Поділ пайки на низькотемпературну і високотемпературну носить, в деякій мірі, умовний характер. По своїй фізичній природі пайка твердими припоями не відрізняється від пайки м'якими. Як і остання вона являє собою процес утворення нероз'ємного з'єднання двох металів за допомогою третього (званого припоєм), температура плавлення якого нижче температури плавлення металів, що сполучаються.
Пайка твердими припоями
І все ж, незважаючи на те, що низькотемпературна й високотемпературна пайки є явища однієї сутності, їх технологія, використовувані матеріали і обладнання, характеристики одержуваного з'єднання істотно розрізняються. Що, власне, і стало підставою для поділу цих способів. За граничну температуру, що розділяє їх, прийняті 450 ° C.
Відмінності високотемпературної пайки від низькотемпературної
Що відрізняє високотемпературну пайку від низькотемпературної, крім температури плавлення припоїв? Перш за все - значно більш висока міцність паяного з'єднання, обумовлена більшою міцністю твердих припоїв в порівнянні з м'якими.
Спаяна рама велосипеда
Важливою відмінністю високотемпературної пайки від низькотемпературної є підвищена термостійкість з'єднання. Оскільки температура плавлення твердих припоїв значно вище температури плавлення м'яких, з'єднання, виконане високотемпературної пайкою, здатне працювати при більш високих температурах, зберігаючи всі свої властивості. У багатьох випадках при виборі способу пайки, ця особливість є визначальною.
Але є і те, в чому пайка твердими припоями поступається пайку м'якими припоями. Відносно висока температура може викликати структурні зміни в деяких металах. Таке, зокрема, спостерігається в чавуні, в якому при пайку можуть виникати гартівні структури, що призводять до підвищеної крихкості металу в зоні шва.
Висока температура плавлення твердих припоїв висуває свої вимоги до джерел нагріву. Вони повинні забезпечувати розплавлення припоев, температура плавлення яких досягає іноді 1000 ° C. Це виключає використання при високотемпературної пайку зручних паяльників, що є основним інструментом при пайку м'якими припоями.
Резюмуючи вищесказане, можна підвести підсумок порівняння високотемпературної і низькотемпературної пайок. До переваг першої відноситься висока міцність і термостійкість з'єднання, до недоліків - складність технологічного процесу, обумовлена необхідністю прогріву паяються деталей до відносно високих температур.
Застосування пайки твердими припоями
Область застосування пайки твердими припоями визначається її проміжним положенням між низькотемпературної пайки і зварюванням. Скрізь, де потрібно отримати більш міцне з'єднання, ніж це можна зробити з використанням м'яких припоїв, здатне до того ж працювати в умовах високих температур, і в той же час зберегти структуру металів, що сполучаються, не допустити їх знеміцнення і деформації (як це має місце при зварюванні), застосовують високотемпературну пайку.
Пайка твердими припоями є основним способом при виготовленні металорізального інструменту з твердосплавними пластинами. Припаювання останніх забезпечує достатню міцність з'єднання і не робить негативного впливу на твердість і геометрію ріжучих пластин.
Виготовлення всіляких судин з кольорових металів і нержавіючих сталей, з'єднання сталевих і мідних трубопроводів, що працюють під високим тиском або підвищеній температурі в різних системах - холодильних, теплообмінних та ін. - також не може обійтися без пайки твердими припоями.
Широко використовується високотемпературна пайка при ремонті автомобілів - радіаторів, трубопровідних систем двигуна і трансмісії, кузовів, різних деталей - всюди, де можна або небажано застосовувати зварювання.
Доцільно використання високотемпературної пайки для з'єднання між собою тонкостінних деталей, що працюють при значних навантаженнях і пружних деформаціях.
Для ремонту мідних і латунних побутових виробів, що піддаються в процесі експлуатації високих температур, високотемпературна пайка є способом ремонту не мають альтернативи. Таких, наприклад, як старовинний самовар, розтоплюють дровами. В цьому випадку м'які припої не можуть застосовуватися через нездатність витримувати високу температуру нагрівання.
Джерела нагріву при високотемпературної пайку
Як джерела нагріву при високотемпературної пайку може використовуватися будь-яке обладнання, яке дозволяє нагрівати паяемие деталі трохи вище температури плавлення використовуваних припоїв. Ця температура може коливатися в межах 450-1200 ° C. При використанні латунь тугоплавких матеріалів, таких як латунь або технічно чиста мідь, потрібно нагрів, перевищує 1000 ° C, при використанні среднеплавких припоев потрібна температура нагріву в 700-800 ° C.
Основними джерелами нагріву при високотемпературної пайку є газові пальники різних типів, індуктори і печі. Застосовується також нагрів електроопору. У побуті найчастіше твердими припоями паяють за допомогою пальників.
Основна заслуга в утворенні міцних і термостійких сполук при високотемпературної пайку належить міді. Вона не тільки входить практично в усі тверді припої, але в більшості з них виконує головну роль, будучи основою припоев.
Іноді використовують в якості припою і технічно чисту мідь. Однак набагато частіше використовують пайку мідними припоями, що представляють собою з'єднання міді з іншими металами - цинком, сріблом, кремнієм, оловом і ін. Кожен з цих елементів вносить свою лепту в технологічні властивості припоїв. Майже всі вони знижують температуру плавлення (у чистої міді вона складає 1083 ° C).
При високотемпературної пайку використовуються мідно-цинкові, мідно-фосфорні, срібні припої і латуні.
твердий припій
Твердий припій покритий флюсом
Мідно-фосфорні припої відносяться до среднеплавкого (700-850 ° C), мають високу плинністю і гарну корозійну стійкість до агресивних середовищ. Використовуються для пайки міді і її сплавів (бронзи, латуні, мельхіору). Можна їх використовувати і в якості замінника срібних припоїв при ремонті ювелірних виробів.
Пайка сталей і чавуну мідними припоями, що містять фосфор, не застосовується через підвищену крихкість з'єднання і його нездатності переносити ударні, вібраційні і згинальні навантаження. Це викликано утворенням по межі шва плівки Фосфіти.
Відмінну рису мідно-фосфорних припоїв є те, що вони є самофлюсуючі. При пайку ними мідних виробів, застосування флюсу не обов'язково.
Латуні. Широке поширення в якості припоїв отримали латуні, які є сплавом міді з цинком. Латуні Л62 і ЛОК-62-06-04 дають міцні паяні з'єднання. ЛОК-62-06-04 відрізняється від Л62 наявністю олова і кремнію, що забезпечують більш високі технологічні властивості припою. Олово збільшує жидкотекучесть і знижує температуру плавлення, а з'єднання кремнію оберігають цинк від окислення і випаровування. Латуні застосовуються при пайку міді, сталі, чавуну.
Срібні припої. Срібло є відмінним матеріалом для пайки. Срібним припою, які представляють собою в основному сплав срібла з міддю і цинком, належить перше місце по розтіканню, смачиваемости, міцності і антикорозійного. Не будь вони такими дорогими, можна було б відмовитися від всіх інших припоїв, використовуючи тільки срібні. Благо вони володіють універсальністю і здатні паяти практично будь-який метал.
Припої на основі срібла позначаються буквами ПСР (ПСР-15, ПСР-25, ПСР-45, ПСР-65, ПСР-70). Марки ПСР-15 і ПСР-25 використовуються для паяння не дуже відповідальних деталей. Якщо потрібно отримати особливо якісне з'єднання, використовують припой ПСР-45, що має 45% срібла, 30% міді і 25% цинку. ПСР-45 володіє відмінними якостями - в'язкістю, ковкістю, жидкотекучестью, стійкістю проти корозії, здатністю витримувати вібрацію і удари. Припій ПСР-65 не поступається ПСР-45, але дуже дорогий.
Срібними припоями можна паяти практично будь-який метал - мідь і її сплави, срібло, стали і ін. Проте в силу їх дорожнечі пайку срібними припоями застосовують тільки там, де це економічно доцільно, зокрема, для з'єднання нержавіючих сталей, що відносяться до розряду труднопаяемих і вимагають припоев, що володіють хорошою смачиваемостью і дозволяють уникнути корозії, яка може виникнути в спае.
Основним компонентом флюсів для пайки твердими припоями є борні сполуки - бура (Na2B4O7), борна кислота (H3BO3), борний ангідрид (B2O3). Для посилення активності борних флюсів, наприклад при пайку нержавіючих і жаростійких сталей, в них додаються сполуки фтору - фтористий кальцій, фтористий калій. Застосовуються спеціальні флюси, регламентовані ГОСТ 23178-78 - під марками ПВ200, ПВ201, ПВ209, ПВ209Х, ПВ284Х. У перші два входять борна кислота, бура і фтористий кальцій. Вони використовуються для пайки нержавіючих і конструкційних сталей і жароміцних сплавів. Флюс ПВ209 складається з фтористого калію, борного ангідриду, калію тетрафторборатів. Флюси ПВ209Х, ПВ284Х складаються з борної кислоти, гідроксиду калію, плавикової кислоти. Флюси ПВ209, ПВ209Х, ПВ284Х можна використовувати для пайки міді і її сплавів, нержавіючих і конструкційних сталей.
Пайка міді і її сплавів може проводитися за допомогою чистої бури, яка є універсальним флюсом для високотемпературної пайки.
Використовуються різні форми випуску флюсів - рідини, порошок, шматочки (кристали бури, наприклад). Щоб полегшити їх дозування (надлишок флюсу так само небажаний, як і недолік), використовують об'єднання їх з припоєм. Робиться це різними способами - додаванням у вигляді порошку в сипучі форми припоев, обмазкой прутків припою або приміщенням всередину трубочки з припою, спільним пресуванням таблетованих форм.
Технологія високотемпературної пайки
У наведеному прикладі в якості паяються деталей обрані частини гайкового ключа. В якості припою - матеріал, що представляє собою пруток, покритий флюсом. Необхідний також високоактивний флюс, що підходить для нержавіючих сталей. Інструментом нагріву є газовий пальник.
Пальник для пайки
Пайка виконується в такій послідовності. Механічним шляхом зачищаються стикові частини деталей. Операція необхідна для видалення стійкої окисної плівки, яка покриває нержавіючі стали.
Зачистка деталей перед паянням
Деталі затискаються в лещатах в необхідному положенні.
Зона пайки промащується флюсом.
Запалюється пальник, і встановлюється необхідний режим горіння. Полум'я повинно бути відновлювальним, з невеликою нестачею кисню (але не до кіптяви і жовтого вогню). Пересичених киснем полум'я окисляє поверхню металу.
Проводиться розігрів паяемой зони до початку зміни кольору деталі (при дотику, флюс на прутки повинен почати плавитися). Прогрівати потрібно все з'єднання, переміщаючи полум'я в різні боки.
Здійснюється офлюсовиваніе стику флюсом з прутка - тертям останнього по стику. Якщо використовується марганцевий пруток, після прогріву кінчика, його потрібно занурити у флюс, щоб той покрив його.
Нанесення флюсу прутка припою
Нагрівання зони пайки доводиться до вишневого кольору. Зазвичай пайка твердими припоями проводиться в інтервалі квітів від темно-вишневого до світло-вишневого.
Нагрівання деталей до більш високої температури
Розплавляється припій. При достатній кількості флюсу він легко розтікається по зоні пайки, затягується в стик.
нанесення припою
Деталі після пайки
Припій повинен плавитися немає від полум'я пальника, а від теплоти прогрітого з'єднання.
Після закінчення операції проводиться зачистка спаяний.
Очищення спаяного гайкового ключа
І ось результат - готовий виріб.
Як паяти нержавійку і технологія пайки твердим Схема вишивки маяків
Своїми руками зварювальний інвертор на тиристорах
Читати онлайн - Коршевер Наталя. роботи по
Саморобний плазмовий сварочниі апарат
Все про металообробці - види, технології
Пайка твердими припоями
Хімія для пайки - t
Free pattern, СУКНІ, блузи, викрійки суконь, pattern sewing
Автомобіліст. org - Клуб любителів автомобілів
У чому отпарить ноги в домашніх умовах
В'язання реглана спицями та гачком. Схеми. - В'язання - Країна Мам
В'язані жіночі кофти спицями зі схемами
Давайте шити спідниці, сукні, брюки! викрійки ВКонтакте
Як в домашніх умовах розпиляти колоду на дошки?