Подготовка деталей к пайке – чистка, обезжиривание и травление
Подготовка деталей к пайке состоит в изготовлении заготовок, очистке и сборке их. Заготовки изготовляют из листового материала, труб или другого ассортимента в зависимости от конструкций паяемого изделия; три этом могут быть использованы различные способы обработки металлов. После изготовления заготовки подгоняют, как правило, вручную и отправляют на очистку.
Очистка заготовок перед сборкой от грязи, краски, ржавчины, окалины, жиров и т. д. является обязательным процессом при подготовке изделия к пайке. Грязь и продукты, образовавшиеся в результате сгорания краски или жиров, попадая в шов, сильно снижают его качество.
При наличии ржавчины или окалины на соединяемых поверхностях пайка может не произойти.
Очистку заготовки от грязи и краски можно производить керосино-кислородной или ацетилено-кислородной горелками, дающими широкий факел пламени. При быстром перемещении горелки металл почти не нагревается, а краска или другие посторонние вещества, имеющиеся на поверхности металла, успевают сгореть.
Этот же способ применяют для очистки поверхности металла от окалины. При нагреве окалина растрескивается вследствие различия коэффициента линейного расширения по сравнению с металлом. После этого изделие тщательно очищают щеткой.
Незначительные загрязнения и ржавчину обычно удаляют наждачной бумагой, пескоструйным аппаратом, шабером или стальной щеткой. В случае применения наждачной бумаги или пескоструйной обработки изделие необходимо обдуть сухим сжатым воздухом для удаления остатков наждака или песчинок.
Жир с поверхности изделия удаляют, погружая изделие в раствор щелочи или поташа. После этого детали необходимо промыть водой и высушить. Пыль, грязь и следы жира удаляют бензином, ацетоном, трихлорэтиленом и четыреххлористым углеродом.
Для очистки поверхности заготовки от ржавчины или окалины, кроме механических способов, широко применяют химическое травление кислотой. Сущность удаления окислов травлением состоит в том, что при погружении паяемого изделия полностью или частично в раствор кислоты последний через поры или случайные трещины окислов вступает во взаимодействие с металлом, в результате чего выделяется водород, который при выходе на поверхность механически разрушает окисел или окалину.
В некоторых случаях среда, в которой травят металл, образует с окислом растворимую в воде соль, смываемую потом водой.
Для поверхностного травления металлов рекомендуется:
при пайке стальных изделий-10%-ный раствор серной или соляной кислоты;
при пайке меди и медных сплавов- 10%-ный раствор серной кислоты;
при пайке изделий из нержавеющей стали – реактив, содержащий 10%-ный раствор серной кислоты и по 20 г/л хлористого натрия и азотнокислого натрия, температура реактива должна быть 70-75гр.;
при пайке алюминия и его сплавов – 10%-ный раствор едкого калия (температура ванны 50-60гр.);
при пайке титановых сплавов – раствор, состоящий из 350 см3 технической соляной кислоты, 50 г фтористого натрия и 650 см3, воды.
Травление производится при комнатной температуре. Наряду с поверхностным травлением в ряде случаев может быть использовано глубокое травление места пайки для создания шероховатой поверхности. На такой поверхности, где множество мелких капилляров, растекание припоя происходит лучше.
Кроме того, при глубоком травлении в кислотах растворяются главным образом межкристаллические вещества, расположенные по границам зерен, и создается чистая металлическая поверхность со множеством микроуглублений, которые в несколько раз увеличивают площадь сцепления основного металла с припоем. Это в свою очередь приводит к повышению прочности паяных швов.
Глубокое травление стали производится в 25-30%-ном растворе соляной кислоты. Для нержавеющих сталей, содержащих хром и молибден, глубокое травление производится при 80гр. 10%-ным водным раствором царской водки (такой раствор содержит примерно 3% азотной кислоты, 7% соляной кислоты, 90% воды).
После поверхностного или глубокого травления изделие тщательно промывают в проточной воде, растворе соды для нейтрализации остатков кислоты и снова в проточной воде. Травленое и промытое изделие вытирают насухо чистой ветошью или сушат при температуре 60-70гр. Во избежание окисления детали должны после сушки немедленно поступать на пайку.
Часто изделие для пайки поступает после механической обработки. В таких случаях травление не всегда обязательно.