Rosnerud-spb.ru

Ремонт СПБ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методы пайки мягкими и твердыми припоями

Припои для пайки. Виды и свойства. Состав и флюсы. Плавление

Для соединения различных металлических деталей между собой часто применяется пайка. Этот вид соединения популярен в различных сферах жизни и производства. Чаще им пользуются радиолюбители и домашние мастера.

Пайка может выручить как при ремонте компьютера, телевизора, радиотехники, так и в промышленности, ремонте холодильников. Пайка хороша в создании герметичности соединения. А некоторые материалы по-другому просто невозможно соединить.

Не все металлы можно соединить сваркой. А чтобы пайка получилась качественной и герметичной, необходимы навыки работы, хорошие инструменты и соответствующие припои для пайки и флюсы.

Составы и виды припоев и флюсов выбирают в соответствии с материалами, из которых изготовлены соединяемые материалы. Например, для алюминия нужен совсем другой флюс, нежели чем для меди. Рассмотрим основные свойства припоев, их применяемость, особенности использования.

Использование в быту

Применение техники твердой пайки в домашних условиях предполагает наличие газовой горелки, посредством которой можно обеспечить высокую степень нагрева в зоне контакта.

Помимо этого, потребуется сам тугоплавкий припой, плавящийся при температурах свыше 450 градусов, а также специальная активная добавка, называемая флюсом.

Лишь при выполнении этих требований в результате паяльных работ удается получить достаточно надежное и твердое паяное соединение.

В качестве примера можно привести использование твердого припоя при спайке рамы велосипеда, восстановление которой другими методами не так эффективно и надежно.

Твердые припои пользуются повышенным спросом при ремонте различной кухонной утвари и посуды, изготавливаемой из твердосплавных материалов (латуни или меди, например).

Чаще всего восстановительному ремонту подлежат растапливаемые углем самовары или подобные им нагревательные приспособления из тугоплавких металлов.

Добавим к этому, что бытовая пайка твердыми припоями широко востребована и при проведении ремонтных работ, касающихся восстановления отдельных узлов холодильного и теплообменного оборудования.

В последнем случае для спайки медных трубок посредством газовой горелки потребуется твердый латунный припой, позволяющий получать прочное и надежное соединение, пригодное для эксплуатации в критических условиях.

Рассмотрим особенности работы с паяльными составами различной степени тугоплавкости на примере такой распространенной операции, какой является запайка труб.

Эту пайку выполняют в ваннах с расплавленными солями или припоями. Соляная смесь обычно состоит из 55% KCl и 45% HCl. Температура ванны 700–800 о С. На паяемую поверхность, предварительно очищенную от грязи и жира, наносят флюс, между кромками или около места соединения размещают припой, затем детали скрепляют и погружают в ванну. Соляная ванна предохраняет место пайки от окисления. Перед погружением в ванну с расплавленным припоем, покрытые флюсом детали нагревают до 550 о С.

Поверхности, не подлежащие пайке, предохраняют от контакта с припоем специальной обмазкой из графита с добавками небольшого количества извести. Пайку погружением в расплавленный припой используют для стальных, медных и алюминиевых твердых сплавов, деталей сложных геометрических форм. На этот процесс расходуется большое количество припоев.

Читать еще:  Аппараты для пайки полипропиленовых труб: все тонкости выбора

Разновидностью пайки погружением является пайка бегущей волной припоя, когда расплавленный припой подается насосом и образует волну над уровнем расплава. Паяемая деталь перемещается в горизонтальном направлении. В момент касания ванны проходит пайка. Бегущей волной паяют в радиоэлектронной промышленности при производстве печатного радиомонтажа.

Пайка деформируемых алюминиевых сплавов

Практически все алюминиевые сплавы так или иначе могут быть подвергнуты пайке мягкими припоями. Однако их химический состав сильно влияет на легкость пайки, тип припоя, применяемый метод пайки и способность паяного изделия выдерживать различные нагрузки в эксплуатации.

Относительная способность к низкотемпературной пайке – пайке мягкими припоями – основных деформируемых алюминиевых сплавов выглядит следующим образом:

  • отлично паяются: 1100 (АД), 1200 (АД), 1235 (≈АД1), 1350 (АД0Е), 3003 (АМц):
  • хорошо паяются: 3004 (Д12), 5357, 6061 (АД33), 6101, 7072, 8112;
  • средне паяются: 2011, 2014, 2017 (Д1), 2117 (Д18), 2018, 2024 (Д16), 5050, 7005 (1915);
  • плохо паяются: 5052 (АМг2,5), 5056 (≈АМг5), 5083 (АМг4,5), 5086 (АМг4), 5154 (≈АМг3), 7075 (≈В95).

Сплавы, которые содержат более 1 % магния, нельзя удовлетворительно паять с применением органического флюса, а сплавы с более чем 2,5 % магния – с активными флюсами. Сплавы, которые содержат более 5 % магния, нельзя паять ни с каким флюсом.

При пайке алюминиевых сплавов, содержащих более 0,5 % магния, расплавленные оловянные припои проникают между зернами металла. Цинк также способен проникать по границам зерен между зернами алюминиево-магниевых сплавов, но уже при содержании магния более 0,7 %. Это межзеренное проникновение усугубляется наличием напряжений, внешних или внутренних.

Алюминиевые сплавы, легированные магнием и кремнием, менее подвержены межзеренному проникновению, чем бинарные алюминиево-магниевые сплавы.

Алюминиевые сплавы, содержащие медь или цинк в качестве основных легирующих элементов, обычно также содержат достаточное количество других элементов. Большинство этих сплавов подвержены межзеренному проникновению припоя и их обычно не паяют.

Термически упрочненные сплавы обычно имеют более толстую оксидную пленку чем та, которая возникает естественным образом. Эта пленка затрудняет пайку мягкими припоями. Для таких сплавов обычно перед пайкой применяют химическую подготовку поверхности.

Пайка мягким припоем

Низкотемпературная пайка применяется при установке водопроводных и отопительных сетей с температурой теплоносителя до 130 °С и диаметром труб до 10 см.

Пайка при низкой температуре подходит для монтажа водопроводов

Технология соединения медных изделий мягким припоем предполагает предварительную зачистку поверхностей, нанесение кисточкой флюс-пасты и вставку элементов друг в друга. Далее, место соединения раскаляется газовой горелкой до 200-250 градусов. Припой наносится на край соединения.

Во время пайки важно помнить, что температура пламени горелки может достигать 1 тыс. градусов, поэтому для разогрева элементов достаточно 15-20 секунд. Для равномерности нагрева пламя необходимо постоянно перемещать. Контроль степени прогрева выполняется по цвету флюса. После его потемнения необходимо брать припой.

Читать еще:  Как паяют медные трубы

После введения мягкого припоя в зону пайки при соприкосновении с нагретой медной трубой оловянная проволока начинает таять и скользить по флюсу в шов. Постепенно разогретая масса заполняет пространство между раструбом и трубой.

Твердые припои

В этот класс входят сплавы, температура плавления которых начинается с 300 °C, а иногда пересекает отметку в 1000 °C. За счет этого их прочность также значительно увеличивается. Значение в МПа здесь принимает диапазон от 100 до 500.

В большинстве случаев основой сплава является медь или серебро. Существует множество вариаций их соединения с другими металлами. В результате меняются температура плавления, механическая прочность, а также физические и химические свойства.

Среди медных наиболее широкое распространение получили припои ПМЦ с добавлением цинка. Количество меди в процентах обозначается в маркировке сплава. Активнее всего используются припои ПМЦ-36, ПМЦ-46, ПМЦ-51 с температурой плавления 825—870 °C.

Припои, которые считаются серебряными, на самом деле являются сплавами. Весомую часть состава занимает само серебро, а остальная состоит из меди и цинка. Причем в аббревиатуре указывается только количество Ag. Существует множество разновидностей таких сплавов, от ПСр-10 до ПСр-70.

Серебряные припои открыли новые возможности. Сегодня с их помощью производится пайка многих металлов между собой. Они позволяют работать с титаном, латунью, бронзой, никелем и другими материалами, которые невозможно спаять более привычными всем припоями.

Пайка медных труб с применением медно-фосфорного припоя

Если факел пламени горелки ярко синего цвета и средней величины, то это свидетельствует о том, что газовая смесь содержит равное количество кислорода и газообразного топлива. Благодаря такой пайке металл будет нагреваться равномерно.

Если факел пламени горелки небольшой и бледно-голубого цвета, то это значит, что в газовой смеси находится много кислорода. Во время такой пайки поверхность металла будет окисляться, свидетельством чего станет появление темного налета на металле.

Гарантом надежности паяного соединения является подготовка медной поверхности. Она должна быть очищена от грязи, масла, краски и прочих веществ, которые могут препятствовать нанесению припоя на металлические поверхности.

Соединяя методом пайки две медные трубы необходимо обеспечить выполнение следующих условий:

  • труба меньше диаметра должна входить в трубу большего диаметра не меньше, чем на длину своего диаметра;
  • зазор между стенками наружной и внутренней трубы должен находиться в пределах 0,025-0,125;
  • прогрев выполняют равномерно по всей длине и окружности соединения;
  • использование горелки нужного размера с уменьшающимся пламенем. При перегреве основной металл начинает сильнее взаимодействовать с припоем, в результате, такое соединение будет иметь значительно меньший срок службы.

Припой не будет равномерно распределяться между соединяемыми трубами, когда внутренняя труба больше нагрета, чем наружная и в обратном порядке. Необходимо полностью равномерно разогревать всю поверхность свариваемых труб, только в этом случае припой будет равномерно проникать в зазор соединений.

Читать еще:  Сварка титана

Если пруток твердого припоя расплавится от контакта с прогретыми трубами, то это означает, что они достаточно прогреты. Чтобы улучшить процесс пайки пруток твердого припоя предварительно прогревают пламенем горелки.

Известно, что припой проникает в соединение труб под действием капиллярных сил и чтобы облегчить процесс его растекания необходимо предварительно позаботиться о чистоте поверхности свариваемых соединений и соблюдать необходимый зазор. Также следует не забывать, что припой всегда движется к источнику теплоты.

Современные методы пайки

Основные эксплуатационные характеристики медных изделий регламентируются согласно ГОСТ. Медь является отличным вариантом для подведения системы водопровода, отопления, газопровода, а также кондиционирования. К положительным характеристикам медных труб относятся:

  • Высокие антикоррозийные свойства;
  • Нетоксичность;
  • Бактерицидные свойства;
  • Высокая стойкость к ультрафиолетовым излучениям;
  • Надежность;
  • Прочность;
  • Долговечность.

На сегодняшний день медные трубы изготавливают разной степени твердости. Они бывают:

  • Мягкие;
  • Твердые;
  • Полутвердые.

Припой для медных труб

Мягкие изделия используют для подведения систем водопровода и отопления, а твердые и полутвердые применяются для тех трубопроводов, где нужна высокая механическая прочность.

Единственным недостатком меди можно назвать высокую цену по сравнению с другими материалами. Для того чтобы осуществить качественный монтаж водопровода или отопления, изделия из меди необходимо паять.

Пайка представляет собой неразъемное соединение труб при помощи расплавленного материала – припоя, у которого температура плавления ниже, чем материал соединяемых деталей.

При соблюдении правильной технологии пайки, соединения получаются очень прочными и надежными. Согласно ГОСТу существуют такие виды пайки:

  • Высокотемпературная;
  • Низкотемпературная.

Высокотемпературная пайка осуществляется при температуре свыше 450˚С и применяется для труб с большой нагрузкой. Такая пайка обеспечивает высокую прочность швов благодаря прочности твердых материалов. При низкотемпературной пайке температура достигает 450˚С.

Низкотемпературная пайка осуществляется электрическим паяльником, а высокотемпературная – с использованием газовой горелки.

Безопасность превыше всего

Монтаж медных труб не может быть выполнен при обустройстве кухни, то есть для удовлетворения питьевых нужд. При контакте меди с хлором, содержащимся в водопроводной воде, образуются вредные для организма соединения. Если же речь идет о таком источнике водоснабжения как скважина, то ограничений никаких абсолютно нет.

Такие красивые аккуратные швы должны получиться в результате

Конечный результат пайки медных труб – плотный красивый шов, но его благонадежность нужно проверить. Если пайка выполнялась в рамках устройства водопроводной системы, то ее просто нужно наполнить водой, создав максимальное рабочее давление. При этом не нужно спешить, необходимо дать шву полностью остынуть, иначе он просто растрескается от резкого перепада температур.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector