Пайка металлов
Пайка паяльником
Паяльник есть главным инструментом, используемым при пайке. Назначение паяльника — расплавлять и наносить припой на спаиваемые поверхности, и прогревать место спая.
Паяльники периодического действия нагреваются пламенем паяльной лампы либо на горне, а постоянного действия — электрическим током либо бензиновой горелкой.
Паяльники периодического действия изготовляются из красной меди марки Ml, которая скоро нагревается, прекрасно сохраняет тепло и легко передает это тепло припою и спаиваемому материалу.
Паяльник складывается из бронзовой головки, деревянной ручки и железного стержня. Головка имеет заостренную под углом 40—50° рабочую часть и плоскую тыльную.
Поверхность головки должна быть чистой и ровной, без трещин и раковин. Для лучшего распределения припоя рабочая часть облуживается. Вес паяльника зависит от его назначения.
В большинстве случаев при работе употребляют паяльники весом от 250 г до 1 кг.
Паяльники постоянного действия в зависимости от источника нагрева подразделяются на бензиновые и электрические.
Бензиновый паяльник складывается из двух частей: маленькой паяльной обычного паяльника и лампы, что возможно передвигать, устанавливая на разном расстоянии от горелки. Для ремонтных работ такие паяльники весьма эргономичны и практичны. Они скоро нагреваются и в отличие от электрических не требуют никакого электропроводки и дополнительного оборудования.
Ими возможно пользоваться как паяльной лампой, удалив бронзовый паяльник.
Электрический паяльник эргономичен в том месте, где нельзя работать с открытым пламенем. Главными его недочётами являются наличие проводов для подвода электрического тока и небольшой запас тепла, которого хватает лишь для пайки подробностей с маленькой массой. В качестве нагревательного элемента в паяльнике используют
спираль из проволоки большого сопротивления, в большинстве случаев из нихрома, У паяльников, трудящихся от сети напряжением 120 и 220 в, толщина проволоки мелка, исходя из этого спирали довольно часто перегорают. Для увеличения срока работы паяльников напряжение питающего электрического тока снижают посредством трансформаторов до нескольких вольт (6—12 в), что разрешает использовать для спиралей более толстую проволоку.
При включении паяльника в сеть контролируют, на какое напряжение он вычислен. Рабочее напряжение паяльника указывается на тыльной стороне. Советы по выбору паяльников приведены в таблице 8.
Для получения и удобства пайки качественных паяных соединений используют особые приспособления: паяльные зажимы, помощи.
Спаиваемые поверхности зачищают напильниками и шаберами.
флюсы и Припои. При пайке паяльником используют оловянно-свинцовые припои.
Марка припоев расшифровывается следующим образом: буква П обозначает припой, ОС — оловянно-свинцовый, а цифра — процент олова в данном припое.
Припой ПОС-90 используется для пайки внутренних швов пищевой посуды.
Припой ПОС-61, как самый легкоплавкий, употребляется в то время, когда соединяемые подробности нельзя нагревать выше 200°.
Припой ПОС-50 владеет повышенной текучестью и употребляется при пайке радиаторов и других важных подробностей.
Припои ПОС-40 и ПОС-30 используются для пайки электро- и электромонтажных работ и радиоаппаратуры. Ими возможно паять подробности из оцинкованного стали и железа.
Припой ПОС-18 помогает для лужения подробностей перед пайкой и для пайки подробностей, каковые не требуют повышенной прочности соединения.
Для изготовление оловянно-свинцовых припоев определяют потребное количество свинца и олова по процентному содержанию их в припое К примеру, на 100 г припоя ПОС-40 берут 40 г олова, 58 г свинца и 2 г сурьмы. Свинец расплавляют в графитовом тигле и в него маленькими порциями додают олово, размешивая смесь металлическим прутком. Каждую следующую порцию олова подмешивают по окончании полного расплавления прошлой.
После этого вводят в смесь сурьму. Расплавленный припой разливают в металлические либо чугунные сухие формы. Палочка припоя должна быть длиной 250—300 мм, шириной 10—15 мм и толщиной 3—5 мм.
Паяльные флюсы применяют для очистки припоя и поверхности деталей от окислов и улучшения и загрязнений смачиваемости расплавленным припоем соединяемых поверхностей. Паяльные флюсы должны владеть более низкой температурой плавления, чем используемые припои.
В качестве флюсов для пайки активно используются хлористый цинк, нашатырь, канифоль.
Хлористый цинк употребляется в порошке и в растворенном виде (в соотношении: 1 часть хлористого цинка и 3 части воды).
По окончании окончания пайки остатки флюса шепетильно смывают горячей водой, дабы избежать разъедания паяного шва. Для изделий, каковые по окончании пайки тяжело промыть, не используют хлористый цинк. При отсутствии готового хлористого цинка его легко приготовить, растворив железный цинк в соляной кислоте. Для растворения цинка берут техническую соляную кислоту. Количество цинка зависит от крепости кислоты.
В большинстве случаев на одну весовую часть железного цинка необходимо пять весовых частей крепкой (дымящей) кислоты, которую предварительно разбавляют равным по количеству числом воды.
Цинк растворяют в фарфоровой либо стеклянной посуде, железную посуду кислота скоро разъедает. Цинк направляться брать в виде стружки либо небольших кусочков. По окончании прекращения выделения пузырьков газа, флюс готов.
Таковой раствор именуют травленой кислотой. В случае если его выпарить, то на дне останется белый порошок — хлористый цинк.
Нашатырь (хлористый аммоний) — распространенный флюс для пайки мягкими припоями, видится в виде порошка и в кусках. Он легко растворяется в воде и прекрасно растворяет жировые вещества — исходя из этого активно используется при лужении. Нашатырем выполняют химическую очистку паяльников.
При нагревании нашатыря выделяются белые ядовитые пары.
Канифоль используют для пайки чистых и обезжиренных подробностей из латуни и меди, в особенности для пайки бронзовых электропроводов. Расплавленная канифоль растворяет окись меди. Остатки флюса не оказывают никакого химического действия на паяный шов и исходя из этого смогут не удаляться.
Канифоль не редкость в виде порошка, кусков либо концентрированного раствора в спирте.
Подготовка к пайке складывается из двух подготовки: подготовки изделия и операций паяльника. Подготовку паяльника начинают с зачистки его рабочей части драчевым напильником в тисках либо на упоре. Рабочая часть паяльника должна иметь скругленную форму.
Лишь при пайке весьма узких швов допускается заточка носка практически на острый угол. По окончании опиловки паяльник нагревают с тыльной стороны в пламени паяльной лампы либо на горне. При перегреве паяльник очень сильно окисляется и его тяжело облудить припоем.
Достаточно нагретый паяльник при прикосновении к припою расплавляет его. По окончании нагревания очищают носок паяльника от окислов методом трения его о кусок нашатыря и облуживают припоем узким и ровным слоем. В случае если припой ложится неравномерно, паяльник нагревают посильнее.
Подготовку изделия выполняют следующим образом: спаиваемые поверхности прекрасно подгоняют друг к другу, шепетильно очищают от жира и грязи и прочно скрепляют зажимами либо вторыми приспособлениями, дабы подробности при пайке и нагреве не смещались одна довольно второй. Зазоры должны быть равны 0,1—0,15 мм, при зазоре большей величины значительно уменьшается прочность соединения. При малых зазорах (меньше 0,05 мм) прочность понижается — припой не заполняет целый зазор.
Лучшими соединениями являются нахлесточное и телескопическое. Стыковое соединение используется лишь для обеспечения герметичности швов. Перед пайкой на соединяемые поверхности наносят кисточкой флюс.
Подготовив изделия и паяльник, приступают к пайке: нагретым паяльником каплю припоя переносят на шов и медлительно выполняют паяльником по шву, дабы целый шов успел прогреться. Плоскую грань наконечника паяльника прикладывают так, дабы обеспечить громаднейшую площадь соприкосновения с подробностью. Припой обязан ложиться узким слоем без разрывов.
В случае если припой не смачивает какое-либо место( не пристанет к металлу), то в том направлении додают каплю флюса.
Пайку лучше вести двумя паяльниками: до тех пор пока трудятся одним паяльником, второй нагревается. По окончании каждого нагревания паяльник зачищают о кусок нашатыря.
При пайке массивного толстостенного изделия его предварительно нагревают в печи либо паяльной лампой до температуры 120—150°, по окончании чего запаивают и дают ему остыть.
Сразу же по окончании окончания пайки спаянное изделие нельзя передвигать либо ударять, поскольку припой при затвердевании не редкость весьма хрупким. Спаянному шву нужно разрешить спокойно остыть, после этого удаляют остатки флюса горячей водой. Промывку не выполняют, в случае если в качестве флюса использовались вещества, не вызывающие коррозии мест пайки (канифоль, вазелин, воск).
материалы и Инструмент, использованные при пайке, убирают на место, предварительно удалив с напильника грязь и окалину и охладив его на воздухе. При охлаждении паяльника в воде ухудшается теплопроводность меди, благодаря чего паяльник приходит в негодность. Для восстановления начальных особенностей меди паяльник перековывают.
Ниже приведены характерные недостатки пайки.
Припайку наконечников к тросам реализовывают следующим образом:
1. Отмеряют трос требуемой длины. Участок, где трос нужно разрубить, обвязывают мягкой металлической проволокой в двух местах на расстоянии 50 мм. Часть троса, заключенную между двумя обвязками, зачищают и спаивают чтобы не было раскручивания финиша троса по окончании разрубания.
Подготовленный трос рубят зубилом на наковальне.
2. Зачищают внутреннюю поверхность наконечника шабером либо наждачной бумагой, смазывают ее травленой кислотой и шепетильно облуживают. Облуженный наконечник опускают в раствор щелочи, по окончании чего промывают и просушивают.
3. Смазывают финиш троса флюсом и облуживают все его пряди.
4. Надевают наконечник на трос и припаивают его при помощи массивного паяльника либо с подогревом паяльной лампой.
Для припайки кабельных наконечников необходимо:
— с опаской подрезать ножом изоляцию на расстоянии 15—18 мм от финиша провода, бережно зачистить ее и свить проволочки.
Облудить наконечник и провод.
Припаять наконечник к проводу припоем ПОС-40 либо ПОС-30. В качестве флюса применяют канифоль либо раствор нашатыря в денатурированном спирте. Использовать хлористый цинк запрещается.
—
Пайка имеется процесс соединения железных частей посредством более легкоплавкого присадочного металла, именуемого припоем. При пайке главной металл будет в жёстком состоянии, а припой — в расплавленном. Соединение частей главного металла осуществляется благодаря взаимного растворения и основного металла и диффузии припоя в зоне шва.
Рис. 1. Схема электрошлаковой; сварки
растворение и Диффузия основного металла и припоя вероятны только в том случае, если припой смачивает главной металл; свинец, к примеру, не смачивает медь и не может служить для нее припоем. Для диффузии нужно кроме этого, дабы спаиваемые поверхности были свободны от окислов и грязи. Помимо этого, в ходе пайки основной металл и припой должны быть защищены от окисления кислородом воздуха либо пламени.
Для удаления окислов и для защиты от окисления при пайке помогают флюсы.
Пайкой смогут соединяться углеродистая и легированная стали всех марок, жёсткие сплавы, ковкие и серые чугуны, и добропорядочные, редкие и цветные их сплавы и металлы. Вероятна кроме этого пайка разнородных сплавов и металлов (к примеру, стали с жёстким сплавом и др.).
Преимущества пайки: простота исполнения операции, чистота и прочность соединения, отсутствие плавления главного металла, формы и сохранение размеров спаиваемых частей, автоматизации процесса и возможность механизации.
усовершенствование составов технологии и Улучшение припоев пайки сейчас позволяют все шире внедрять пайку в производство машин, велосипедов, подробностей вторых автомобилей, приборов и механизмов.
Принято различать два вида пайки: пайку мягким припоем и пайку жёстким припоем. Мягкие припои имеют низкую механическую прочность (спч — 5—7 кг/мм2) и температуру плавления ниже 400°. Жёсткие припои имеют большую прочность — до 50 кг/мм2 и температуру плавления выше 550°.
—
Пайка, так же как и сварка, относится к методам образования неразъемных соединений. Принципиальное ее отличие от сварки пребывает в том, что материал соединяемых подробностей не плавится, а соединение осуществляется посредством более легкоплавкого металла, именуемого припоем. Жидкий припой смачивает соединяемые поверхности, частично диффундирует в них и при остывании прочно их соединяет.
Различают пайку жёсткими и мягкими припоями.
Рис. 1. Схема пайки жёстким припоем:
1 — припой; 2 — подробности; 3 — зазор; 4 — припой.
Жёсткие припои — бронзово-цинковые и серебряные — плавятся при температуре 720—860° и дают большую прочность, которая достигает 40—50 кг/мм2.
Папку жёстким припоем создают в такой последовательности: части, подлежащие соединению, подгоняют друг к другу с таким расчетом, дабы зазор между ними не превышал 0,2— 0,3 мм, поскольку при большем зазоре прочность соединения значительно уменьшается. После этого эти части обезжиривают горячим раствором щелочи и, подложив в месте соединения пластинку либо пруток припоя, скрепляют металлической проволокой. Место спая посыпают бурой либо борной кислотой, каковые предохраняют спаиваемые поверхности от окисления и именуются флюсами.4 После этого в пламени паяльной лампы, газовой горелки, в камерной либо муфельной печи, в горне, а время от времени кроме того токами высокой частоты подробности нагревают до расплавления припоя.
Жидкий припой благодаря поверхностному натяжению попадает в зазоры в месте спайки и по окончании остывания дает прочное соединение подробностей. На рисунке 38 продемонстрированы подробности, подготовленные к пайке (а) и по окончании нее (б).
На данный момент используется пайка металлических изделий в электрических печах с защитной газовой воздухом (водород, аммиак), благодаря которой изделие не окисляется и остается ярким..
Мягкие припои легкоплавки (t° пл. = 200—300°С). При относительно низкой прочности (4—8 кГ/мм2) они разрешают приобретать герметичные, непроницаемые для жидкостей и газов швы и снабжают надежность электрического контакта. Их обширно используют в электро- и радиотехнике. В качестве мягких припоев активно используется олово и оловянно-свинцовые сплавы.
Так называемый «третник» складывается из сплава 1 части частей и 2 олова свинца.
Пайка мягкими припоями несложна и дешева каждому, в случае если имеются инструменты и следующие материалы:
1. Паяльник — электрический либо несложный (кусок меди на металлической рукоятке, нагреваемый в пламени примуса либо газовой горелки).
2. Напильник либо наждачная бумага для очистки спаиваемых поверхностей от грязи и ржавчины.
3. Раствор хлористого цинка в воде (ZnCy, в противном случае именуемый «травленой соляной кислотой».
4. Хлористый аммоний либо нашатырь (NH4C1) куском либо в порошке.
5. Кусочек припоя.
Паяльник нагревают до температуры 300—400°С и очищают от окислов, потерев его о кусок нашатыря. В случае если паяльник нагрет достаточно, от куска нашатыря идет белый дымок, а медь паяльника в этом месте делается чистой.
Паяльником касаются припоя, и пара капель расплавленного металла прилипают к его очищенному финишу.
Подробности из меди, белой жести и латуни очищают от жира и грязи, смазывают раствором хлористого цинка и нагревают паяльником, пока припой не потечет по их поверхности. Тогда паяльник удаляют и, удерживая совместно спаиваемые подробности, ожидают, в то время, когда поверхность расплавленного припоя помутнеет. Это указывает прочное соединение и затвердение припоя подробностей.
Подробности из стали направляться предварительно залуживать, т. е. покрывать в местах соединения узким слоем припоя или^олова. Для этого их шепетильно очищают от ржавчины, смазывают хлористым цинком и нагревают паяльником, двигав его по поверхности подробностей, пока припой не прилипнет по всей поверхности шва. Тогда подробности соединяют и опять прогревают паяльником до расплавления припоя.
Для пайки бронзовых проводов вместо хлористого цинка довольно часто употребляют канифоль. Массивные подробности, каковые не удается прогреть паяльником до температуры плавления припоя, направляться нагревать предварительно.
