Чтение онлайн

С помощью паяния детали соединяют в том случае, если место соединения не подвергается очень большим нагрузкам. В ремонтно-жестяницком деле паяние широко используется для заделки трещин в тонкостенных резервуарах и трубах, соединениях электропроводов, скрепление частей изделий, изготовленных из тонкой листовой стали и т.д.

К преимуществам паяния относятся: незначительный нагрев соединяемых частей, что сохраняет структуру и механические свойства. Чистота соединения, не требующая в большинстве случаев последующей обработки. Сохранение размеров и форм детали. Достаточно высокая прочности и герметичность соединения.

Современные методы паяния подразделяются на два основных вида: паяние мягкими припоями и паяние твердыми припоями.

Паяние мягким припоями осуществляется при температуре плавления до 300ºС. Мягкие припои имеют малую поверхностную прочность, обычно их предел прочности при растяжении не превышает 5-7 кГ/мм2.

Твердые припои имеют температуру плавления выше 550ºС. Твердые припои обладают значительной механической прочностью, предел прочности при растяжении до 50 кг/мм2.

Мягкие припои состоят из легкоплавких металлов: олова, свинца, сурьмы, висмута и др. Обычно паяние мягкими припоями черных и цветных металлов и их сплавов применяется, когда не требуется получение высокой прочности соединения, когда невозможно или трудно паяние твердыми припоями или когда деталь нельзя нагревать до высоких температур.

К группе мягких припоев относятся оловянно-свинцовые, висмутовые и кадмиевые припои.

В состав оловянно-свинцовых припоев входят олово и свинец, взятые в различных отношениях. В зависимости от содержания свинца и олова припои имеют различные свойства.

Оловянно-свинцовые припои содержат в очень малых количествах также сурьму, медь, висмут и мышьяк. Присадкой сурьмы увеличивает прочность припоя, а присутствие висмута понижает температуру плавления припоя.

Оловянно-свинцовые припои изготовляют шести марок: ПОС-90, ПОС-61, ПОС-50, ПОС-40, ПОС-30, ПОС-18 и оловянно – свинцово – сурьмянистый припой ПОС-4-6.

Обозначение марок оловянно-свинцовых припоев расшифровывается следующим образом: буква П означает слово "припой", ОС – оловянно-свинцовый, а цифра – процент олова.

Оловянно-свинцовые припои указанных марок плавятся при температуре от 220 до 290ºС. Они применяются для паяния стали, латуни, цинка и др.

Оловянно-свинцовые припои в зависимости от требований поставляются в виде чушек, круглых и трехгранных прутков, круглой проволоки, ленты, а также круглых трубок, заполненных флюсом.

Малооловянистые припои, содержащие свинец, олово и сурьму, по прочности соединения уступают оловянно-свинцовым и более хрупки.

Безоловянистые припои очень вязки и требуют более высокой температуры плавления.

Из малооловяныстых припоев для паяния латуни применяют припой, содержащий 15% олова, 7% сурьмы (остальное свинец).

Висмутовые и кадмиевые припои.

Висмутовые припои состоят из висмута, олова и свинца. Они очень легкоплавки, обладают большой хрупкостью и применяются в тех случаях, когда от спаиваемых швов не требуется большой прочности. Температуру плавления висмутовых припоев можно еще несколько понизить, если в сплавы добавить кадмия.

Из висмутовых наиболее распространены следующие два припоя: первый содержит (%) 11.5 олова, 34 свинца, 54.5 висмута. Второй – 9.6 олова, 45.1 свинца, 45.3 висмута.

Температура плавления припоев: первого 94.5, второго 79.0ºС.

Из кадмиевых припоев чаще всего применяют следующие два: первый содержит (%) олова-12.5, свинца-25, висмута -50, кадмия-12.5. Второй – олова-13.4, свинца-26.6, висмута-50, кадмия-10.

Температура плавления припоев: первого-66-72, второго-60ºС.

Твердые припои состоят в основном из меди, серебра и цинка. Они применяются для паяния как черных, так и цветных металлов и их сплавов.

Существует много различных по химическому составу твердых припоев. К группе твердых припоев относятся медно-цинковые и серебряные.

Медно – цинковые припои.

В состав медно – цинковых припоев входят медь и цинк. В зависимости от содержания меди и цинка они имеют разные свойства. Чем больше в припое содержится меди, тем выше температура плавления его и наоборот, чем больше содержится цинка и меньше меди, тем ниже температура плавления припоя. Кроме того, медно-цинковые припои содержат свинец и железо в количестве до 1.5%. От присадки свинца припои становятся более светлыми.

Медно – цинковые припои применяются трех марок: ПМЦ-36, ПМЦ-48 и ПМЦ-54.

В марке буква П обозначает слово "припой", МЦ – медно – цинковый, а цифра – процент меди.

Медно – цинковые припои поставляются в виде зерен. Зерна припоев по величине разделяются на два класса: класс А – зерна величиной от 0.2 до 3 мм, класс Б – зерна величиной от 3 до 5 мм.

Медно – цинковый припой ПМЦ-36 применяют для паяния латуни с содержанием 60-68% меди. Припой ПМЦ-48 – для паяния медных сплавов, содержащих меди свыше 68%. Припой ПМЦ-54 – для паяния бронзы, меди, томпака и стали.

Медно – цинковые припои непригодны для паяния изделий, подвергающихся высоким внутренним давлением. Это объясняется тем, что медно-цинковые сплавы теряют цинк до затвердевания. Поэтому в шве образуются мелкие поры. В этих случаях применяют чистый медный припой. Чистая медь является наилучшим припоем для прочного и плотного соединения стальных изделий. Она применяется в виде проволоки, порошка или ленты и плавится при температуре 1083ºС. недостаток меди как припоя заключается в том, что паяние осуществляется при высоких температурах, что удорожает стоимость паяния.

Серебряные припои в основном представляют собой сплавы серебра с цинком и медью. Температура плавления их повышается с увеличением процентного содержания серебра. Они образуют очень прочное соединение металлических изделий. Серебряные припои применяют для того, чтобы повысить сопротивление коррозии, или в тех случаях, когда нужно сохранить светлый цвет изделий.

Серебряные припои изготовляют следующим марок: ПСр72, ПСр71, ПСр70, ПСр65, ПСр62, ПСр50, ПСр50Кд, ПСр45,ПСр44, ПСр40, ПСр37.5, ПСр25, Ср25Ф, ПСр15М, ПСр10, ПСр3, ПСр3Кд, ПСр2.5, ПСр2, ПСр1.5.

Марки серебряных припоев расшифровываются так: буква П обозначает слово "припой", буквы Ср – серебро, Кд – кадмий, М – медь, Ф – фосфор, число – процент серебра.

Серебряные припои плавятся при температуре от 270 до 850ºС. Эти припои изготовляются в виде полос( за исключением припоя ПСр44, выпускаемого в виде плоских слитков) и проволоки (за исключением припоев ПСр12М, ПСр10).

Чтобы получить при паянии прочные и плотные швы, спаиваемые места хорошо очищают. Кроме того, в процессе паяния устраняют ряд препятствий, мешающих хорошему сплавлению спаиваемых металлов. Металлы на воздухе, соединяясь с кислородом, окисляются. Слой окиси перед паянием удаляют.

Для удаления пленки окиси и предохранения металлов от окисления в процессе паяния применяют флюсы.

Наиболее распространенными флюсами являются соляная кислота, хлористый цинк, хлористый цинк-аммоний, бура, канифоль и некоторые другие. Канифоль применяется только при паянии мягкими припоями, остальные флюсы-при паянии как мягкими, так и твердыми припоями.

Соляная кислота употребляется при паянии мягкими и твердыми припоями. Для паяния ее разбавляют водой, пока она не перестанет дымится.

При разбавлении соляной кислоты водой кислоту осторожно вливают в воду, но не наоборот. Во избежание ожогов на руки надевают перчатки, глаза защищают очками. соляная кислота представляет собой сильно пахнущую ядовитую жидкость, поэтому ее хранят в стеклянных, герметически закупоренных бутылях и обращаются с ней осторожно.

Обычно при паянии употребляют травленную соляную кислоту. Травление заключается в растворении в кислоте кусочков цинка.

Паяльная паста изготовляется из хлористого цинка или хлористого аммония и крахмала. Для приготовления паяльной пасты крахмал растворяют в воде, после чего раствор кипятят до тех пор, пока не получится клейстер. Крахмальный клейстер в холодном виде прибавляют к раствору хлористого цинка или хлористого аммония, перемешивая до тех пор, пока не получится слегка липкая жидкость. При паянии паяльную пасту наносят на спаиваемые поверхности ровным слоем.

Применение паяльной пасты устраняет необходимость предварительной и тщательной подготовки спаиваемых поверхностей изделий. При паянии с паяльными пастами спаиваемые поверхности подгоняют друг к другу, затем на поверхности накладывают ровный слой паяльной пасты и наносят припой. При паянии паяльными пастами выделяются пары с резким запахом. После окончания паяния остатки пасты смывают при помощи волосяной щетки или кусками ветоши. При паянии мягкими припоями для обезжиривания поверхностей применяют хлористый аммоний. При соприкосновении хлористого аммония с паяльником выделяются ядовитые белые пары, поэтому для очистки рабочей части паяльника применяют смесь из 0,5 л воды, 100г хлористого аммония и небольшого количества хлористого цинка.