Выбор припоя зависит от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, температурных ограничений, размеров деталей, требуемой механической прочности, коррозионной стойкости и др. Наиболее широко применяются в любительской практике легкоплавкие припои. Рекомендации по их применению, на основании которых можно выбрать припой, приведены в таблице. Буквы ПОС в марке припоя означают припой оловянно-свинцовый, цифры - содержание олова в процентах (ПОС 61, ПОС 40). Для получения специальных свойств в состав оловянно-свинцовых припоев вводят сурьму, кадмий, висмут и другие металлы. Состав некоторых таких припоев приведен в таблице.Выпускают легкоплавкие припои в виде литых чушек, прутков, проволоки, лент фольги, порошков, трубок диаметром от 1 до 5 мм, заполненных канифолью, а также в виде паст, составленных из порошка припоя и жидкого флюса.
Легкоплавкие припои.
| Марка | Температура расплавления,°С | Область применения |
| ПОС90 | 222 | Пайка деталей и узлов, подвергающихся в дальнейшем гальванической обработке (серебрение, золочение) |
| ПОС61 | 190 | Лужение и пайка тонких спиральных пружин в измерительных приборах и других ответственных деталей из стали, меди, латуни, бронзы, когда недопустим или нежелателен высокий нагрев в зоне пайки. Пайка тонких (диаметром 0,05-0,08 мм) обмоточных проводов, в том числе высокочастотных (литцендрата), выводов обмоток, радиоэлементов и микросхем, монтажных проводов в полихлорвиниловой изоляции, а также пайка в тех случаях, когда требуется повышенная механическая прочность и электропроводность |
| ПОС50 | 222 | То же, но когда допускается более высокий нагрев, чем при ПОС 61 |
| ПОС40 | 235 | Лужение и пайка токопроводящих деталей неответственного назначения, наконечников, соединений проводов с лепестками, когда допускается более высокий нагрев, чем при ПОС 50 или ПОС 61 |
| ПОСЗО | 256 | Лужение и пайка механических деталей неответственного назначения из меди и ее сплавов, стали и железа |
| ПОС 18 | 277 | Лужение и пайка при пониженных требованиях к прочности шва, деталей неответственного назначения из меди и ее сплавов, оцинкованного железа, стали |
| ПОССу 4-6 | 265 | Лужение и пайка деталей из меди и железа погружением в ванну с расплавленным припоем |
| ПОСК 50 | 145 | Пайка деталей из меди и ее сплавов, не допускающих местного перегрева. Пайка полупроводниковых приборов |
|
ПОСВ 33
ПОСК 47-17 |
130 180 |
Пайка плавких предохранителей Пайка проводов и выводов элементов к слою серебра, нанесенного на керамику методом вжигания |
|
П200
П250 |
200 280 |
Пайка тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов |
|
Сплав Розе
Сплав д"Арсенраля Сплав Вуда |
92-95 79 60 |
Пайка, когда требуется особо низкая температура плавления припоя |
Состав некоторых специальных легкоплавких припоев.
| Марка | Содержание элементов, % | Температура расплавления,°С | |||||
| Sn | РЬ | Sb | Bi | Cd | Zn | ||
| ПОССу 4-6 | 3-4 | 90-92 | 5-6 | - | - | 265 | |
| ПОСК 50-18 | 49-51 | 29,8-33,8 | 0,2 | - | 17-19 | - | 222 |
| ПОСВ 33 | 33,4 | 33,3 | - | 33,3 | - | - | 130 |
| П250 | 80 | - | - | - | - | 20 | 280 |
| П200 | 90 | - | - | - | - | 10 | 200 |
| Сплавы Розе | 15,5 | 32 | - | 52,5 | - | - | 95 |
| 25 | 25 | - | 50 | - | - | 94 | |
| - | 40 | - | 52 | 8 | - | 92 | |
| Сплав д"Арсенваля | 9,4 | 45,1 | - | 45,5 | - | - | 79 |
| Сплав Вуда | 12,5 | 25 | - | 50 | 12,5 | - | 60 |
Флюсы
Флюсы растворяют и удаляют оксиды и загрязнения с поверхности паяемого соединения. Кроме того, во время пайки они защищают от окисления поверхность нагреваемого металла и расплавленный припой. Все это способствует увеличению растекаемости припоя, а следовательно, улучшению качества пайки. Флюс выбирают в зависимости от свойств соединяемых пайкой металлов или сплавов и применяемого припоя, а также от способа пайки. Остатки флюса, особенно активного, и продукты его разложения нужно удалять сразу после пайки, так как они загрязняют места соединений и являются очагами коррозии. При монтаже электро- и радиоаппаратуры наиболее широко применяются канифоль и флюсы, приготовляемые на ее основе с добавлением неактивных веществ - спирта, глицерина и даже скипидара. Канифоль не гигроскопична, является хорошим диэлектриком, поэтому неудаленный остаток ее не представляет опасности для паяного соединения. Данные о флюсах, наиболее часто применяемых в любительской практике, приведены в таблицах.
Неактивные (бескислотные) флюсы
Активные (кислотные) флюсы
| Состав, % | Область применения | Способ удаления остатков |
| Хлористый цинк - 25-30; концентрированная соляная кислота - 0,6-0,7; вода - остальное | Пайка деталей из черных и цветных металлов | Тщательная промывка водой |
| Хлористый цинк (насыщенный раствор) - 3,7; вазелин технический - 85; вода дистиллированная - остальное (флюс-паста) | То же, когда по роду работы удобнее пользоваться пастой | То же |
| Хлористый цинк - 1,4; глицерин - 3; спирт этиловый - 40; вода дистиллированная - остальное | Пайка никеля, платины и ее сплавов | То же |
| Канифоль - 24; хлористый цинк - 1; спирт этиловый - остальное | Пайка цветных и драгоценных металлов (в том числе золота), ответственных деталей из черных металлов | Промывка ацетоном |
| Канифоль - 16; хлористый цинк - 4; вазелин технический - 80 (флюс-паста) | То же, для получения соединений повышенной прочности, но только деталей простой конфигурации, не затрудняющей промывки | То же |
Пайка алюминия припоями ПОС
Затруднительна, но все же возможна, если оловянно-свинцовый припой содержит не менее 50 % олова (ПОС 50, ПОС 61, ПОС 90). В качестве флюса применяют минеральное масло. Лучшие результаты получаются при использовании щелочного масла (для чистки оружия после стрельбы). Удовлетворительное качество пайки обеспечивает минеральное масло для швейных машин и точных механизмов.На место пайки наносят флюс и поверхность алюминия под слоем масла зачищают скребком или лезвием ножа, чтобы удалить имеющуюся всегда на поверхности алюминия оксидную пленку. Паяют хорошо нагретым паяльником. Для пайки тонкого алюминия достаточна мощность паяльника 50 Вт, для алюминия толщиной 1 мм и более желательна мощность 90 Вт. При пайке алюминия толщиной более 2 мм место пайки нужно предварительно прогреть паяльником и только после этого наносить флюс.
Пайка алюминия припоями П200 и П250
Коррозионная стойкость паяльных швов, выполненных этими припоями, несколько ниже, чем выполненных оловянно-свинцовыми припоями. Флюс представляет собой 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 (в состав флюса может входить от 5 до 17 % йодида лития.) Смесь слегка подогревают, опустив пробирку в горячую воду, и перемешивают до полного растворения соли. Готовый флюс сливают в чистую стеклянную посуду и охлаждают. Если используется водная соль лития, то при ее растворении на дно пробирки опускается слой водной смеси, а флюс всплывает и его осторожно сливают. Перед пайкой жало хорошо прогретого паяльника (температура жала должна быть около 270-350 °С) зачищают и лудят припоем, пользуясь чистой канифолью. Соединяемые поверхности деталей смачивают флюсом, лудят и паяют. После охлаждения остатки флюса удаляют тампоном из ткани, смоченным в спирте, ацетоне или бензине, и покрывают шов защитным лаком. Флюс в процессе пайки не выделяет токсичных.и..обладающих резким запахом веществ. С ткани и кожи рук он легко смывается водой с мылом.
Пайка нихрома (нихром с нихромом, нихром с медью и ее сплавами, нихром со сталью)
Может быть осуществлена припоем ПОС 61, ПОС 50 (хуже -, ПОС 40) с применением флюса следующего состава (в граммах): вазелин - 100, хлористый цинк в порошке -. 7, глицерин - 5. Флюс приготовляют в фарфоровой ступке, в которую кладут вазелин, а затем добавляют, хорошо перемешивая до получения однородной массы, последовательно хлористый цинк и глицерин. Соединяемые поверхности тщательно зачищают шлифовальной шкуркой и протирают ваткой, смоченной в 10%-ном спиртовом растворе хлористой меди, наносят флюс, лудят и только после этого паяют.
Пайка сталей с гальваническим покрытием
Пайка сталей с гальваническим покрытием цинком или кадмием возможна оловянно-свинцовыми припоями паяльником с применением в качестве флюса хлористого цинка (п. 10.13). Пайка с канифольными флюсами не дает качественного соединения.
Паяльная паста
При пайке в домашних условиях припой обычно набирают и наносят паяльником. Контролировать количество расплавленного припоя, переносимое паяльником, крайне затруднительно: оно зависит от температуры плавления припоя, температуры и чистоты жала и от других факторов. Не исключено при этом попадание капель расплавленного припоя на проводники, корпуса элементов, изоляцию, что приводит иногда к нежелательным последствиям. Приходится работать крайне осторожно и аккуратно, и все же бывает трудно добиться хорошего качества пайки. Облегчить пайку и улучшить ее можно с помощью паяльной пасты. Для приготовления пасты измельчают припой напильником с крупной насечкой (мелкая забивается припоем) и смешивают опилки со спирто-канифольным флюсом. Количество припоя в пасте подбирают опытным путем. Если паста получилась слишком гу-1 стой, в нее добавляют спирт. Хранить пасту нужно в плотно закрывающейся посуде. На место пайки пасту наносят нужными дозами металлической лопаточкой. Применение паяльной пасты, кроме того, - позволяет избежать перегрева малогабаритных деталей и полупроводниковых приборов.
«Паяльная лента»
Незаменима при сращивания проводников, трубок, стержней, когда нет возможности воспользоваться электрическим паяльником. Чтобы изготовить «паяльную ленту», необходимо сначала приготовить пасту из опилок припоя, канифоли и вазелина. Пасту наносят тонким ровным слоем на миткалевую ленту. Место пайки обматывают в один слой «паяльной лентой», смачивают бензином или керосином и поджигают. Предварительно соединяемые поверхности желательно залудить.
Лужение проводов в эмалевой изоляции
При зачистке выводных концов обмоточного провода ЛЭШО, ПЭЛШО, ПЭЛ и ПЭВ при помощи наждачной бумаги или лезвия нередки надрезы и обрывы тонких жил провода, Зачистка путем обжига также не всегда дает удовлетворительные результаты из-за возможного оплавлеления проводов малого сечения. Кроме того, в месте обжига провод теряет прочность и легко обрывается. Для зачистки проводов малого сечения в эмалевой изоляции можно использовать полихлорвиниловую трубку. Отрезок трубки кладут на дощечку и, прижимая провод к трубке плоскостью жала хорошо разогретого паяльника, легким усилием 2-3 раза протягивают провод. При этом одновременно происходит разрушение эмалевого покрытия и лужение провода. Применение канифоли при этом необязательно. Вместо полихлорвиниловой трубки можно воспользоваться обрезками монтажного провода или кабеля в полихлорвиниловой изоляции. Провод в эмалевой изоляции любого диаметра можно лудить с помощью аспирино-канифольной пасты. Аспирин и канифоль нужно растолочь в порошок и смешать (в массовом соотношении 2: 1). Полученную смесь развести этиловым спиртом до пастообразного состояния. Конец провода погружают в пасту и жалом горячего паяльника с небольшим усилием проводят по проводу или перемещают провод под жалом при этом эмаль разрушается и провод лудится. Для удаления остатков ацетилсалициловой кислоты (аспирина) провод еще раз лудят, используя чистую канифоль.
Вместо припоя - клей
Часто необходимо припаивать провод к детали из металла, трудно поддающегося пайке: нержавеющей стали, хрома, никеля, сплавов алюминия и др, В таких случаях для обеспечения надежного электрического и механического контакта можно использовать следующий способ. Деталь в месте присоединения провода тщательно очищают от грязи и оксидов и обезжиривают. Луженый конец провода обмакивают в клей БФ-2 и жалом нагретого паяльника прижимают к месту соединения в течение 5-6 с. После остывания на место контакта наносят 1-2 капли эпоксидного клея и сушат до полного затвердевания.
Сварка вместо пайки
Электросварка значительно сокращает время, затрачиваемое на монтажные работы, дает соединения, выдерживающие высокотемпературный нагрев, не требует припоев, флюсов, предвари-тельного лужения, позволяет соединять проводники из металлов и сплавов, трудно поддающихся пайке, например провода электронагревательных приборов. Для сварки необходимо иметь источник постоянного или переменного тока напряжением 6-30 В, обеспечивающий ток не менее 1 А. Электродом для сварки служит графитовый стержень от использованных батарей КБС или других, заточенный под углом 30-40°. В качестве держателя электрода можно использовать щуп от ампервольтомметра с наконечником «крокодил». В местах будущей сварки предварительно зачищенные проводники скручивают жгутом и соединяют с одним из полюсов источника тока. Электродом, соединенным с другим полюсом источника тока, разогревают место, подлежащее сварке. Расплавленный металл образует соединение каплевидной формы. По мере выгорания графита в процессе работы электрод следует затачивать. С приобретением навыка сварка получается чистой, без окалины. Работать необходимо в светозащитных очках.
"Практические советы мастеру-любителю", 1991. О.Г. Верховцев, К.П. Лютов
Пайка - соединение деталей в твердом нагретом состоянии посредством расплавленного промежуточного присадочного материала, называемого припоем.
Пайку очень широко применяют в разных отраслях промышленности. В машиностроении пайку применяют при изготовлении лопаток и дисков турбин, трубопроводов, радиаторов, ребер двигателей воздушного охлаждения, рам велосипедов, сосудов промышленного назначения, газовой аппаратуры и т. д. В электропромышленности и приборостроении пайка является в ряде случаев единственно возможным методом соединения деталей. Пайку применяют при изготовлении электро- и радиоаппаратуры, телевизоров, деталей электромашин, плавких предохранителей и т. д.
К преимуществам пайки относят: незначительный нагрев соединяемых частей, что сохраняет структуру и механические свойства металла; чистота соединения, не требующая в большинстве случаев последующей обработки; сохранение размеров и форм детали; прочность соединения.
Современные способы позволяют паять углеродистые, легированные и нержавеющие стали, цветные металлы и их сплавы.
Качество, прочность и эксплуатационная надежность паяного соединения в первую очередь зависят от правильного выбора припоя. Не все металлы и сплавы могут исполнять роль припоев. Припои должны обладать следующими свойствами:
иметь температуру плавления ниже температуры плавления спаиваемых материалов;
в расплавленном состоянии (в присутствии защитной среды, флюса или в вакууме) хорошо смачивать паяемый материал и легко растекаться по его поверхности;
обеспечивать достаточно высокие сцепляемость, прочность, пластичность и герметичность паяного соединения;
иметь коэффициент термического расширения, близкий к коэффициенту паяемого материала.
В результате длительного практического отбора и многочисленных научных исследований были подобраны группы припоев, обладающих оптимальным сочетанием свойств.
Припои в зависимости от температуры плавления условно делят на две группы: легкоплавкие (мягкие), имеющие температуру плавления до 500°С, и тугоплавкие (твердые), имеющие температуру плавления выше 500°С (рис. 349).
Легкоплавкие припои широко применяются в отраслях промышленности и в быту и представляют собой сплав олова со свинцом. Разные количественные соотношения олова и свинца определяют свойства припоев.
Оловянно-свинцовые припои по сравнению с другими обладают рядом преимуществ: высокой смачивающей способностью, хорошим сопротивлением коррозии. При пайке этими припоями свойства соединяемых металлов не изменяются или почти не изменяются.
Легкоплавкие припои служат для пайки стали, меди, цинка, свинца, олова и их сплавов, серого чугуна, алюминия, керамики, стекла и др.
Пайку легкоплавкими припоями применяют в тех случаях, когда нельзя нагревать металл до высокой температуры, а также при невысокой требовательности к прочности паяного соединения. Соединения, паянные легкоплавкими припоями, достаточно герметичны.
Легкоплавкие припои выпускают в виде чушек, проволоки, литых прутков, зерен, лент фольги, трубок (заполняются канифолью) диаметром от 2 до 5 мм, а также в виде порошков и паст из порошка с флюсом.
Легкоплавкие припои можно приготовить и непосредственно в цехе или мастерской. Для этого в металлических ковшах расплавляют олово и старый припой, затем добавляют небольшие кусочки свинца, хорошо размешивают. Для того чтобы припой не выгорал, поверхность посыпают толченым древесным углем.
Для получения специальных свойств к оловянно-свинцовым припоям добавляют сурьму, висмут, кадмий, индий, ртуть и другие металлы.
Оловянно-свинцовые припои изготовляют следующих марок:
бессурьмянистые - ПОС 90, ПОС 61, ПОС 40, ПОС 10, ПОС 61М и ПОСК 50-18;
малосурьмянистые - ПОССу 61-0,5, ПОССу 50-0,5, ПОССу 40-0,5, ПОССу 35-0,5, ПОССу 30-0,5, ПОССу 25-0,5 и ПОССу 18-0,5;
сурьмянистые - ПОССу 95 - 5, ПОССу 40-2, ПОССу 35-2, ПОССу 30-2, ПОССу 25 - 2, ПОССу 18-2, ПОССу 15-2, ПОССу 10 - 2, ПОССу 8-3, ПОССу 5-1 и ПОССу 4-6.
В обозначении марки буквы указывают: ПОС - припой оловянно-свинцовый, М - медь, К - калий; числа: первое - содержание олова, % , последующие - содержание меди и калия, % (остальное - до 100% - свинец). При слесарных работах чаще применяют припой ПОС 40.
Низкотемпературные припои применяют при паянии тонких оловянных предметов, при паянии стекла с металлической арматурой, деталей, которые особенно чувствительны к нагреву, а также в тех случаях, когда припой должен выполнять роль температурного предохранителя (в электрических тепловых приборах и др.).
Тугоплавкие (твердые) припои представляют собой тугоплавкие металлы и сплавы. Из них широко применяют медно-цинковые и серебряные припои. Для получения определенных свойств и температуры плавления в эти сплавы добавляют олово, марганец, алюминий, железо и другие металлы.
Добавка в небольших количествах бора повышает твердость и прочность припоя, но повышает хрупкость паяных швов.
Соединения, паянные медью и припоями на ее основе, имеют высокую коррозионную стойкость, и большинство из них выдерживает высокие механические нагрузки. Температура пайки припоями на медной основе составляет 850-1150° С.
Эти припои применяют для получения соединений, которые должны быть прочными при высоких температурах, вязкими, стойки ми против усталости и коррозии. Этими припоями можно паять сталь, чугун, медь, никель и их сплавы, а также другие металлы и сплавы с высокой температурой плавления. Твердые припои делят на две основные группы: медно-цинковые и серебряные.
Согласно ГОСТу медно-цинковые припои выпускают трех марок: ПМЦ-36 для паяния латуни с содержанием 60 - 68% меди, ПМЦ- 48 - для паяния медных сплавов, содержащих меди свыше 68% ; ПМЦ-54 - для паяния бронзы, меди, томпака и стали. Медноцинковые припои плавятся при 700 -950°С.
В марке буква П обозначает слово "припой", МЦ - медно-цинковый, а цифра - процент меди. Эти припои поставляют в виде зерен. Зерна припоев по величине разделяют на два класса: класс А - зерна величиной от 0,2 до 3 мм, класс Б - зерна величиной от 3 до 5 мм.
Общие сведения. Пайка - это процесс получения неразъёмного соединения материалов с нагревом ниже температуры их автономного расплавления путём смачивания, растекания и заполнения зазора между ними расплавленным припоем и сцепления их при кристаллизации шва. Пайку широко применяют в различных отраслях промышленности.
К преимуществам пайки относятся: незначительный нагрев соединяющихся частей, что сохраняет структуру и механические свойства металла; сохранения размеров и форм детали; прочность соединения.
Современные способы позволяют паять углеродистые, легированные и нержавеющие стали, цветные металлы и их сплавы.
Припои - это качество, прочность и эксплуатационная надёжность паяльного соединения. Припои должны обладать следующими свойствами:
иметь температуру плавления ниже температуры плавления спаиваемых материалов;
обеспечивать достаточно высокую сцепляемость, прочность, пластичность и герметичность паяного соединения;
иметь коэффициент термического расширения, близкий к соответст-вующему коэффициенту паяемого материала.
Легкоплавкие припои широко применяют в различных отраслях промышленности и быта; они представляют собой сплав олова со свинцом.
Легкоплавкие припои служат для пайки стали, меди, цинка, свинца, олова и их сплавов серого чугуна, алюминия, керамики, стекла и др. Для получения специальных свойств к оловянно-свинцовым припоям добавляют сурьму, висмут, кадмий, индий, ртуть и другие металлы. При слесарных работах чаще применяют припой ПОС 40.
Тугоплавкие припои представляют собой тугоплавкие металлы и сплавы, из них широко применяют медно-цинковые и серебряные.
Добавка в небольших количествах бора повышает твёрдость и прочность припоя, но повышает хрупкость паяных швов.
Согласно ГОСТу медно-цинковые припои выпускают трёх марок: ПМЦ-38 для паяния латуни с 60…68% меди; ПМЦ-48 - для паяния медных сплавов, меди свыше 68%; ПМЦ-54 - для паяния бронзы, меди, томпака и стали. Медно- цинковые припои плавят при 700…950 градусах.
Флюсы применяют для удаления оксида химических веществ. Флюсы улучшают условия смачивания поверхности, растворяя имеющиеся на поверхности паяемого металла и припоя оксидные плёнки.
Различают флюсы для мягких и твёрдых припоев, а также для пайки алюминиевых сплавов, нержавеющих сталей и чугуна.
Инструменты для пайки. Виды паяных швов
Паяльники. Особую группу составляют паяльники специального назначения: ультразвуковые с генератором ультразвуковой частоты (УП-21); с дуговым обогревом; с вибрирующими устройствами и др.
Паяльники периодического подогрева подразделяются на угловые, или молотковые, и прямые, или торцовые. Первые применяют наиболее широко. Паяльник представляет собой определённой формы кусок меди, закреплённый на железном стержне с деревянной рукояткой на конце.
К паяльникам непрерывного подогрева относят газовые и бензиновые.
Электрические паяльники применяют широко, так как они просты по устройству и удобны в обращении. При их работе не образуются вредные газы, и нагреваются быстро - в течение 2…8 мин., что повышает качество пайки. Электрические паяльники бывают (а)- прямыми и (б)- угловыми.
Виды паяных швов. В зависимости от предъявляемых к спаиваемым изделиям требований паяные швы разделяют на три группы:
прочные, обладающие определённой механической прочностью, но не обязательно герметичностью;
плотные - сплошные герметичные швы, не допускающие проникновения какого-либо вещества;
плотнопрочные, обладающие и прочностью, и герметичностю.
Соединяемые детали должны хорошо подгоняться одна к другой.
Пайка мягкими и твёрдыми припоями
Пайка мягкими припоями делится на кислотную и бескислотную. При кислотной пайке в качестве флюса употребляют хлористый цинк или техническую соляную кислоту при бескислотной - флюсы, не содержащие кислот: канифоль, терпентин, стеарин, паяльную пасту и др. Бескислотной пайкой получают чистый шов; после кислотной пайки не исключена возможность появления коррозии.
Пайку твёрдыми припоями применяют для получения прочных и тер-мостойких швов и осуществляют следующим образом:
поверхности подгоняют друг к другу припиливанием и тщательно очищают от грязи, оксидных плёнок и жиров механическим или химическим способом;
подогнанные поверхности в месте спая покрывают флюсом; на место спая накладывают кусочки припоя - медные пластинки и закрепляют их мягкой вязальной проволокой; подготовленные детали нагревают паяльной лампой;
когда припой расплавится, деталь снимают с огня и держат в таком положении, чтобы припой не мог стекать со шва;
затем деталь медленно охлаждают (охлаждать в воде деталь с напаянной пластинкой нельзя, так как это ослабит прочность соединения).
Безопасность труда. При пайке и лужении необходимо соблюдать следующие правили безопасности:
рабочее место паяльщика должно быть оборудовано местной вентиляцией (скорость движения воздуха не менее 0,6м/с);
не допускается работа в загазованных помещениях;
по окончанию работы и принятием пищи следует тщательно мыть руки с мылом;
серную кислоту следует хранить в стеклянных бутылках с притёртыми пробками; пользоваться нужно только разведённой кислотой;
при нагреве паяльника следует соблюдать общие правила безопасного обращения с источником нагрева;
у электрического паяльника рукоятка должна быть сухой и не проводящей тока.
Покрытие поверхности металлических изделий тонким слоем соответствую-щего назначению изделий сплава (олова, сплава олова со свинцом и др.) называется лужением.
Лужение, как правило, применяют при подготовке деталей к пайке, а также для предохранения изделий от коррозии, окисления.
Процесс лужения состоит из подготовки поверхности, приготовления полуды и её нанесения на поверхность.
Подготовка поверхности к лужению зависит от требований, предъявля-емых к изделиям, и способа нанесения полуды. Перед покрытием оловом поверхность обрабатывают щётками, шлифуют, обезжиривают и травят.
Неровности на изделиях удаляют шлифованием абразивными кругами и шкурками.
Жировые вещества удаляют венской известью, минеральные масла - бензином, керосином и другими растворителями.
Способы лужения. Лужение осуществляют двумя способами - погружением в полуду (небольшие изделия) и растиранием (большие изделия).
Лужение погружением выполняют в чистой металлической посуде, в которую закладывают, а затем расплавляют полуду, насыпая на поверхность маленькие кусочки древесного угля для предохранения от окисления. Затем изделие промывают в воде и сушат в древесных опилках.
Лужение растиранием выполняют, предварительно нанеся на очищенное место волосяной щёткой или паклей хлористый цинк. Затем равномерно нагревают поверхность изделия до температуры плавления полуды, которая наносится от прутка. После этого нагревают и в таком же порядке облуживают другие места. По окончанию лужения охладившееся изделие, промывают водой и сушат.
Склеивание
Общие сведения. Склеивание - это процесс соединения деталей машин, строительных конструкций и других изделий с помощью клеев.
Клеевые соединения обладают достаточной герметичностью, водо- и маслостойкостью, высокой стойкостью к вибрационным и ударным нагрузкам. Склеивание во многих случаях может заменить пайку, клёпку, сварку, посадку с натягом.
Надёжное соединение деталей малой толщины возможно, как правило, только склеиванием.
Клеящие вещества. Существует несколько видов клея БФ, выпускаемый под марками БФ-2, БФ-4, БФ-6 и др.
Универсальный клей БФ-2 применяют для склеивания металлов, стекла, фарфора, бакелита, текстолита и других материалов.
Клей БФ-4 и БФ-6 применяют для получения эластичного шва при соедине-нии тканей, резины, ферта. По сравнению с другими клеями они имеют небольшую прочность.
Карбинольный клей может быть жидким или пастообразным (с наполни-телем). Клей пригоден для соединения стали, чугуна, алюминия, фарфора, эбонита и пластмасс и обеспечивает прочность склеивания в течении 3 5ч после приготовления.
Бакелитовый лак - раствор смол в этиловом спирте. Применяют для наклейки накладок на диски муфт сцепления.
Технологический процесс склеивания независимо от склеиваемых матери-алов и марок клеев состоит из следующих этапов: подготовка поверхностей к склеиванию - взаимная подготовка, очистка от пыли и жира и придание необходимой шероховатости; нанесения клея кистью, шпателем, пульвери-затором; затвердевание клея и контроль качества клеевых соединений.
Дефекты. Причины непрочности клеевых соединений:
плохая очистка склеиваемых поверхностей;
неравномерное нанесения слоя на склеиваемые поверхности;
затвердевание нанесённого на поверхности клея до их соединения;
недостаточное давление на соединяемые части склеиваемых деталей;
неправильный температурный режим и недостаточное время сушки клеевого соединения.
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2
слайд
Описание слайда:
Пайкой называется соединение деталей в нагретом состоянии с помощью сравнительно легкоплавкого металла, называемого припоем. Пайка широко распространена в различных отраслях промышленности для создания неразъемных соединений различных заготовок и деталей из стали, цветных металлов и их сплавов, а также разнородных металлов. Пайку применяют при изготовлении радио- и электроприборов, резервуаров, радиотоваров, твердосплавного режущего инструмента и т.п. Сущность пайки состоит в том, что расплавленный припой под действием капиллярных сил заполняет зазор между паяемыми поверхностями деталей, смачивает их и диффундирует (проникает) в металл. После остывания припоя в зоне соприкосновения деталей образуется плотное и достаточно прочное соединение, называемое паяльным швом. Качество, прочность и эксплуатационная надежность паяного соединения зависит от правильного выбора припоя и тщательности подготовки соединяемых поверхностей под пайку.
3
слайд
Описание слайда:
Для очистки поверхностей применяют зачистку напильниками, металлическими щетками, шлифовальной шкуркой и т.п. Детали, полученные обработкой резанием (всухую), паяют без дополнительной зачистки. Если при механической или слесарной обработке применяли масло или эмульсию, то их перед пайкой удаляют обезжириванием в бензине, ацетоне и других веществах. Перед пайкой детали плотно подгоняют одну к другой. При нагреве соединяемых пайкой деталей их поверхности окисляются (покрываются тонкой пленкой), в результате чего припой не пристает к деталям. Для удаления окисной пленки применяют паяльные флюсы, которые растворяют окислы, образуют легко удаляемые шлаки, способствуют лучшему смачиванию паяемых поверхностей расплавленным припоем и затеканию его в зазоры. Для легкоплавких припоев применяют следующие флюсы: хлористый цинк (травленая соляная кислота), нашатырь (хлористый аммоний) и канифоль. Для тугоплавких припоев применяют борную кислоту и буру. При пайке чугуна, алюминия, нержавеющих сталей применяют различные составы флюсов.
4
слайд
Описание слайда:
5
слайд
Описание слайда:
Наиболее распространенные инструменты для выполнения пайки – паяльники периодического и непрерывного подогрева. Паяльники периодического подогрева молоткового и торцового типов изготовляют из куска высококачественной красной меди призматической клиновидной формы, закрепленного на стальном стержне с деревянной рукояткой на конце. Такой паяльник периодически подогревают от постороннего источника теплоты – горн, паяльная лампа, пламя газовой горелки и т.п.
6
слайд
Описание слайда:
Наиболее часто для нагрева используют паяльные лампы. 1 - трубка подвода воздуха; 2 - резервуар; 3 - воздушное пространство; 4 - нагревательная чаша; 5 - каналы; 6 - труба; 7 - смеситель; 8 - сопло; 9 – ветрозащитное устройство; 10 - вентиль; 11 - крышка; 12 – насос.
7
слайд
Описание слайда:
К паяльникам непрерывного подогрева относятся электрические паяльники, позволяющие осуществлять пайку непрерывно. Они удобны в обращении, обеспечивают постоянную температуру, при работе меньше образуется вредных газов. а - прямой: 1 - электрический шнур; 2 - электрическая вилка; 3 - рабочая часть; 4, 7 - хомутики; 5 - кожух; 6 - нагревательный элемент; 8 - стержень; 9 - рукоятка; б - угловой Электрические паяльники
8
слайд
Описание слайда:
а - газовый; б -бензиновый; 1 – рабочая часть; 2 - стержень; 3 - хомутик; 4 - горелка; 5, 9 - краны; 6 - рукоятка; 7, 8 - штуцеры; 10 - сопло; 11 – бензиновая горелка; 12 – рукоятка резервуар Паяльники непрерывного действия
9
слайд
Описание слайда:
Лужением называется процесс покрытия поверхностей металлических деталей тонким слоем расплавленного олова или оловянно-свинцовыми сплавами (припоями). Лужение производят в целях защиты деталей от коррозии и окисления, подготовки поверхностей соединяемых деталей к пайке легкоплавкими припоями, перед заливкой подшипников баббитом и в тех случаях, когда от изготовленного сосуда требуется герметичность. Лужение поверхностей производят горячим и электрическим способами. Лужение горячим способом благодаря своей простоте, легкости выполнения и несложному оборудованию находит широкое применение при слесарной обработке.
10
слайд
Описание слайда:
ПРИЕМЫ ПАЙКИ ЛЕГКОПЛАВКИМИ ПРИПОЯМИ После подготовки паяемых поверхностей деталей, их подгонки и скрепления приступают к пайке. Зазоры между деталями не должны превышать 0,05...0,15 мм для стали и 0,1...0,3 мм для меди. При использовании периодически подогреваемого паяльника его носок очищают от следов окалины напильником, заправляют под углом 30...400, снимают заусенцы, слегка закруглив ребро носка. Защищенный паяльник нагревают паяльной лампой или другим источником теплоты до 350...4000С для пайки крупных деталей и до 250...3000С для пайки мелких деталей и листового материала. Нагревают рабочую часть (обушок) паяльника. Нагрев паяльника лучше всего выполнять керосиновой паяльной лампой.
11
слайд
Описание слайда:
Для разжигания лампы надо налить в ванночку 3 немного бензина и поджечь его. Перед разжиганием лампы вентиль 4 закрывают, а воздушный клапан 2 открывают. К моменту полного сгорания бензина в ванночке 3 следует закрыть клапан 2, подкачать воздух в резервуар 1, слегка открыть вентиль 4 и поставить лампу около защитного устройства (или кирпича) на расстоянии 10...15 см, прогреть змеевик лампы малым пламенем, а затем отрегулировать интенсивность горения. Гасят лампу закрытием вентиля 4 и выпуском воздуха из резервуара 1 клапаном 2. При засорении ниппеля лампы его прочищают примусной иголкой.
12
слайд
Описание слайда:
Для нагрева паяльник помещают в специальное устройство (а), следя, чтобы его рабочая часть (обушок) находилась в некоптящей зоне пламени. Нагретый паяльник в перерывах между пайкой кладут на подставку, согнутую из стального прутка (б).
13
слайд
Описание слайда:
Приемы подготовки паяльника к работе легкоплавким припоем показаны на рисунке, а...в. Нагретый паяльник сначала очищают от окалины погружением в хлористый цинк или нашатырь (а), затем производят облуживание рабочей части носка паяльника, для чего очищенным в хлористом цинке паяльником набирают с прутка одну-две капли припоя (б) и производят трущие (возвратно-поступательные) движения по кусковому нашатырю до тех пор, пока носок не покроется ровным слоем припоя (в). Затем протравливают место спая, для чего кисточкой наносят раствор хлористого цинка или другой флюс. После этого паяльник накладывают на место пайки, где расплавленный припой стекает с паяльника и заполняет зазоры между деталями. Если припой не растекается по поверхности, не затекает по поверхности и не затекает в зазор, то место пайки надо еще раз покрыть флюсом и повторить операцию пайки. Скорость перемещения паяльника вдоль паяемого шва, или скорость прогрева, зависит от массы паяльника, температура его нагрева и массы (толщины) паяемых деталей.
14
слайд
Описание слайда:
ПРИЕМЫ ПАЙКИ ЛЕГКОПЛАВКИМ ПРИПОЕМ а - протравливание места пайки с флюсом (хлористым цинком); б - нанесение припоя и перемещение паяльника по шву; в - пайка в стык; г - пайка в нахлестку; д - пайка толстой пластины к тонкой; е - пайка трубы; ж - пайка толстых проводов и стержней
15
слайд
Описание слайда:
Если припой не заполняет зазор шва, а тянется за паяльником или превращается в кашеобразную массу, то паяльник остыл или недостаточно нагрет. Перегрев паяльника влечет повышение окалинообразования и ухудшение лужения носка. Часто перед пайкой для надежного схватывания припоя применяют предварительное облуживание поверхностей спая, для чего эти поверхности покрывают тонким слоем припоя или олова. После пайки полученного шва следует удалить остатки флюса путем промывания детали в проточной воде, затем в водном растворе каустической соды, снова в проточной воде и просушить. Контроль пайки проводят внешним осмотром шва на герметичность (не допускается течь спаянного сосуда, наполненного водой) и прочность (деталь, изогнутая в месте спая, не должна иметь трещин). При пайке деталей из меди и ее сплавов, в том числе проволоки, лучшим флюсом является канифоль.
16
слайд
Описание слайда:
Приемы пайки среднеплавкими и тугоплавкими припоями Подготовка деталей для пайки тугоплавкими припоями такая же, как и для пайки легкоплавкими припоями. После очистки поверхностей и нанесения флюса (буры) в зазоры вводят припой в виде порошка, ленты, пластинки и т.п., затем скрепляют мягкой проволокой, чтобы соединяемые детали не сместились. После такой подготовки деталь осторожно вводят в зону пламени паяльной лампы, газовой горелки, горна, в индуктор установки ТВЧ и следят за процессом плавления припоя. Вначале нагрев места спая нужно вести медленно с выдержкой до 5 мин на каждом этапе. Когда вздувшаяся бура осядет, нагрев усиливают и продолжают до тех пор, пока припой полностью не расплавится и не зальет зазоры между соединяемыми деталями. По окончании пайки деталь медленно охлаждают, защищают шов от излишка наплавленного и вытекающего припоя, затем промывают и просушивают.
17
слайд
Описание слайда:
Приемы работ заключаются в следующем: перед напайкой пластины место спая обезжиривают и покрывают флюсом, на державку резца, имеющую паз (гнездо) для твердосплавной пластины, кладется тонкая пластинка листового припоя из латуни; затем в паз помещают твердосплавную пластину и все соединяют (связывают) тонкой вязальной проволокой (а), место пайки посыпают бурой и нагревают в кузнечном горне (б) или другом источнике теплоты до расплавления порошка буры (650...7000С), затем вторично наносят порцию буры и продолжают нагрев до расплавления припоя (850....9000С), который должен заполнить щель между паяемыми деталями.
18
слайд
Описание слайда:
ЛУЖЕНИЕ РАСТИРАНИЕМ И ПОГРУЖЕНИЕМ При лужении растиранием деталь зачищают напильником, шабером или шлифовальной шкуркой до равномерного металлического блеска, затем промывают в течение 1...2 мин в кипящем 10%-ном растворе каустической соды в горячей воде. Непосредственно перед лужением поверхности детали покрывают флюсом (хлористым цинком) посредством волосяной кисти, войлока или пакли и сверху посыпают порошком нашатыря, затем нагревают до температуры плавления олова так, чтобы наносимый на деталь припой – олово или другой сплав в виде маленьких кусочков или порошка – плавился и растекался по поверхности.
Свинцово-оловянные припои (ПОС.)
Применение свинцово-оловянных припоев только тогда может дать хорошие результаты, когда работающий правильно представляет процесс паяния и знает основные правила работы. В зависимости от назначения спаиваемых деталей или изделий швы пайки подразделяются на: прочные швы (должны выдерживать механические нагрузки); плотные швы (не должны пропускать жидкостей или газов, находящихся под слабым давлением); прочные и плотные швы (должны выдерживать давление жидкостей и газов, находящихся под большим давлением).
Припой в процессе паяния в результате смачивания образует с поверхностью спаиваемой детали зону промежуточного сплава, причем качество паяния в таком случае при наличии чистых металлических поверхностей будет зависеть от скорости растворения данного металла в припое: чем скорость растворения больше, тем качество пайки лучше. Иначе говоря, качество паяния зависит от скорости диффузии. Увеличению степени диффузии способствуют: наличие чистых металлических поверхностей спаиваемых деталей. При окисленной поверхности степень диффузии припоя значительно уменьшается или полностью отсутствует; предотвращение окисления расплавленного припоя в процессе пайки, для чего применяются соответствующие паяльные флюсы; паяние при температуре, близкой к температуре плавления спаиваемой детали; медленное охлаждение после паяния (в горячем песке, горячих углях). Замечено, что при спаивании деталей, покрытых гальваническим путем другими металлами, шов не получается такой прочности, как при спаивании чистых металлов или сплавов. Это наблюдается при всех гальванических покрытиях (никелем, хромом, оловом, кадмием). Наоборот, пайка по горячему лужению оловом или оловянно-свинцовыми сплавами дает всегда более прочное соединение, чем по чистому металлу. Этот пример подтверждает влияние степени диффузии на прочность шва при паянии.
Лужение - процесс покрытия металлических поверхностей оловом или специальным сплавом на оловянной основе (полудой).
Припой - металл или сплав, который служит для соединения в расплавленном состоянии, в промежутке (шве) между деталями, поэтому припой должен иметь более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы.
По своему составу припои разделяются на несколько групп, из которых наиболее важная - оловянно-свинцовые припои.
Составы припоев.
Часто в связи с отсутствием сведений о припоях у работающего всегда имеется тенденция применять припои с высоким содержанием олова, хотя совсем не всегда в этом имеется необходимость. Правильность выбора припоя может быть гарантирована только тогда, когда известны его свойства.
В табл. 1 указаны составы наиболее известных оловянно-свинцовых припоев.
Назначение припоев.
ПОС 90 - для паяния внутренних швов пищевой посуды (кастрюли и т.п.).
ПОС 40 - паяние латуни, железа и медных проводов.
ПОС 30 - паяние латуни, меди, железа, цинковых и оцинкованных листов, белой жести, приборов, радиоаппаратуры, гибких шлангов и бандажной проволоки электромоторов.
ПОС 18 - паяние свинца, железа, латуни, меди, оцинкованного железа, лужение дерева перед пайкой, заменитель припоя ПОС 40.
ПОСС 4-6 - паяние белой жести, железа, меди, свинца при наличии клепаных замочных швов, заменитель припоя ПОС 30.
Таблица 1 Составы оловянно-свинцовых припоев:
Свойства оловянно-свинцовых припоев.
В табл. 2 указаны свойства оловянно-свинцовых припоев по сравнению с чистыми металлами - свинцом и оловом. Наиболее важное свойство припоев - сопротивление срезу, так как большинство паяных соединений работает на срез.
Оловянно-свинцовые припои марок ПОС 18, ПОС 30, ПОС 40 имеют более высокое сопротивление срезу, чем чистые олово и свинец, и потому применение их для получения прочного шва дает более хорошие результаты.
Припои должны обладать как высоким сопротивлением разрыву, так и максимальной вязкостью. По данным таблицы можно установить взаимозаменяемость высокооловянных и малооловянных припоев. Например, припой ПОС 18 в отношении вязкости несколько лучше припоя ПОС 40, причем незначительно отличается от последнего по прочности. Припой ПОС 50 вполне может быть заменен припоем ПОС 40 и ПОС 30. Знания твердости важны в том отношении, что более твердые припои лучше сопротивляются истиранию, чем мягкие.
Поэтому все преимущества в этом отношении будут за припоем ПОСС 4 - 6. Остальные припои (ПОС 18, ПОС 30 и ПОС 40) имеют несколько меньшую твердость. Ударная вязкость (сопротивление удару) имеет наибольшее значение для чистого олова, но припой ПОС 40 и ПОС 30 немногим отличается в этом отношении от олова. Поэтому припой ПОС 40 может быть применен в особых случаях, где места спайки подвергаются сильной вибрации. Для обычных условий работы, при небольших вибрациях, применяют припой ПОС 18.
Температура плавления припоя имеет тоже большое значение: от нее зависит выбор метода паяния. Наиболее низкой температурой плавления обладает припой ПОС 62, содержащий 62 % олова. Этот припой применяют в случаях, когда при паянии нельзя перегревать детали, например при соединении очень тонких проводов. Возможность применения в таких случаях тройных легкоплавких сплавов, в которых
Таблица 1 Свойства оловяино-свинцовых припоев
Низкая точка плавления достигается добавкой третьего компонента (например, висмута), исключается, в связи с тем, что тройные сплавы не обладают такой высокой вязкостью, как двойные сплавы. Припой НОС 62 теперь применяют мало, так как перегрева при паянии легко избежать, применив припой ПОС 40 очень тонкого сечения, например в виде проволоки диаметром 1-2 мм. Под действием паяльника расплавление тонкой проволоки происходит быстро, вследствие чего уменьшается до минимума время воздействия высокой температуры.
Практика показала, что припой марки ПОСС 4-6 в отношении прочности спайки равноценен припою марки ПОС 30 для всех материалов, кроме оцинкованного железа и меди. При этом припой марки ПОС 40 в большинстве случаев обладает наибольшей прочностью и в этом отношении превосходит высокооловянный припой марки ПОС 62 и чистое олово. Поэтому для получения наибольшей прочности шва ни в коем случае не следует применять чистое олово.
Припой марки ПОС 18 при паянии встык дает более высокую прочность спайки, чем припой марки ПОС 40. Поэтому припой ПОС 18 применяют, когда температура плавления припоя не имеет решающего значения.
Технологический процесс паяния.
Для получения наилучших результатов технологический процесс паяния должен состоять из следующих операций:
механической (шабером, напильником, наждачной бумагой) или химической очистки; покрытия флюсом; нагревания (паяльником, паяльной лампой, на горне); предварительного облуживания припоем (паяльником, или натиранием, или погружением в припой); скрепления мест для спаивания, покрытия их флюсом и нагревания; 63введения припоя, его расплавления и удаления излишков припоя, а также остатков флюса.
Очистку спаиваемых поверхностей от окислов производят напильником или шабером так, чтобы промежуток между двумя поверхностями был везде одинаков и не превышал 0,1-0,3 мм. Такой небольшой промежуток необходим для образования капиллярных сил, которые способствуют засасыванию припоя на значительную глубину от кромки. Если спаиваемые поверхности имеют следы жира или масла, то их обрабатывают горячим раствором щелочи. Обычно берут 10 %-ный раствор соды. Если механически очистить детали по какой-либо причине нельзя, то применяют травление деталей в кислотах. Обычно берут 10 %-ный раствор серной кислоты для меди и ее сплавов, а для деталей из черных металлов - 10 %-ный раствор соляной кислоты, причем раствор должен быть подогрет до 50-70 °С.
После очистки и подготовки деталей места спайки должны быть облужены. Предварительное лужение имеет весьма важное значение, так как а этом случае достигаются повышенные прочность и плотность спая. В случае невозможности предварительного лужения паяние ведут и по чистой поверхности, но результаты, конечно, будут более низкими.
Для предварительного лужения применяется тот же припой, какой применяется и для последующего паяния. Если, например, паяние производится припоем марки ПОС 30, то и предварительное лужение должно быть осуществлено тем же припоем.
Перед паянием детали скрепляют, чтобы места соединений не расходились при небольших механических воздействиях, например при наложении паяльника. Самый простой способ скрепления - обвязка мягкой проволокой, лучше железной, но, конечно, не исключены и другие способы, например сжатие струбцинами, загиб шва с образованием «замка».
Метод паяния в значительной мере зависит от типа применяемого припоя. Наиболее характерные случаи паяния:
паяльником с применением мягких припоев;
ручной паяльной лампой с применением обычно твердых припоев;
электрическое паяние (место спая служит сопротивлением, через сопротивление пропускается ток низкого напряжения).
При паянии паяльником обычно применяют припои, температура плавления которых не выше точки плавления свинца (327°С). Такое паяние производят тогда, когда детали не подвергаются большим нагрузкам или требуют в дальнейшем распаивания. Если детали подвергаются в процессе работы нагреванию до высоких температур, паяние паяльником с применением мягких припоев исключается.
Подготовку паяльника для работы производят одновременно с подготовкой деталей. Паяльник слегка проковывают (частично для удаления нагара и окислов), зажимают в тиски и опиливают так, чтобы рабочая часть его была полукруглой. Если опиливать паяльник без предварительной проковки, то он скоро изнашивается. Конец паяльника делают полукруглым потому, что в этом случае он не так быстро охлаждается, как острый, лучше прогревает места спайки и равномернее разъедается жидким припоем.
После механической подготовки паяльник облуживают, для чего нагревают его не выше 400 °С, конец паяльника опускают в водный раствор хлористого цинка, после чего горячим паяльником трут о кусок припоя до тех пор, пока вся рабочая часть не покроется слоем полуды.
При работе паяльник должен иметь температуру, удовлетворяющую следующему требованию: если паяльник приложить рабочим местом к прутку припоя, часть припоя, прилегающая к паяльнику, должна расплавиться через 0,5-1 с. Во время работы температура паяльника должна быть такова, чтобы полуда или капли припоя, приставшие к паяльнику, были в жидком состоянии.
Более удобный способ облуживания паяльника заключается в следующем: в куске нашатыря (хлористого аммония) делают небольшие углубления и туда кладут кусочки припоя. Проводя горячим паяльником вперед и назад по твердому нашатырю, одновременно касаются и припоя. Таким образом паяльник облуживается быстрее.
Если нагретым паяльником коснуться шва и одновременно к шву подложить кусок припоя в виде прутка, ленты или проволоки, то припой расплавится и проникнет в шов. Излишек припоя разглаживают по шву паяльником. Припой также наносят на шов паяльником, так как к паяльнику всегда прилипают капли припоя, и если концом паяльника проводить по шву, жидкий припой всасывается в шов. Чтобы новые капли припоя перешли на паяльник, его снова отнимают от шва и прикладывают к куску припоя.
Лужение.
Технологический процесс лужения состоит из следующих операций:
очистки поверхности от посторонних веществ металлической щеткой, песком, известью или наждачной бумагой;
обезжиривания бензином или горячим водным раствором соды или едкого натра;
промывки в воде;
химической чистки от окислов травления в кислотах;
покрытия флюсами (хлористым цинком) кистью или погружением в водный раствор флюса;
подогревания до температуры плавления полуды и лужения.
Лудят небольшие предметы паяльником, в случае надобности рабочей части паяльника придают формы облуживаемого предмета (например, полукруга при лужении трубок и проволоки).
Лужение больших предметов - баков и других емкостей - производят методом натирания. Для этого изделие смачивают раствором хлористого цинка и нагревают (на горне, углях и т. п.) до температуры плавления олова, после чего посыпают порошкообразной смесью олова с хлористым аммонием (нашатырем). Олово при этом плавится и, растертое паклей, образует на поверхности ровный слой полуды. После лужения остатки флюса отмывают горячей водой.
При лужении пищевой посуды старую полуду проверяют на содержание свинца, для чего часть луженой поверхности смачивают 10-15 %-ным раствором уксусной кислоты. Через 2-3 мин на это же место наносят 5-6 капель 8-10 %-ного раствора йодистого калия, добавляют воды и растирают оба раствора по поверхности. При наличии свинца в полуде на смоченной поверхности появляется характерное желтое окрашивание раствора. В случае обнаружения свинца поверхность изделия протравливают смесью азотной и соляной кислот или же очищают пескоструйным аппаратом до полного удаления полуды.
Способы паяния.
Некоторые металлы или сплавы требуют специальных способов паяния.
Свинец. При нагревании свинец настолько быстро окисляется, что паяние его приходится вести в восстановительной атмосфере, которая предохраняет спаиваемые места от окисления и дает возможность припою легко соединяться с основным металлом. Восстановительная атмосфера образуется в результате применения для нагревания горелки, в которую поступает водород и "кислород воздуха, причем водород всегда должен быть в избытке. В качестве припоя применяют свинец.
Применение свинцово-оловянных припоев нежелательно, так как шов тогда начинает коррозировать в кислотах.
Цинк. Для паяния цинка применяют обычные свинцово-оловянные припои. Рекомендуем применять припой ПОС 30 в смеси с хлористым флюсом.
Если цинк чистый, то при паянии его обычно применяют насыщенный раствор хлористого цинка или разбавленную соляную кислоту. Если паяется загрязненный цинк или цинковый сплав, то при использовании в качестве флюса соляной кислоты в месте травления образуется черное отложение (поэтому рекомендуют применять соляную кислоту с хлористым аммонием).
Заметим, что двойные флюсы в большей степени предохраняют металл от коррозии, чем обыкновенный флюс. При паянии свинцово-оловянными припоями лучше применять флюс, содержащий хлористый аммоний и насыщенный раствор хлористого цинка, взятые в соотношении 1:5 (по массе). Для оловянно-кадмиевых припоев в качестве флюса рекомендуют брать едкий натр. При паянии цинковых сплавов, содержащих свыше 2 % алюминия (детали, изготовленные способом литья под давлением), применяют те же методы, что и при паянии алюминия или сплавов. В этом случае применяют припои оловянно-цинковые, а в качестве флюсов берут соляную кислоту, вазелин или стеарин. Иногда применяют флюс, состоящий из 85 % стеариновой кислоты и 15 % хлористого натрия.
Чугун. Чтобы запаять трещину или иной дефект в чугунной детали мягким припоем, производят тщательную механическую очистку места паяния и хорошо смачивают его соляной кислотой. Затем это место обрабатывают водным раствором хлористого цинка, посыпают порошком нашатыря (хлористого аммония) и подогревают паяльником или паяльной лампой. Нагревать место пайки надо до тех пор, пока не станет плавиться поднесенный к нему припой. Тогда натирают припоем место спайки и сейчас же протирают его порошком нашатыря, нанесенного на густую металлическую щетку или паклю. Эта операция -- предварительное лужение перед паянием. Пока деталь еще горячая, запаивают трещины или иные дефекты паяльником, перемещая его от одного конца трещины к другому. Если припой не проходит в трещину, надо острым зубилом снять с обоих краев ее небольшую фаску, вылудить это место и снова произвести паяние. Излишек припоя снимается шабером или напильником.
Припаивание металлов к стеклу, кварцу, фарфору. При припаивании металла к стеклу и другим подобным материалам необходимо на место паяния осадить гальваническим способом слой металла и далее производить паяние обычным способом.
Припаивание стеклянных изделий к металлу (например, при соединениях стеклянных трубок с металлическими фланцами и т. п.) производят так: предварительно поверхность стекла шлифуют наждачной бумагой, затем тряпкой в шероховатую поверхность втирается графит, и на это место осаждают медь в гальванической ванне. Далее производится паяние и вторичное осаждение меди (или никеля).
Кварц. Кварцевую деталь тщательно очищают и обезжиривают последовательной промывкой в азотной кислоте, щелочи и воде. На очищенную деталь наносят слой серебра с помощью двух растворов (содержание компонентов дано в граммах).
Раствор 1 (серебрильный)
Вода 200
Азотнокислое серебро 2
Аммиак до растворения осадка
Раствор 2 (восстановительный)
Вода 1000
Азотнокислое серебро 10
Сегнетова соль 3,3
Сахар-рафинад 3,3
Растворы 1 и 2 сливают вместе и наносят на поверхность детали с таким расчетом, чтобы вся подлежащая серебрению площадь была покрыта раствором. Непосредственно перед серебрением деталь следует обработать в течение 1-2 мин. 1 %-ным раствором хлористого олова и промыть дистиллированной водой. Процесс серебрения длится 20-30 мин до получения осадка золотистого оттенка. Посеребренную деталь ополаскивают и просушивают при 50-70 °С. После просушки на полученный слой серебра электролитически наращивают слой меди требуемой толщины из кислой медной ванны. Точно так же производят серебрение и меднение на фарфоре.
Алюминий. Для паяния алюминия на паяльник надевают рифленый наконечник (рабочая часть его пропилена трехгранным напильником). Насадку изготовляют из стали марки У-7 и закаливают, с тем чтобы зубцы не срабатывались. Насадку вытачивают токарном станке, и ее конец спиливают. Трубку насадки пропиливают ножовкой на четыре части, это создает пружинистость насадки, и она плотно вставляется в рабочую часть обычного паяльника. Диаметр отверстия в насадке высверливают в соответствии с диаметром рабочего конца паяльника.
Места спая тщательно очищают до блеска, на зубчики насадки берут расплавленную канифоль и наносят на спаиваемое место. Когда в процессе облуживания канифоль начнет покрывать алюминий, паяльник короткими движениями передвигают взад и вперед, и зубцы будут скоблить металл. Таким методом очищают всю поверхность места спая, после чего облуживают очищенные места. Затем приступают к паянию. Для этого берут на паяльник каплю олова, предварительно посыпанную канифолью, и подносят к облуженному месту. Если облуженное место шероховатое, то паяльником снимают эту шероховатость, которая представляет собой пористое олово, смешанное с частичками окиси алюминия, образующейся из-за недостатка флюса. Предварительно на место спая насыпают канифоль, берут на паяльник каплю олова и наносят на спаиваемый шов. Как только олово смочит место спая, паяльник снимают с металла. Затем паяние производят вторично, для этого место спая снова посыпают канифолью.
При паянии алюминия, особенно в процессе его лужения, паяльник следует хорошо разогреть и длительное время держать на одном месте и после прогрева металла медленно водить по спаиваемому шву.
Для паяния алюминиевых сплавов рекомендуются припои ПОС 50 и ПОС 90. Флюсом служит минеральное масло (особенно рекомендуется оружейное). Предварительно на спаиваемые швы наносят флюс и затем зачищают места пайки. Паяние ведут мощным, хорошо прогретым паяльником. Перед началом паяния металл следует хорошо прогреть. Для паяния алюминиевых сплавов выпускается и специальный припой П250А, он состоит из 80 % олова и 20 % цинка. Флюсом служит смесь йодида лития (2.-Зг) и олеиновой кислоты (20 г). Перед работой паяльник необходимо облудить указанным припоем, пользуясь канифолью. Спаиваемые поверхности очищают от остатков флюса марлевым тампоном, смоченным в ацетоне.
Паяние изделий с тонкими швами.
Для паяния таких изделий (например, цепочек, колец или иных ювелирных изделий) применяют специальный припой, состоящий из смеси равных частей - борной кислоты, цинка (тонкого цинка), меди, фосфора, которые замешивают на касторовом масле. В этот припой изделия окунают, и припой проникает в стык изделия. Затем изделия присыпают тальком для удаления лишнего припоя, оставшегося на поверхности изделия, после чего изделие интенсивно нагревают на газовой горелке с температурой 1000°С. При быстром нагревании припой дает микровспышку, при этом температура повышается до 1200 °С.
Паяние твердыми припоями. Для паяния изделий из меди и латуни, при паянии наиболее ответственных швов, применяют твердые припои, состоящие из сплава меди и цинка. К таким припоям относится латунь марки Л-63, которая содержит меди от 62 до 65 %, остальное цинк, а также припои с содержанием меди - 51 %, цинка - 44 и олова - 5%. Добавка олова придает припою пластичность и улучшает растекаемость по металлу. Температура плавления припоя Л-63-950 °С, припоя с оловом - 860 °С. Для паяния тонких изделий применяют припои в виде опилок, на одну часть припоя берут одну часть флюса - прокаленную буру. Паяние производят в струе пламени от паяльной лампы,
Флюсы. При паянии флюсы играют роль химических растворителей и поглотителей окислов. В процессе паяния они предохраняют металл от окисления и создают условия для смачивания металла припоем. При работе со свинцово-оловянными припоями в качестве флюсов применяют соляную кислоту, хлористый цинк, борную кислоту, буру, хлористый аммоний и др. К флюсам, не производящим химического действия, относятся: канифоль, воск, вазелин, оливковое масло и др. Эти флюсы образуют покрытие на поверхности металла, защищающее его от окисления.
Раствором соляной кислоты пользуются при паянии свинцово-оловянными и другими мягкими припоями.
Хлористый цинк - хорошее флюсующее средство для паяния латуни, меди, железа и других металлов и сплавов. Для приготовления хлористого цинка, нарезав мелкими кусочками цинк, «растворяют» в соляной кислоте, и затем приготовленный хлористый цинк разбавляют равным объемом воды.
Нашатырь (хлористый аммоний) хорошо растворяет жировые вещества.
Буру применяют как в растворенном, так и в твердом виде. Вместо буры можно также брать порошок стекла. Жидкое стекло тоже применяют в качестве флюса.
Флюс для паяния алюминия состоит из тунгового масла, канифоли и кальцинированного хлористого цинка, взятых в соотношении 3:2:1 (по массе). Для удаления окислов на алюминии при паянии применяют мелкие стальные опилки, которые в процессе паяния сдирают образующийся окисел.
Loading...