Пайка цинком стали - Строительный журнал
59 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пайка цинком стали

Пайка цинком стали

Пайка

Для пайки черных металлов в качестве припоя в основном используют латунь, кусочек которой кладут между соединяемыми деталями. Затем полученный пакет связывают стальной проволокой, помещают в горн и нагревают до расплавления латуни. Как только она расплавится, детали необходимо вынуть, так как при перегреве латунь может вытечь из соединительного шва. Источником тепла может служить газовая горелка, тогда процесс пайки легче контролировать. Для пайки стали и меди используют медно-цинковый припой или латунь марки Л-62. Флюс — прокаленная бура.

При сборке тонких ажурных решеток соединение пайкой наиболее предпочтительно. Элементы кованой решетки укладывают на ровный асбестовый лист и места соединения тщательно зачищают. Далее место пайки нагревают и присыпают бурой. Когда металл детали достаточно нагреется, в пламя вводят присадочный пруток и оплавляют его конец до образования капли расплавленного металла. Нагрев продолжают до тех пор, пока металл припоя не заполнит зазор соединения. Так спаивают все точки соединения. Латунь относится к группе твердых припоев с температурой плавления свыше 500 °С.

Для получения высококачественных паяных соединений используют также припои на основе серебра. Для пайки меди, латуни, стали и бронзы наиболее универсальным является припой марки ПСр 45, состоящий из следующих компонентов, % по массе: серебро 45, медь 30, цинк 25.

Температура начала плавления припоя 933 °С, полного расплавления 998 °С.

Для соединений, не несущих больших механических нагрузок, применяют мягкие низкотемпературные (температура плавления ниже 400 °С) оловянно-свинцовые припои, используемые при пайке меди, латуни и оцинкованной стали. Пайку названных металлов проводят обычным способом — паяльником или горелкой. В качестве флюсов применяют хлористый цинк, хлористый аммоний в порошке или кусках, чаще всего — раствор хлористого цинка с добавкой хлористого аммония. Раствор хлористого цинка получают, растворяя мелконарезанный цинк в технической соляной кислоте до прекращения реакции. Флюс с хлористым цинком используют следующего состава, %: хлористый цинк 25-50, хлористый аммоний (нашатырь) 5-20, остальное — вода. После пайки остатки флюса необходимо тщательно смыть.

Более качественное паяное соединение дают мягкие припои, содержащие небольшое количество серебра, следующего состава, %:

В связи с тем, что для качественной пайки алюминия требуются те же дорогие флюсы, что и для сварки его, рекомендуется применять более простой способ соединения — оловянно-свинцовыми припоями. Перед пайкой деталь необходимо залудить, удалив поверхностный слой окиси алюминия. Для этого на нагретое до температуры пайки место наносят припой и растирают металлической щеткой или шабером. При растирании соскабливается поверхностный слой окисла и припой прочно соединяется с зачищенной поверхностью металла. Иногда вместо металлической щетки используют кусок войлока с абразивом. Если необходимо, в процессе растирания место подогревают и добавляют припой. Когда деталь хорошо залудится, ее паяют обычным способом.

Лудить алюминий будет значительно легче, если его предварительно омеднить. Хорошо зачищенное и обезжиренное место пайки ограждают бортиком из пластилина. В образовавшуюся емкость заливают насыщенный раствор медного купороса с добавлением капли спирта для лучшего смачивания. К алюминиевой детали подсоединяют отрицательный полюс источника постоянного тока, а к положительному полюсу — отрезок медной проволоки, конец ее опускают в раствор так, чтобы она не касалась детали. Через некоторое время на ней осядет тонкий слой меди, который промывают, сушат и лудят.

Данный способ применяют для пайки небольших деталей. Площадь осаждения меди не должна превышать 1 см 2 . Не следует наращивать толстый слой, так как в этом случае возможно его отслоение.

Если у домашнего мастера есть возможность приобрести соли лития, то пайку алюминия производят припоем П250А, содержащим 80 % олова и 20 % цинка. В качестве флюса используют смесь олеиновой кислоты и йодида лития. Йодид лития (2-3 г) помещают в пробирку или колбу и добавляют 20 мл (около 20 г) олеиновой кислоты. Смесь слегка подогревают, опустив пробирку в горячую воду, и перемешивают до полного растворения соли. Полученный флюс сливают в стеклянную посуду с плотной крышкой. При использовании водной соли лития ее также смешивают с олеиновой кислотой, при этом водная смесь опускается на дно, флюс всплывает наверх и его аккуратно сливают.

Перед пайкой хорошо очищенное жало паяльника лудят припоем П250А с канифолью. Соединяемые детали смачивают полученным флюсом и паяют. Остатки флюса смывают спиртом, ацетоном или бензином.

Следует отметить, что флюс в процессе пайки не выделяет токсичных веществ.

Алюминий толщиной до 2 мм паяют паяльником мощностью до 100 Вт. Пайка более толстого листа или деталей требует предварительного подогрева горелкой.

Пайка оцинкованного железа в домашних условиях: советы от профессионалов

Пайка оцинкованного железа требует определенного под хода к процессу. Для выполнения необходим флюс. Это вещество одновременно является и растворителем, и окислителем. Дополнительно это вещество позволяет металлу смачиваться железом, так можно получить шов высокого качества. Чаще всего в качестве флюса для работы с оцинкованными деталями или изделиями в домашних условиях используют канифоль или соляную кислоту. В отдельных случаях возможно применение борной кислоты или хлористого цинка.

  1. Когда оцинкованный металл пригоден для паяния
  2. Припой для проведения домашних работ, его состав и свойства
  3. Оборудование для проведения работ в домашних условиях

Когда оцинкованный металл пригоден для паяния

Для правильного решения вопроса, как паять оцинковку, необходимо рассмотреть некоторые свойства цинка. Этот металл начинает плавиться при температуре в +460 о С. А при температуре +960 о С начинает испаряться. Выше этих температурных значений в материале начинают образовываться поры, трещины и дефекты паяных соединений. Поэтому процедуру можно проводить только при меньших показателях. Альтернативой может служить использование присадочной проволоки. В промышленных условиях процедура в этом случае проводится в защитной среде газа. Чаще используют проволоку, содержащую медь с кремнием, бронзой и алюминием.

Эти материалы дают такие преимущества:

  • сварочный шов защищен от коррозии;
  • разбрызгивание в процессе выполнения пайки – минимально;
  • покрытие выгорает незначительно;
  • для процедуры нужны небольшие показатели тепла;
  • обработка сформированного шва – проста;
  • в зоне шва формируется естественная катодная защита.

Припой для проведения домашних работ, его состав и свойства

Припои принято классифицировать на твердые и мягкие. Для пайки оцинковки в домашних условиях используется только вторая группа. Если применять твердые припои, то не только невозможно добиться качественного сварного шва, но и существуют риски коробления самих изделий из оцинкованного железа. Присадочные материалы должны иметь низкую температуру плавления, точка должна располагаться ниже, чем у основного материала. Чаще всего в домашних условиях используют припой ПОС-30, это вещество на основе олова. Для него в качестве флюса лучше использовать хлористый цинк. Если поверхности были заранее облужены, то возможно использование канифоли. ПОС 30 характеризуется следующими свойствами:

  • оптимальная текучесть, материалы проникают во все пространства, заполняя даже небольшие пустоты;
  • сравнительно низкая температура плавления;
  • ПОС 30 производятся в различных типоразмерах, что позволяет подобрать оптимальную модификацию для выполнения конкретных работ;
  • высокая степень смачиваемости облегчает процесс и гарантирует более высокие качества результата;
  • материалы могут использоваться для лужения заготовок;
  • ПОС 30 имеет хорошую проводимость и низкое сопротивление, что позволяет использовать его для пайки небольших деталей;
  • материалы после застывания жестко фиксируют детали между собой.

Соединения получаются ровными и герметичными. Швы представляют собой шары поверх основного материала.

Если спаиваемые элементы велики, то перед пайкой их нужно облудить – покрыть поверхности тонким слоем припоя. Это же действие необходимо при пайке цилиндрических изделий, входящих друг в друга. Если это трубы, то на элемент большего диаметра припой наносится с внутренней стороны, а у детали меньшего диаметра – с внешней.

ПОС 30 состоит из 30% олова и 70% свинца. Материал имеет следующие технические параметры:

  • материал начинает плавиться при +180 о С;
  • полное расплавление ПОС 30 происходит при температуре +256 о С;
  • плотность – 10,1 кг/м3;
  • удлинение сплава в относительных показателях – 58%;
  • кристаллизационный интервал – 73 о С;
  • сопротивление действию на разрыв – 32 мПа.

Оборудование для проведения работ в домашних условиях

Прежде, чем задаваться вопросом, как паять оцинкованное железо в домашних условиях, нужно подготовить необходимое оборудование. Главным инструментом является обычный паяльник с жалом в форме шила. Но будут нелишними и другие приспособления. Для паяльника необходим специальный держатель или подставка, который удержит инструмент в нагретом состоянии. Для точного соединения мелких деталей понадобятся штативы с оптическими линзами. Для удаления из помещения дыма – дымопоглотители. Для удаления излишков олова понадобятся оловоотсосы. Существуют различные коммутаторы, термопасты, модули управления и адаптеры. Это оборудование позволит не только выполнять процесс пайки, но и обеспечит максимально качественный результат.

Читать еще:  Вред канифоли при пайке

Пайка твердыми припоями

И все же, несмотря на то, что низкотемпературная и высокотемпературная пайки представляют собой явления одной сущности, их технология, используемые материалы и оборудование, характеристики получаемого соединения существенно различаются. Что, собственно, и явилось основанием для разделения этих способов. За граничную температуру, разделяющую их, приняты 450°C.

Отличия высокотемпературной пайки от низкотемпературной

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

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.

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

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

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.

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

Пайка меди и ее сплавов может производиться с помощью чистой буры, которая является универсальным флюсом для высокотемпературной пайки.

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

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 нужно 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.

Расплавляется припой. При достаточном количестве флюса он легко растекается по зоне пайки, затягивается в стык.

После окончания операции производится зачистка спая.

Цинковые и кадмиевые припои

#1 Точмаш 23

Цинковые припои

Цинк среди других легкоплавких металлов (олова, свинца, кадмия) имеет наиболее высокую температуру плавления (419 °С).

При легировании цинка кадмием, оловом, алюминием температура плавления понижается вследствие образования легкоплавких эвтектик. Наиболее сильно снижается температура начала плавления при легировании цинка оловом (199 °С); эвтектика Zn — Cd плавится при 266 °С, а эвтектика Zn — А1 при 382 °С.

Читать еще:  Припой для пайки холодильного оборудования

При введении в цинк серебра или меди температура плавления цинковых сплавов вследствие образования перитектики повышается. В настоящее время изучены и применяются в качестве припоев некоторые цинковые сплавы с алюминием, кадмием, медью, серебром, оловом, свинцом, температура расплавления которых находится в интервале 340—480 °С.

Цинковые припои имеют ряд особенностей, определяющих их применение. Подавляющее большинство припоев на цинковой основе отличается относительно низкой пластичностью, невысокой прочностью и плохой способностью к растеканию и затеканию в зазор.

Легирование цинка оловом, алюминием, кадмием приводит не только к снижению температуры начала и конца затвердевания припоев, но существенно влияет на их механические свойства. Так, например, среди сплавов Zn—Sn наиболее прочны и достаточно пластичны сплавы, содержащие 20—30 % Sn. Однако эти сплавы имеют большой интервал кристаллизации (199—375 °С) и, что особенно важно, низкую температуру солидуса и поэтому неперспективны для пайки соединений, работающих в условиях нагрева до температур 200—250 °С X. К. Харди показал, что относительное удлинение цинковых сплавов с оловом (20—25 % Sn) в значительной степени зависит от скорости охлаждения при затвердевании. Относительное удлинение сплава, отлитого в кокиль, подогретый до температуры 200 °С, составляет 5,2 %.

Припои системы Zn—Cd отличаются весьма низкой пластичностью даже в том случае, когда содержание в них кадмия достигает 40 % (П300А). Малопластичны и сплавы цинка с алюминием, близкие по составу к эвтектике Zn — 5 % Al (tпл= 380 °С).

Пластичность припоев на основе цинка, легированных алюминием, и паянных ими соединений может быть несколько повышена при введении в них 1—5 % А1; при этом температура плавления сплава повышается примерно на 20 °С (припой ПСр5КЦН). Относительно пластичны сплавы цинка с небольшими количествами меди (

Цинк с алюминием образует эвтектику и широкую область твердых растворов. Цинковые припои для уменьшения эрозионного действия на алюминиевые сплавы легируют элементами, снижающими их температуру плавления и имеющими низкую предельную растворимость алюминия при температурах пайки. К таким элементам относятся, например, олово и свинец. Однако свинец в отличие от олова, образующего с цинком эвтектику, химически слабо взаимодействует с цинком (диаграмма состояния с монотектикой).

Введение в цинковые припои системы Zn—А1—Si РЗМ улучшает их плотность и повышает смачивающую способность по отношению к алюминию при пайке и напайке воздушно-пропановым пламенем. Термодинамический анализ показал возможность протекания процесса восстановления оксидов алюминия, марганца, кремния церием и празеодимом. Оксиды магния этими редкоземельными элементами не восстанавливаются.

Соединения, паянные припоем № 1, не корродируют в кипящей воде после выдержки в течение 100 ч (Пат. № 55-60-40 Япония, кл. В 23 К 35/28, С 22 С 18/04), паянные припоем № 4 — имеют хорошую коррозионную стойкость в промышленной атмосфере и сопротивление срезу паяных соединений тср = 65,84—74,6 МПа. Припой № 6 нашел применение для абразивной пайки и для пайки с газопламенным нагревом (по данным Е. А. Подольского и др.), припой № 8 — для ультразвуковой пайки труб погружением, припой № 9 — для флюсовой пайки (по данным А. А. Савицкого и Р. Е. Есинберлина). Коррозионная стойкость припоя № 3 обеспечивается при использовании цинка чистотой 99,99.

Среди припоев на основе цинка нашел применение припой Zn — 7 %Cu с температурой плавления 350—400 °С. Припой пластичен и прокатывается в фольгу толщиной 100 мкм.

Эвтектики Zn—Al и Zn—Al—Си недостаточно хорошо растекаются по меди и заполняют зазоры. Добавление к ним небольших количеств олова и свинца улучшает заполнение зазоров.

Цинковые припои, легированные значительными количествами алюминия или алюминия и меди, малопригодны для пайки меди и латуни из-за плохой растекаемости по этим металлам (даже с наиболее активными флюсами, содержащими хлористый цинк), а также из-за низкого временного сопротивления разрыву паяных соединений, достигающего 14,7 МПа. Не улучшает технологических свойств этих припоев также и легирование серебром (5— 35%).

Способность цинковых припоев, содержащих алюминий и медь (2,5—5 %), к растеканию и затеканию в зазор существенно улучшается при введении в них свинца и олова. Припой ПЦА8М, содержащий 8 % А1, 5 % Си, 1,4% Pb, 0,6 % Sn, Zn — остальное, плавящийся в температурном интервале 360—410°С, вполне удовлетворительно растекается по меди и особенно по латуни с флюсом ФЦ37. Увеличение содержания олова в ^рипоях этого типа до 5 % вызывает их охрупчивание.

Растекание цинковых припоев по меди и латуни улучшается также при введении в них кадмия. Наиболее прочные соединения из меди получаются при электроконтактной пайке припоем ПЦА8М с флюсом ФЦ-37.

При пайке соединений из алюминия, меди и стали, работающих при температуре 100—150 °С, Танака Уру и другие предложили припой, содержащий 2—7 % Ag, 1—2,5 % Сu; 1—7 % А1, 0,5— 1 % Сг, Zn — остальное. Температура плавления такого припоя 380—415 °С. При низкотемпературной пайке тонкостенных изделий небольшого размера из алюминия, стали или меди может быть использован цинковый припой, легированный 0,5—0,7 % Ag, 0,5— 2,5 % Сu, 0,5—2 % Сr. Температура плавления этого припоя 400—500 °С. Соединения, паянные таким припоем, работают до температуры 200 °С и имеют коррозионную стойкость, более высокую, чем соединения, паянные свинцом или оловянно-свинцовыми припоями.

Содержание тех же компонентов в цинковых припоях, обеспечивающих повышенную теплостойкость, может быть несколько иным: 1,5 % А1, 0,5—2 % Си, 0,5—0,75 % Сг и (или) 0,05—0,75 % Ni, Zn — остальное. Температурный интервал плавления такого припоя 400—500 °С, временное сопротивление в литом состоянии составляет более 98 МПа. Повышенное сопротивление срезу паяных соединений обеспечивается при введении в него 0,3—1 % А1, 0,03—0,2 % Mg. Магний, вероятно, замедляет развитие межзеренной коррозии цинковых сплавов. Припой может быть использован в виде прутков и прессованной проволоки.

Отмечается, что в цинковых припоях, предназначенных для пайки алюминия и алюминия с медью, бронзой, железом и др. и содержащих 0,5—4,5 % AI, 0,1—4 % Си, 0,005—0,08 % Mg, до 0,5 % Сг, Zn — остальное, примеси, образующие с цинком легкоплавкие эвтектики, имеют отличный от цинка электродный потенциал и поэтому ускоряют точечную коррозию припоя. Содержание примеси олова, свинца и кадмия в подобных цинковых припоях не должно превышать 0,01 %. Железо не влияет на коррозионную стойкость и смачиваемость цинковых припоев; его содержание как примеси допустимо до 0,1 %. Для обеспечения высокой коррозионной стойкости цинковых припоев их изготовляют из достаточно чистых металлов.

Для пайки алюминиевых сплавов со сталью и медными сплавами рекомендован цинковый припой, содержащий 2—7 % Ag; 1—2,5% Cu, 1—7% Al, 0,1 — 1,5% Ni. Температура пайки tn = = 350 °С, поэтому припой пригоден для алюминиевых сплавов, упрочняемых в процессе старения. Припой хорошо растекается и смачивает паяемую поверхность; отличается хорошей прочностью и пластичностью.

По Дж. А. Тейлору, в цинковые припои, предназначенные для пайки оцинкованного железа и содержащие Zn—(10—50) % Cd, для упрочнения можно вводить 0,5—2 % Мп, 0,01—0,5 % Li и 0,01 — 1 % Na. Эти элементы образуют с цинком тонкодисперсные интерметаллиды, входящие в эвтектику, и упрочняют припой. Припой Zn—5 % Al—4,9 % Сu—0,lMg с температурой плавления 370—454 °С может быть применен для бесфлюсовой пайки алюминия, например телескопических соединений трубчатых деталей после их предварительного лужения; рекомендуемый зазор 25— 190 мкм. Есть сведения, что в припоях такого типа для дальнейшего повышения их коррозионной стойкости может быть введен хром (0,05—0,5 %) и повышено содержание магния. Припой, содержащий 0,5—4,5 % А1, 0,4—4 % Си и 0,1 % Mg, а также 0,05—0,5 % Сг, отличается высокой коррозионной стойкостью и хорошей смачиваемостью.

Высокие механические свойства соединений из алюминиевых сплавов, паянных цинковыми припоями, могут быть обеспечены также при введении в припой: 1) 2—7 % Ag, 1—7 % Си; 0,05— 0,15 % Ti или 2) 2—7 % Ag; 1—2,5 % Сu; 1—7 % А1; 0,5—1 % Сг.

Флюсы

Флюсы для мягких припоев

Флюсы для пайки радиокомпонентов

Флюсы для твердых припоев

Флюсы для пайки проводов из меди, латуни, стали

Флюсы для пайки — разновидности и применение

Пайка – один из элементов электро- и радиомонтажа. Для проведения качественного монтажа, необходим правильный подбор флюсов и припоев, паяльной пасты, используемых для пайки проводов, конденсаторов и др.

Флюс применяется для того, чтобы хорошо смачивались припоем места спайки и получались прочные швы. При достижении температуры паяния флюс плавится и равномерно растекается, а в момент самой пайки он всплывает на внешнюю сторону припоя. Флюсы для пайки бывают химически активными (кислотными) и химически пассивными.

Читать еще:  Февка для пайки своими руками

Химически активными флюсами называют те флюсы, в составе которых присутствуют вещества, способные вступать во взаимодействие с металлом: кислоты, нашатырь, хлористый цинк. При использовании кислотных флюсов паяльные швы подвергаются коррозии, что является значительным недостатком этих флюсов.

Наиболее распространенным флюсом для пайки является соляная кислота, используемая для пайки деталей из стали при помощи мягких припоев. При пайке на поверхности металла остается кислота, растворяющая металл и вызывающая коррозию. При такой пайке по окончанию работы изделие следует промыть в проточной горячей воде. Запрещено применение соляной кислоты при пайке радиоаппаратуры.

Травленую кислоту (цинк хлористый) используют для пайки латунных, медных и стальных изделий, в виде раствора или порошка. Флюс для пайки – хлористый цинк изготавливают из пяти частей цинка и пятидесяти соляной кислоты в посуде из свинца или стеклянной. При использовании этого флюса на местах пайки также образуется коррозия из-за присутствия в нем небольшого количества свободной соляной кислоты. Поэтому места спая также необходимо промывать проточной горячей водой. Для пайки радио и электроаппаратуры хлористый цинк также не применяется.

Буру или водную натриевую соль пироборной кислоты используют как флюс для пайки с использованием латунных и серебряных припоев. Бура легко растворима в воде. При нагревании – стекловидная масса, плавится при температуре 741°С. При применении буры образуются соли их следует зачищать.

Нашатырем чистят паяльник перед лужением. Используют эти флюсы для пайки в виде порошка.

В качестве бескитлотных флюсов для пайки (химически пассивных) используют органические соединения: жиры, канифоль, глицерин, масла. Канифоль наиболее распространена при радио и электромонтаже. Применяется в качестве спиртового раствора или в сухом виде. Канифоль не вызывает коррозию металлов, используется с целью защиты мест спайки от коррозии.

Также не вызывает коррозию и стеарин, применяется для пайки муфт, кабелей со свинцовыми оболочками. Плавится при температуре близко 50°С.

Все чаще применяют флюсы ЛТИ, которые удобны в пайке металлов при помощи мягких припоев. Они также, как и бескислотные флюсы не вызывают коррозию металлов, однако с ними хорошо поддаются пайке металлы, которые раньше не поддавались. Флюс ЛТИ используют при пайке меди, железа и их сплавов, а также металлов, у которых высокое удельное сопротивление. Если применяется флюс ЛТИ, то места пайки нужно очистить только от загрязнений, таких, как ржавчина, масла. При пайке латунных изделий не нужно предварительное травление. На места спая этот вид флюса наносят кисточкой.

У некоторых видов флюсов ЛТИ есть недостатки, к примеру, на местах пайки после использования флюсов ЛТИ-1 и ЛТИ-115 возможно образование темных пятен. Очень широко применяется флюс ЛТИ-120, поскольку после него пятна не остаются.

Изготавливается такой паяльный флюс в деревянной или стеклянной посуде из спирта и измельченной канифоли, с добавлением в полученный однородный раствор триэтаноламина и активных добавок. Через 20-25 минут перемешивания смеси, необходимо проверить флюс индикатором (лакмус, метилоранж), среда должна быть нейтральной. Хранится флюс ЛТИ порядка шести месяцев.

Паяльная паста – смесь измельченного припоя, флюса и разных добавок. Широкой популярностью пользуется паяльная паста, состоящая из 62% олова и 36% cвинца. В составе пасты может быть 2% серебра, это способствует уменьшению поднятия составляющих во время пайки. Паяльную пасту следует использовать комнатной температуры. Чаще используются два метода нанесения пасты: дозирование и трафаретная печать. Все чаще используют пасты, не содержащие свинец, вследствие чего повышается экологичность производства.

Припои и флюсы для пайки газовой горелкой

  • Технология пайки
  • Механизация процесса
  • Технология пайки
  • Механизация процесса
  • На верх arrow_upward

При пайке газовой горелкой применяются как легкоплавкие припои на свинцовооловянной основе, так и тугоплавкие припои на медной и серебряной основах. Для удобства пайки газовой горелкой припой лучше всего брать в виде проволоки или прутка. Применение такого припоя удобно еще и тем, что при необходимости добавить флюс во время работы горячий конец припоя просто погружают во флюс, который быстро налипает на него.

Пайка медноцинковыми припоями при помощи горелок сопровождается интенсивным испарением цинка; для предотвращения этого к латуням следует добавлять 0,2—0,4% кремния или олова, что уменьшает окисление и испарение цинка. Наиболее хорошие результаты дают серебряные припои с медью и цинком. Эти припои могут применяться для пайки стали, чугуна и всех сравнительно тугоплавких цветных металлов, температура плавления которых выше, чем припоя.

Для пайки соединений из меди, не испытывающих в работе ударных и вибрационных нагрузок, используются чаще всего меднофосфорные припои, пайка которыми возможна без применения флюса, так как фосфор, входящий в состав припоя, сам является флюсом.

Если при паянии горелкой применяются легкоплавкие припои, то при этом, так же как и при пайке паяльником, в качестве флюса применяются растворы хлористого цинка и нашатыря. При паянии стали и медных сплавов тугоплавкими припоями применяются чаще всего смеси буры и борной кислоты. Состав этих смесей подбирается таким образом, чтобы температура плавления флюса была несколько ниже температуры плавления припоя.

Технология пайки arrow_upward

Перед пайкой горелками прежде всего необходимо обезжирить подлежащие пайке места и очистить их от окалины или ржавчины. Подготовленные таким образом изделия промывают, тщательно высушивают, покрывают флюсом, собирают с заданным зазором в приспособлениях и укладывают на верстаке таким образом, чтобы во время пайки обе руки паяльщика оставались свободными, так как в правой руке рабочий держит горелку, а в левой припой. Иногда деталь в собранном виде может быть установлена и без дополнительного приспособления при условии устойчивого положения во время паяния.

Разогрев изделия пламенем производится таким образом, чтобы обеспечить равномерный прогрев всего паяемого соединения, для чего горелку все время передвигают вдоль шва. Для того чтобы получить быстрый и равномерный нагрев шва, необходимо тщательно следить за правильным строением факела пламени. Хорошо отрегулированное пламя должно иметь темное ядро, среднюю зону и экое наружное пламя с резкоочерченными контурами. При избытке кислорода пламя резко укорачивается; при избытке горючего средняя зона факела исчезает, а пламя сильно удлиняется и теряет резкость очертаний; при дальнейшем увеличении избытка горючего пламя становится коптящим.

Наиболее высокую температуру имеет пламя около конца ядра. Так как для паяния обычно требуется температура не выше 1000—1100°, то при работе с высокотемпературным пламенем (например, ацетилено-кислородным) разогрев шва производят более холодной наружной частью факела. Когда место пайки нагрето до температуры плавления припоя, к шву подводится конец покрытого флюсом прутка припоя, который расплавляясь, заполняет шов.

В случае применения порошкообразного припоя его смешивают с флюсом и заранее наносят на спаиваемые поверхности. Во избежание окисления припоя и возможности его расплавления до того, как основной металл достигнет нужной температуры, не следует направлятьпламя горелки непосредственно на припой; лучше держать пламя впереди места пайки, так как припой сам хорошо затекает в более горячие места. Чтобы избежать выгорания припоя и увеличить эффективное действие флюса, необходимо место спая прогревать возможно быстро. Пламя горелки должно быть нейтральным или слабо восстановительным.

По окончании пайки изделие во избежание смещения паяемых деталей не трогают до полного затвердевания припоя. Во время процесса пайки необходимо следить за тем, чтобы все участки паяемых поверхностей были покрыты флюсом, в противном случае незащищенные места окислятся и прочность спая значительно снизится, а иногда и вообще не образуется никакого соединения. После пайки остатки флюса и образовавшиеся окислы удаляются механическим путем или кипячением изделия в воде.

Механизация процесса arrow_upward

Для ускорения пайки и обеспечения стабильности качества паяных соединений процесс паяния газовыми горелками может быть сравнительно легко механизирован. Простейшим способом механизации является паяние крупногабаритных изделий сразу несколькими стационарно установленными горелками. При таком способе пайки процесс значительно упрощается и продолжительность его сокращается в несколько раз.

Иногда при паянии горелками применяют конвейерные устройства, например, карусельного типа. В этом случае пока на одном изделии производится пайка, другие изделия подогреваются перед пайкой или охлаждаются после нее.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector