Пайка металлов

Применение азото-водородистой смеси при пайке в газовых средах

Для пайки в газовых средах, кроме водорода, применяется также азото-водородистая смесь. В периодической системе элементов Д. И. Менделеева азот стоит в одной группе с фосфором и мышьяком и на свойства стали он оказывает примерно такое же влияние, как эти элементы.
С увеличением содержания азота в стали предел прочности и твердость возрастают, а пластические свойства (удлинение, сужение, площадь поперечного сечения, ударная вязкость) понижаются.

Пайка в печах

Влияние газовой среды на хрупкость металлов при пайке

В процессе нагревания металла в атмосфере, содержащей водород, кроме восстановления окислов и обезуглероживания, происходит ряд других процессов: растворение водорода жидким припоем, поглощение водорода основным металлом и т. д.

Водород, растворенный в жидком металле, делает его хрупким и пористым. Концентрация растворенного водорода во многом зависит от температуры нагрева и природы самого металла.
Поскольку температура пайки относительно невысокая, то насыщение паяного шва водородом значительно меньше, чем шва, образованного сваркой.

Пайка в печах

Обезуглероживание стали при пайке в газовой среде

Обезуглероживание стали происходит по следующим причинам:

1. Кислород, находящийся в газовой среде, непосредственно соединяется с углеродом стали и тем самым уменьшает концентрацию последнего в поверхностном слое стали. При этом, чем ниже температура, тем меньше выгорает углерода.

2. Пары воды вступают в реакцию с углеродом:

Н2О + С = Н2 + СО.

Пайка в печах

Пайка в газовой среде

При пайке в газовой среде в качестве припоя обычно используется медь, а восстановительной средой, исполняющей роль флюса, служат водород, диссоциированный аммиак и некоторые другие горючие газы. Общепринятой температурой пайки для низколегированных сталей считается 1150гр., нержавеющих и жаропрочных сталей – 1200гр.

Пайка в печах

Контактная пайка и сварка

При сборке деталей под контактную пайку прихватка их электрической дугой, газовым пламенем и т. д. не рекомендуется, так как при этом происходит окисление контактных поверхностей, вследствие чего пайка может не произойти. Фиксирование деталей относительно друг друга осуществляется путем прижатия их электродом или в специальном приспособлении.

Контактная пайка

Пайка с косвенным нагревом

Наличие неровности на поверхностях контакта, а также слоя флюса между паяемыми изделиями не влияет на процесс нагрева при пайке по второму способу, когда электроды расположены в стороне от паяемой поверхности. В этом случае можно паять различные материалы вплоть до жаропрочных сталей и твердых сплавов. Недостатком второго способа пайки является необходимость нагрева всего изделия.

Контактная пайка

Пайка с непосредственным нагревом

Особенностью этого способа пайки является нагрев только паяемого участка изделия. Однако при таком нагреве паяемые детали, как бы они ни обрабатывались перед пайкой, не будут касаться всей поверхностью контакта, вследствие чего электрический ток может проходить через точки, выступающие на поверхностях.

Контактная пайка

Пайка микросхем

Одним из примеров успешного применения пайки погружением в припой является изготовление печатных схем, применяемых в электро- и радиоаппаратуре для обеспечения высокой производительности процесса.

В печатных схемах для соединения ламп, конденсаторов, сопротивлений, предохранителей и других элементов аппаратуры вместо электропровода применяют токопроводящую краску, нанесенную на пластинку из диэлектрика.

Пайка в жидких средах

Обработка деталей перед пайкой погружением в припой

Перед пайкой раму собирают на сборочном приспособлении, прихватывают для исключения возможных перемещений деталей в процессе пайки, после чего подвешивают на двигающийся штанг и направляют в ванну. Раму опускают в флюс до тех пор, пока она полностью не погрузится (рама должна погружаться в горизонтальном положении).

Пайка в жидких средах

Совмещение пайки с термической обработкой

При изготовлении некоторых изделий, например металлорежущих инструментов, процесс пайки (способом погружения в расплавленный припой) совмещают с термической обработкой. Для этого предусматривается еще одна ванна для охлаждающей среды, состоящая обычно из 70% едкого кали и 30% едкого натра. Температура ванны 260-280гр. для закалки инструмента с пластинками твердого сплава марки ВК8.

Пайка в жидких средах