве детали и при минимальном времени лужения.
Покрыть зону лужения ровным и тонким слоем припоя.
Внести в зону лужения дополнительное количество флюса, если припой не растекается по обрабатываемой поверхности.
Не подавать в зону лужения избыточного количества (сверх необходимого) припоя и флюса.
Прекратить лужение после того, как обрабатываемая поверхность детали будет покрыта ровным и тонким слоем припоя.
Разрешить лужение деталей выполнять методом погружения в ванну с расплавленным припоем.
Удалить остатки флюса с деталей после лужения методом промывки в растворителе. Разрешить удалять остатки флюса методом протирки бязевым тампоном смоченным в спирте.
Направить детали на сплошной контроль ОТК согласно требованиям таблицы 1.
Хранить детали после лужения в чистом и сухом помещении.
Подготовка проводов к пайке и лужение
Нарезать провода и изоляционные трубки в размер согласно чертежу.
Удалить с проводов изоляцию на длину, указанную в чертеже.
Удалять изоляцию разрешается техническим путем или инструментом исключающим надрез жил провода (например с помощью электроприспособления под вытяжной вентиляцией).
Закрепить концы изоляционной оплетки проводов с помощью нитроклея АК-20 или с помощью маркировочной бирки на клее или маркировочной ленты.
Зачистить шлифовальной шкуркой концы проводов не имеющие гальванопокрытий.
Выполнить лужение концов проводов (если такое предусмотрено маршрутной картой) согласно требований изложенных в разделе «Лужение».
Пайка
Произвести сборку узлов и деталей под пайку соблюдая следующие требования:
Выдержать зазор между собранными деталями 0,1-0,15 мм – для нелуженых поверхностей и не более 0,05 мм – для луженых;
Выполнить сборку таким образом, чтобы полностью исключалась возможность смещения деталей друг относительно друга, как в момент пайки, так и в процессе охлаждения узла после пайки.
Установить на паяемый узел приспособление для теплоотвода, если это предусмотрено маршрутной картой.
Обезжирить бязевым тампоном, смоченным в спирте, поверхность паяемых деталей. Не производить обезжиривание только в том случае, если в маршрутной карте имеются соответствующие указания.
Покрыть с помощью кисточки тонким слоем флюса зону пайки деталей.
Подготовить к работе электропаяльник согласно требованиям изложенным в разделе «Подготовка электропаяльника и его обслуживание в процессе работы».
Прогреть с помощью паяльника поверхность деталей до температуры плавления припоя, обеспечивая наибольший тепловой контакт между паяльником и деталями.
Прогревать более интенсивно детали с большей массой или детали, изготовленные из материала с меньшей теплопроводностью.
Погрузить рабочую часть паяльника в канифоль, а затем набрать на нее избыточное количество припоя. Марка припоя указана в чертеже.
Прижать паяльник к паяемым деталям и растереть припой по соединяемым поверхностям.
Покрыть зону пайки ровным и тонким слоем припоя.
Внести в зону пайки дополнительное количество флюса, если припой не растекается по обрабатываемой поверхности.
Разрешить непосредственную подачу припоя в зону пайки при значительной протяженности паяемого шва и малой площади теплоконтакта между паяльником и деталями.
Не подавать в зону пайки избыточного количества припоя (сверх необходимого для обеспечения чертежных размеров).
Разрешить пайку изоляторов узла ИКЗ, и других мелких деталей, выполнять под кожухом электроплитки включенной в сеть через регулятор температуры, при обязательном контроле температуры в зоне пайки с помощью термопары. Считать рабочей температурой такую которая превышала бы на 50-70 °С температуру плавления припоя.
Выполнить работы при интенсивном нагреве и минимальном времени пайки.
Контролировать время пайки только в том случае, если в маршрутной карте имеются соответствующие указания.
Прекратить пайку после того, как припой заполнит зазоры между паяемыми деталями, а зона пайки окажется покрыта тонким слоем расплавленного припоя.
Удалить остатки флюса с деталей бязевым тампоном (или кистью) смоченным в спирте. Если в маршрутной карте есть указания о недопустимости применения спирта, то удаление флюса производить методом механической зачистки.
Направить детали и узлы после пайки на сплошной контроль ОТК согласно требований таблицы 2.
Исправлять дефекты паяного шва необходимо с учетом следующих требований:
Выполнить подпайку одного и того же дефекта паяного шва разрешается не более двух раз.
Произвести распайку узла с помощью паяльника и очистить поверхность деталей от остатков флюса и припоя.
Произвести подготовку деталей к перепайке с учетом требований предыдущих разделов.
Выполнить перепайку узла с учетом требований данного раздела.
Направить на повторный сплошной контроль ОТК детали и узлы после перепайеи или подпайки.
Выполнить контроль с учетом требований таблицы 2.
Покрыть электроизоляционным лаком типа НЦ-62 или УР-231, слегка подкрашенным родамином паянный шов в том случае, если в маршрутной карте есть соответствующее указание.
Направить на сборку или другие способы контроля, согласно техническим требованиями чертежа, детали и узлы прошедшие контроль качество согласно таблицы 2.
| Следы коррозии, ржавчины, окисной планки, краски, масла и других загрязнений | Не допускаются | Устранить механической зачисткой |
| Заусенцы на кромках паяемых деталей | Не допускаются | Устранить механической зачисткой |
| Гальванические покрытия (кроме лужения) в зоне пайки на деталях, к паяным швам которых предъявляются требования герметичности | Не допускаются | Устраняются механической зачисткой |
| Никелевое покрытие на деталях, конструкция, конструкция которых не позволяет удалять остатки флюса методом промывки | Не допускаются | Устраняются механической зачисткой |
| Надрез жил при механической зачистке концов проводов или при удалении с них изоляции | Брак | |
| Шереховатость лужения поверхности | Не допускаются | Устранить повторным лужением |
| Постороние включения в припое | Не допускаются | Устранить повторным лужением |
| Не спай (наличие частично не облуженной поверхности) | Не допускаются | Устранить повторным лужением |
| Наличие остатков флюса на луженой поверхности или детали | Не допускаются | Устранить повторной промывкой |
| Непропай | Не допускается | Устранить подпайкой |
| Неспай | Не допускается | Устранить подпайкой |
| Усадочная пористость в паяном шве | Не допускается | Устранить подпайкой |
| Трещины в паяном шве | Не допускается | Устранить перепайкой |
| Занижение размеров паяного шва | Не допускается | Устранить напайкой |
Завышение размеров паянного шва:
|
ДопускаетсяНе допускается | Устранить перепайкой |
| Наличие остатков флюса на паяном шве паяемом материале | Не допускается | Устранить повторной очисткой |
Протекание флюса по токоотводам при пайке их с борнами:
|
ДопускаетсяНе допускается | Устранить повторной очисткой |
Материалы
- Припои оловянно-свинцовые (проволока диаметром 2-4 мм) ГОСТ 21931-80.
- Припои серебряные (проволока диаметром 2-4 мм) ГОСТ 19738-74.
- Олово (проволока диаметром 2-4 мм) ГОСТ 860-75.
- Флюс ЛТИ-1, приготовленный по ТИ.
- Канифоль сосновая, сорт 1, ГОСТ 19113-84.
- Цинк хлористый технический, сорт 1, ГОСТ 7345-78.
- Спирт этиловый технический ГОСТ 17299-78.
- Лак НЦ-62 ТУ 6-21-090502-2-90.
- Растворитель марки 646 ГОСТ 18188-72.
Источник: http://weldworld.ru/instructions/payka/5704-nizkotemperaturnaya-payka.html
ПОИСК
Перед пайкой низкотемпературными припоями поверхности, подлежащие пайке, тщательно облуживают. [c.228]
Горелку ГВП-4 (рис. 17) применяют для пайки низкотемпературными припоями деталей с толщиной стенки до [c.30]
ПАЙКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫМИ ПРИПОЯМИ [c.21]
Припои. Различают пайку высокотемпературными припоями, состоящими иа основе меди и серебра, и пайку низкотемпературными припоями, в основе которых лежат оловянно-свинцовые сплавы.
Высокотемпературные припои имеют температуру плавления выше 500° С и обладают достаточно высокой механической прочностью (до 50 кгс/мм2).
Температура плавления низкотемпературных припоев не более 400° С, и предел прочности не превышает 7 кгс/мм . [c.85]
Спеченный слой на основе молибдена может быть в дальнейшем подвергнут гальваническому наращиванию никелем или медью для последующей пайки низкотемпературными припоями. Непосредственная пайка к слою молибдена возможна высокотемпературными припоями в защитной среде при 780—1000° С. [c.69]
В радио- и электротехнической отраслях промышленности широко используются детали из ферритов и керамики.
Для получения различных конструкций, в которые входят детали из этих материалов, они в ряде случаев должны подвергаться пайке низкотемпературными припоями.
Чтобы обеспечить возможность пайки, ферритные или керамические детали необходимо предварительно металлизировать. При этом металлизации подвергается либо вся поверхность детали, либо отдельные ее участки. [c.187]
Пайка низкотемпературными припоями осуществляется обычным способом с использованием нагревательного элемента паяльника. [c.150]
Рассмотренные выше газообразные флюсы применяют при высокотемпературной пайке. Низкотемпературная пайка с применением их не протекает. Процесс взаимодействия основного металла с припоем при низкотемпературной пайке идет при добавлении к существующим активным и нейтральным газовым средам паров хлористого аммония ЫН4С1.
При нагреве хлористый аммоний разлагается на аммиак и хлористый водород. Нагрев хлористого аммония в контролируемых газовых средах до 350° С к заметной убыли соли не приводит, в то время как флюсующее действие газовых сред резко возрастает.
Механизм удаления окисных пленок с основного металла и припоя в этом случае, по-видимому, связан в первую очередь с взаимодействием хлористого водорода с окислами и переводом их в легкоплавкие шлаки. При температуре 450°С начинается интенсивное испарение хлористого аммония, приводящее к усилению взаимодействия продуктов его разложения с металлами.
Температуры пайки некоторых металлов в активированных хлористым аммонием средах приведены в табл. 21 [15]. [c.122]
При пайке низкотемпературных алюминиевых сплавов с органическими флюсами рекомендуемая ширина паяльного зазора [c.269]
Рекомендуется пайка низкотемпературными припоями. [c.892]
Пайка низкотемпературным припоем. Применение обычных мягких припоев возможно, но предварительно необходимо покрыть поверхность молибдена нтеелем или медью. [c.175]
Смотреть страницы где упоминается термин Пайка низкотемпературная: [c.228] [c.234] [c.212] Пайка, ее физико-химические особенности, технология и технологический процесс (1988) — [ c.11 , c.207 , c.225 , c.270 ]
© 2018 chem21.info Реклама на сайте
Источник: https://www.chem21.info/info/1423557/
Пайка медных труб своими руками
Надежность и долговечность труб из меди не подвергается сомнению. Однако пайка медных труб своими руками потребует большей сноровки, чем, например, пластиковых. Выбор технологии соединения изделий зависит от назначения трубопровода.
Наиболее часто применяются две технологии. Высокотемпературная сварка чаще всего используется, если подразумевается, что нагрузки на систему будут высокими. Для обустройства бытовых трубопроводов отлично подходит низкотемпературная пайка.
Прежде чем приниматься за самостоятельное выполнение работ, следует внимательно изучить технологии, ведь они требуют ответственного и внимательного подхода.
Технология высокотемпературной пайки
Соединение труб из меди с применением высокотемпературной пайки осуществляется при температурах выше 450 градусов. Необходимость применения столь высоких температур обусловлена использованием металлов с более высокой температурой плавления, чем олово.
Основу смеси для высокотемпературного припоя составляют медь, серебро и некоторые другие металлы. Припой, сделанный с использованием тугоплавких материалов, дает так называемый, пьяный шов, который обладает рядом преимуществ по техническим параметрам.
Такой шов незаменим в случаях, когда необходимо соединить трубы большого диаметра.
Твердая пайка очень часто применяется при устройстве отопительных систем. При производстве сантехнических работ использование этого метода позволяет устроить отвод от уже собранной системы отопления.
Главная особенность высокотемпературной пайки состоит в отжиге металла, после которого он размягчается.
Технология низкотемпературной пайки
В бытовом отоплении, водоснабжении, а так же других отраслях, в которых температура относительно не высока, наиболее часто применяется метод низкотемпературной пайки. Такой способ применяется в системах с использованием температуры ниже 450 градусов и для изделий небольшого диаметра.
Такая технология пайки позволяет не отжигать металл, что в свою очередь поспособствовало широкому распространению этого метода при проведении сантехнических работ. Этот метод является наиболее безопасным при осуществлении работ собственными силами.
Основные этапы пайки
Все работы по производству спайки можно разбить на следующие технологические шаги:
- Резка изделия.
- Очистка наружной и внутренней поверхностей трубы и раструба.
- Проверка соединяемых деталей и зазора.
- Нанесение флюса на поверхность изделия.
- Сборка.
- Нагрев.
- Заполнение монтажного зазора припоем.
- Охлаждение пайки.
- Удаление остатков флюса и очистка соединения.
Прежде, чем приниматься за пайку медных труб, нужно соответствующим образом подготовить срезы — зачистить их, устроить технические зазоры, чтобы затем заполнить их смесью припоя. Для сварки труб используется специальное вещество, называемое флюс.
Флюс позволяет равномерно распределить припой по всему объему зазора и сделать шов более надежным. Основное правило при использовании этого вещества состоит в том, чтобы избежать попадания влаги на подготовленную поверхность.
После выполнения всех правил можно приниматься за работу.
Нагрев изделий при низкотемпературной пайке
Для производства этого типа работ потребуются низкотемпературный флюс, газовая горелка на пропане и газовая смесь: пропан-бутан-воздух. Иногда используется воздушно-пропановая смесь.
Для производства низкотемпературной пайки может использоваться электрический паяльник, который тоже подходит для нагрева элементов соединения. Если для нагрева используется газовая горелка, то нужно иметь в виду, что пятно контакта постоянно должно перемещаться, что позволит добиться равномерного нагрева.
Нагрев изделий при высокотемпературной пайке
Технология высокотемпературной пайки, благодаря надежности и прочности, также известна как «твердая». Для сварки по такой технологии используется ацетилен-воздушная или пропан-кислородная газовые смеси. Для соблюдения всех требований технологии, пламя должно быть горячим, о чем свидетельствует его ярко-синий цвет.
Пламя горелки следует перемещать по всей длине шва и окружности изделия, это позволит добиться равномерного нагрева. Детали соединения следует нагревать до 750 градусов. Нужную температуру легко определить по темно-вишневому цвету нагреваемых изделий.
Видео
Предлагаем вашему вниманию видеоролик, демонстрирующий процесс пайки медных труб.
Источник: https://www.stroitelstvosovety.ru/drugoe/pajka-mednyh-trub-svoimi-rukami
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Cтраница 1
Низкотемпературные припои ( оловянно-свинцовые, висмутовые, кадмиевые и др.) имеют низкую температуру плавления ( табл. 13.1) и невысокую механическую прочность. [1]
| Химический состав и свойства оловянно-цинковых припоев. [2] |
Низкотемпературные припои применяют в тех случаях, когда требуется низка. В состав низкотемпературных припоев входят, кроме свинца и олова, висмут и кадм ий. Эти припои более хрупки, чем оловянно-свинцо-вые, особенно если содержат значительное количество висмута. [3]
Обозначениенизкотемпературных припоев ( например, ПОССу 18 — 2) расшифровывается так: П — припой, ОС — оловянно-свинцовый, Су — легирован сурьмой, 18 и 2 — соответственно содержание олова и сурьмы в процентах. [4]
Пайканизкотемпературными припоями в индукторах или газовом пламени повышает надежность крепления, но прочность самого соединения мала из-за наличия больших напряжений в паяном шве вследствие разницы в КЛТР материалов. Кроме того, неконтролируемые скорости нагрева и охлаждения в процессе пайки приводят к появлению микротрещин на поверхности твердого сплава, которые впоследствии вызывают разрушение инструмента. [5]
Пайканизкотемпературными припоями осуществляется обычным способом с использованием нагревательного элемента паяльника. [7]
Пайкунизкотемпературными припоями используют почти дл всех металлов. Эти припои состоят в основном из олова. [8]
Пайкунизкотемпературными припоями используют почти для всех металлов. Эти припои состоят в основном из олова. [9]
Пайканизкотемпературными припоями менее надежна, чем высоко температурными. Ее применяют в тех случаях, когда не требуется высокой прочности соединения. [10]
Пайкунизкотемпературными припоями используют почти для всех металлов. Эти припои состоят в основном из олова. [11]
В качественизкотемпературных припоев в последнее время применяют сплавы индия с оловом, цинком, кадмием и другими металлами. Индий наряду с низкой температурой плавления обладает хорошей смачивающей способностью по отношению к металлам, керамике, стеклу, полупроводникам. [12]
Основные материалынизкотемпературных припоев ( ГОСТ 21930 — 76) — сплавы олова и свинца. Дополнительное легирование низкотемпературных ( мягких) припоев с целью повышения температуры плавления выполняется сурьмой ( до 6 %) или кадмием. [13]
В качественизкотемпературных припоев применяют сплавы индия с оловом, цинком, кадмием и другими металлами. [14]
Рекомендуется пайканизкотемпературными припоями. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Источник: https://www.ngpedia.ru/id320433p1.html
Вопросы и ответы по сварке. Вопрос №74
Расскажите, пожалуйста, о технологии газопламенной пайки.
При пайке основной металл не плавится, а нагревается лишь до температуры расплавления припоя, которая значительно ниже температуры плавления основного металла.
Такая особенность процесса позволяет использовать пайку для получения прочноплотных соединений не только однородных, но и разнородных металлов.
Успешно паяют чугун, углеродистую и легированную стали, медь и ее сплавы, никель, алюминий и большинство конструкционных металлов и сплавов.
Различают два основных вида пайки: высокотемпературную и низкотемпературную. В первом случае применяют припои с температурой плавления выше 550 °С, а во втором — ниже 550 °С.
Высокотемпературную газопламенную пайку выполняют стандартными горелками, работающими на смеси горючего газа с кислородом. В качестве горючего газа можно использовать как ацетилен, так и пропан–бутан, газ МАФ и др.
Низкотемпературную пайку можно выполнять как с использованием газовоздушных горелок, так и промышленных электрических фенов.
Решающее влияние на качество пайки оказывает состав припоя и флюса, тип соединения и техника пайки.
Припои. Как правило, при низкотемпературной пайке используют припои с температурой плавления до 350–400 °С, а при высокотемпературной — выше 650 °С.
Для низкотемпературной пайки наибольшее применение находят оловянисто–свинцовые припои (табл. 1), а для высокотемпературной — серебряные, медно–цинковые и медно–фосфоритовые припои (табл. 2).
Таблица 1. Припои для низкотемпературной пайки
|
Таблица 2. Припои для высокотемпературной пайки
|
Серебряные припои можно применять при пайке всех черных и цветных металлов, кроме алюминия и цинка. Медно–цинковые припои используют преимущественно для пайки стали, чугуна, меди, бронзы и никеля. Лучшие результаты дает припой ЛОК62–06–04.
Медно–фосфористые припои являются заменителями припоев на основе дефицитного серебра и низкотемпературных припоев при пайке меди, латуни и бронзы. При пайке меди эти припои не требуют флюса, однако из–за хрупкости соединений, выполненных с применением медно–фосфористых припоев, их нельзя использовать в конструкциях, работающих при ударных нагрузках.
Большинство припоев выпускают в виде прутков, проволоки, порошков или полос. Медно–цинковые припои из–за повышенной хрупкости поставляют в виде зерен различной грануляции.
Флюсы. Назначение флюса: предохранить припой и основной металл от окисления; растворить оксиды, образующиеся в процессе пайки; способствовать смачиванию металла расплавленным припоем за счет снижения его поверхностного натяжения. Состав некоторых промышленных флюсов для низко– и высокотемпературной пайки приведен в табл. 3 и 4.
Таблица 3. Флюсы для низкотемпературной пайки
|
Таблица 4. Флюсы для высокотемпературной пайки
|
Конструкция паяных соединений. Прочность паяного соединения во многом зависит от площади спая и взаимной подгонки соединяемых деталей, т. е. от величины зазора между ними. При пайке рекомендуют применять соединения, показанные на рис. 1.
В основном применяют нахлесточные соединения, поскольку, увеличивая величину нахлеста, легко повысить прочность соединения.
Для улучшения механических свойств стыкового соединения практикуют увеличение рабочего сечения за счет применения косого или зубчатого стыка.
|
Техника пайки. При низкотемпературной пайке очищенные детали предварительно подвергают лужению, собирают, наносят на поверхность припоя флюс и расплавляют припой пламенем горелки. Расплавленный припой затекает в зазор или на соединяемые детали, после чего пламя отводят, чтобы обеспечить охлаждение.
Высокотемпературную пайку выполняют газовым пламенем нормального состава. Возможен небольшой избыток горючего. Удельная мощность пламени (по ацетилену), л/(ч·мм): для углеродистой стали — 100–200, нержавеющей — не более 70, меди — 150–200, латуни — 100–120.
При использовании газов–заменителей необходимо учитывать коэффициент замены для соответствующего газа и расход кислорода, обеспечивающий нормальное пламя. Детали нагревают факелом пламени — зоной, находящейся на расстоянии 20–30 мм от ядра. Это не допускает перегрева металла.
Пламя следует всегда направлять на деталь, имеющую наибольшую толщину и теплопроводность (при пайке разнородных металлов).
Диаметр или ширину припоя (при использовании полос) выбирают из расчета, что они должны быть равны 1–3 толщины наиболее тонкого элемента спаиваемых деталей. Последовательность операций и техника высокотемпературной пайки приведены в табл. 6.
Таблица 6. Последовательность операций и техника высокотемпературной пайки газовым пламенем
|
|
Вернуться в раздел Вопросы и ответы.
Источник: http://et.ua/questions/answer74.html
Газопламенная пайка
СВАРКА, РЕЗКА МЕТАЛЛОВ
Если сравним пайку со сваркой, то различие заключается в том, что при сварке плавятся соединяемые кромки металла, а при пайке расплавляется только припой, температура плавления которого намного ниже, чем у свариваемых частей металла.
Сразу надо отметить, что пайка предусматривает применение преимущественно швов внахлестку, а это предполагает повышенный расход металла и применение довольно дорогих припоев.
Поэтому пайка не находит такого широкого распространения, как сварка.
Существует два вида пайки: низкотемпературная и высокотемпературная. Низкотемпературная пайка предусматривает применение припоев с температурой плавления ниже 550°С, а высокотемпературная —выше 550°С.
Для низкотемпературной пайки используются электропаяльники и газовоздушные горелки, а для высокотемпературной — горелки, работающие на смеси ацетилена, бутана или пропана с кислородом.
Если производится работа с крупногабаритным изделием, могут использоваться многопламенные горелки.
Остановимся на вопросе выбора припоев для пайки различных металлов. Для низкотемпературной пайки лучше всего применять оловянисто-свинцовые припои, а для высокотемпературной — медно-фосфористые, медно-цинковые и серебряные припои. Медно-фосфористые припои довольно хрупки и их нельзя применять в конструкциях, испытывающих нагрузки.
А так припой широко используется при пайке металлов медной группы (меди, латуни, бронзы). Этот припой при пайке меди вообще не требует флюса. Медно-цинковые припои используются для пайки стали, никеля, чугуна. Могут использоваться и для пайки металлов медной группы. Самый широкий спектр применения имеют серебряные припои.
Они обеспечивают высокое качество соединений практически всех черных и цветных металлов (исключение — алюминий, цинк).
Более подробно области применения припоев приведены в таблицах.
|
Таблица припоев низкотемпературной пайки
|
Практически любая пайка предполагает применение флюсов. Флюсы предохраняют металл и припой от окисления, растворяют оксиды, которые образуются при пайке, флюсы способствуют смачиванию металла припоем,
При низкотемпературной пайке наиболее распространенным флюсом является канифоль. Используются также флюсы, содержащие хлориды металлов, чаще других хлористый цинк и хлористый аммоний.
|
Марка |
Область применения |
|
Медно-фосфористые |
|
|
ПМФОПрб-4-0,03 |
Пайка меди и сплавов на основе меди |
|
Медно-цинковые |
|
|
МЦН 48-10 ЛОК 59-1-03 Ж 62-50 |
Пайка серого чугуна |
|
ПМц-Зб |
Пайка латуней марки Л 58-1 и Л 59 |
|
Л 63 Л 68 |
Пайка меди и углеродистых сталей |
|
ПМц-48 |
Пайка латуни марки Л 62 |
|
ЛОК 62-06-04 |
Пайка чугуна и стали |
|
ПМд-54, Л 62 |
Пайка стали, меди и брогоы |
|
Серебряные |
|
|
ПСр-45 |
Пайка меди и бронзы |
|
ПСр-65 ПСр-70 |
Пайка токоведущей арматуры |
|
ПСр-10 |
Пайка участков, где рабочая температура достигает 800°С |
|
ПСр-12 |
Пайка деталей медной группы (содержание меди до 58%) |
При высокотемпературной пайке черных и цветных металлов обычно применяют флюсы на основе буры. Иногда добавляют борную кислоту, когда необходимо повысить рабочую температуру пайки (при использовании более тугоплавких припоев).
В случае применения легкоплавких припоев в флюс вводят хлористый цинк, фтористый калий и другие щелочные металлы.
Для пайки алюминиевых и магниевых сплавов применяют системы солей, состоящие из хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов.
Если ведется газопламенная пайка, то лучше всего применять порошкообразные флюсы или флюсы в виде паст.
Предлагаются две таблицы по применению флюсов при низкотемпературной и высокотемпературной пайке.
Флюсы при низкотемпературной пайке
|
Состав |
Применение |
|
Хлористый цинк 85% Хлористый аммоний 10% Фтористый натрий 5% |
Пайка алюминия |
|
Канифоль |
Пайка меди и ее сплавов |
|
Насыщенный раствор хлористого цинка в соляной кислоте |
Пайка нержавеющей стали |
|
Хлористый цинк 25—30% Хлористый аммоний 5—20% Вода 50—70% |
Пайка етапи, меди, медных сплавов |
Флюсы при высокотемпературной пайке
|
Состав |
Применение |
|
Борная кислота 40% Бура 40% Сола 20% |
Латунь, медь |
|
Углекислый литий 20%, Борная кислота 50—60% |
Чугун |
|
Борная кислота 50% Плавленая бура 50% |
Нержавеющая сталь |
|
Фтористый литий 1,5% Фтор-борат калия 2—8% Фтористый калий 4—10% Бооная кислота 60—80% |
Пайка нержавеющей стали с медью |
|
Борная кислота 55—45%, Кал№! фтористо-водородный 45—55% |
Пайка высокоуглеродистой инструментальной стали и сверхтвердых сплавов |
|
Флюс марки № 34 |
Алюминий |
|
Бура 100 (кристаллическая или плавленая) |
Пайка меди, латуни, бронзы, стали, чугуна |
|
Марка № 7 |
Тоже |
|
Марка № 209 |
Пайка конструкционных нержавеющих и жаропрочных сталей |
|
Марка № 284 |
Пайка стали, никелевых и медных сплавов |
Особенности паяных швов. Уже упоминалось, что при пайке применяются главным образом нахлесточные швы. Прочность соединения при этом напрямую зависит от величины нахлеста.
Для улучшения механических свойств стыкового соединения практикуется увеличение рабочего сечения за счет применения косого или зубчатого стыка. Последний вид стыка часто используют при пайке полотен циркулярных ленточных пил.
Однако такая конструкция паяного шва требует механической обработки и усложняет сборку соединяемых деталей. Типы паяных соединений показаны на рис. 47.
Тавровые соединения при пайке применяют очень редко. Пайка широко применяется при получении трубчатых соединений (рис. 48). Соединения типов 1 и 2 используют, когда допускается увели-
■ж
шштт
Рис. 47. Типы паяных соединений.
1 — стыковые; 2 — нахлесточные; 3 — с отбортовкой, 4 — втулочные, 5 — специальные
чеьпе наружного диаметра трубы, а соединения 34— при необходимости его сохранения. Величина зазора между соединяемыми деталями при пайке должна быть минимальной для улучшения заполнения его расплавленным припоем под действием капиллярных сил.
тщщ
тШМШ
Рис. 48. Трубчатые соединения
Технология процесса пайки: Начнем с того, в какой последовательности осуществляются операции при низкотемпературной пайке. Сначала соединяемые детали надо хорошо очистить. Затем эти детали надо подвергнуть процессу лужения.
После этого детали соединяются вместе, но с тем расчетом, чтобы между ними оставался небольшой зазор — 1—2 мм. На поверхность в месте будущего соединения наносится флюс.
Затем горелкой расплавляется припой, который должен затекать в зазор и заполнить поверхность деталей вокруг зазора.
Последовательность операций при высокотемпературной пайке имеет свои особенности. Очистка деталей и их лужение происходят по той же схеме. Затем детали обязательно закрепляются с соблюдением требуемого зазора и нахлеста. Затем детали нагреваются факелом пламени. Нагревание происходит в зоне 25—30 мм от центра спайки.
Больше нагревать всегда надо детали, имеющие большую (по сравнению с другой соединяемой деталью) толщину и теплопроводность. Когда место спая нагрето факелом горелки до температуры растекания припоя, нанести флюс. Припой после этого разогреть и тоже окунуть во флюс.
Когда флюс на припое расплавился, ввести припой в место спая и расплавлять его путем касания разогретых ранее деталей, но ни в коем случае не плавить припой в пламени горелки.
Высокотемпературная пайка производится газовым пламенем нормального состава. Возможен небольшой избыток горючего. Удельная мощность пламени (по ацетилену) принимается [л/(ч * мм)]: для углеродистой стали —100—200, нержавеющей стали не более 70, меди— 150—200, латуни—100—120.
Закончив пайку, пламя надо отвести в сторону и дать соединенным деталям остыть естественным путем, не пытаясь ускорить процесс охлаждения. Затем надо очистить шов от флюса ветошью с использованием теплой воды.
Физические основы магнитной дефектоскопии. Магнитные методы контроля основаны на обнаружении магнитных потоков рассеяния, возникающих при наличии различных дефектов, в намагниченных изделиях из ферромагнитных материалов (железа, никеля, кобальта и некоторых сплавов). …
Получение и свойства ультразвуковых колебаний. Акустическими вшпама называются механические колебания, рзспро — страняющиеся в упругих средах. Если частота акустических колебаний превышает 20 кГц (т. е. выше порога слышимости для человеческого …
Природа рентгеновского и гамма-излучения. Как и видимый свет, рентгеновское и гамма-излучения представляют собой электромагнитные излучения. Они отличаются длиной волны: длина волны видимого света (4—7)в10‘7м, рентгеновского излучения 6 •Ю13— 10*9 м, …
Источник: https://msd.com.ua/svarka-rezka-metallov/gazoplamennaya-pajka/
Загрузка...
