1 Переваги і недоліки зварювання під шаром флюса

. Основні переваги зварювання під шаром флюсу: —підвищується продуктивність праці (у 6-12 разів) за рахунок застосування високих струмів, збільшення глибини проплавлення, відсутності втрат металу на вигар і розбризкування; —механізація процесу зварювання; —висока якість зварних швів за рахунок вираженого захисту флюсом зварювальної ванни від повітря; —поліпшення умов праці зварників. Недоліками зварювання під флюсом є: —можливість зварювання лише в нижньому положенні (нахил до 15°); —трудність зварювання в монтажних умовах на коротких швах; —трудність контролю процесу зварювання; —горіння дуги, формування шва закриті флюсом; —флюсовий пил і пари флюсу небезпечні для здоров'я зварників; —для зварювання необхідне складне обладнання. —потрібне точне збирання кромок під зварювання і використання спеціальних прийомів зварювання для запобігання витіканню рідкого металу і флюсу та виникнення дефектів шва. Особливістю процесу автоматичного і напівавтоматичного зварювання під флюсом є те, що зварна дуга горить не на відкритому повітрі, а під шаром сипучого зернистого флюсу

2 Види та призначення припоїв

Основні матеріали, застосовувані для пайки.

Олово – М'який, ковкий метал сріблясто-білого кольору. Питома вага при температурі 20 ° С – 7,31. Температура плавлення 231,9 ° С. Добре розчиняється в концентрованій соляній або сірчаної кислоти. Сірководень на нього майже не впливає. Цінною властивістю олова є його стійкість в багатьох органічних кислотах. При кімнатній температурі мало піддається окисленню, але при впливі температури нижче 18 ° С здатний переходити в сіру модифікацію ("олов'яна чума"). У місцях появи часток сірого олова відбувається руйнування металу. Перехід білого олова в сіре різко прискорюється при зниженні температури до -50 ° С. Для пайки може застосовуватися як у чистому вигляді, так і у вигляді сплавів з іншими металами.

Свинець – Синювато-сірий метал, м'який, легко піддається обробці, ріжеться ножем. Питома вага при температурі 20 ° С 11,34. Температура плавлення 327qC. На повітрі окислюється тільки з поверхні. У лугах, а також у азотної і органічних кислотах розчиняється легко. Стійкий проти впливів сірчаної кислоти і сірчанокислих сполук. Застосовується для виготовлення припоїв.

Кадмій – Сріблясто-білий метал, м'який, пластичний, механічно неміцний. Питома вага 8,6. Температура плавлення 321 ° С. Застосовується як для антикорозійних покриттів, так і в сплавах зі свинцем, оловом, вісмутом для легкоплавких припоїв.

Сурма – Тендітний сріблясто-білий метал. Питома вага 6,68. Температура плавлення 630,5 ° С. На повітрі не окислюється. Застосовується в сплавах зі свинцем, оловом, вісмутом, кадмієм для легкоплавких припоїв.

Вісмут – Тендітний сріблясто-сірий метал. Питома вага 9,82. Температура плавлення 271 ° С. Розчиняється в азотній і гарячої сірчаної кислотах. Застосовується в сплавах з оловом, свинцем, кадмієм для отримання легкоплавких припоїв.

Цинк – Синювато-сірий метал. У холодному стані крихкий. Питома вага 7,1. Температура плавлення 419 ° С. У сухому повітрі окислюється, у вологому повітрі покривається плівкою окису, яка оберігає його від руйнування. У поєднанні з міддю дає ряд міцних сплавів .. Легко розчиняється в слабких кислотах. Застосовується для виготовлення твердих припоїв і кислотних флюсів.

Мідь – Червонуватий метал, тягучий і м'який. Питома вага 8,6 – 8,9. Температура плавлення 1083 С. Розчиняється у сірчаної та азотної кислотах і в аміаку. У сухому повітрі майже не піддається окисленню, в сиром повітрі покривається окисом зеленого кольору. Застосовується для виготовлення тугоплавких припоїв і сплавів.

Каніфоль -Продукт переробки смоли хвойних дерев Більш світлі сорти каніфолі (більш ретельно очищені) вважаються кращими. Температура розм'якшення каніфолі від 55 до 83 ° С. Застосовується як флюс для пайки м'якими припоями.

М'які припої.

Пайка м'якими припоями отримала широке поширення, особливо при виробництві монтажних робіт. Найбільш часто вживані м'які припої містять значну кількість олова. У табл. 1 наведено складів деяких свинцево-олов'яних припоїв.

Таблиця 1

Марка	Хімічний склад у%						Температура про C
	олово	свинець	сурма	домішок не більше
				мідь	вісмут	миш'як	початок	кінець
ПОС-90	90	9,62	0,15	0,08	0.1	0,05	183	222
ПОС-40	40	57,75	2,0	0,1	0,1	0,05	183	230
ПОС-30	30	67,7	2,0	0,15	0,1	0,05	183	250
ПОС-18	18	79,2	2,5	0,15	0,1	0,05	183	270

При виборі типу припою необхідно враховувати його особливості та застосовувати в залежності від призначення спаюється деталей. При пайку деталей, що не допускають перегріву, використовуються припої, що мають низьку температуру плавлення.

Найбільше застосування знаходить припій марки ПОС-40. Він застосовується при пайку сполучних проводів, опорів, конденсаторів. Припій ПОС-30 використовують для пайки екрануючих покриттів, латунних платівок та інших деталей. Поряд з прімеіеніем стандартних марок знаходить застосування і припій ПОС-60 (60% олова і 40% свинцю).

М'які припої виготовляються у вигляді прутків, болванок, дроту (діаметром до 3 мм) і трубок, наповнених флюсом. Технологія зазначених припоїв без спеціальних домішок нескладна і цілком здійсненна в умовах майстерні: свинець розплавляють в графітовому або металевому тиглі і в нього невеликими частинами додають олово, зміст якого визначають в залежності від марки припою. Рідкий сплав перемішують, знімають нагар з поверхні і розплавлений припій виливають у дерев'яні або сталеві формочки. Додавання вісмуту, кадмію та інших присадок не обов'язково.

Для пайки різних деталей, що не допускають значного перегріву, застосовуються особливо легкоплавкі припої, які отримують додаванням у свинцево-олов'яні припої вісмуту та кадмію або одного з цих металів. У табл. 2 наведено складів деяких легкоплавких припоїв.

Таблиця 2

Хімічний склад у%				Температура плавлення в ° С
олово	свинець	вісмут	кадмій
						45		45	10	_		1fi0
43	43	14	__		155
40	40	21)	__		145
33	33	34	__		124
15	32	53	__		96
13	27	50	10		70
12,5	25	50	12,5		66

При використанні вісмутових і кадмієвих припоїв слід враховувати, що вони мають велику крихкістю і створюють менш міцний спай, ніж свинцево-олов'яні.

Тверді припої.

Тверді припої створюють високу міцність шва. У електро-і радіомонтажної роботах вони використовуються значно рідше, ніж м'які припої. У табл. 3 наведені складів деяких мідно-цинкових припоїв.

Таблиця 3

Марка	Хімічний склад у%						Температура плавлення впро З
	мідь	цинк	домішок не більше
			сурма	свинець	олово	залізо
ПМЦ-42	40—45	інше	0,1	0,5	1,6	0,5	830
Г1МЦ-47	45—49		0,1	0,5	1,5	0,5	850
ПМЦ-53	49-53		0,1	0,5	1,5	0,5	870

У залежності від вмісту цинку змінюється колір припою. Ці припої застосовуються для пайки бронзи, латуні, сталі та інших металів, що мають високу температуру плавлення. Припій ПМЦ-42 застосовується при пайку латуні з вмістом 60-68% міді. Припій ПМЦ-52 застосовується при паянні міді та бронзи. Мідно-цинкові припої виготовляються шляхом сплаву міді та цинку в електропечах, в графітовому тиглі. У міру розплавлення міді в тигель додають цинк, після розплавлення цинку додається близько 0,05% фосфорної міді. Розплавлений припой розливається у форми. Температура плавлення припою має бути менше температури плавлення припаюємо металу. Крім зазначених мідно-цинкових припоїв, знаходять застосування і срібні припої. Склади останніх наведено в табл. 4.

Таблиця 4

Марка	Хімічний склад у%					Температура плавлення впро З
	срібло	мідь	цинк	домішки не більше
				свинець	всього
ПСР-10	9,7—10,3	52-54	Ос т а л ь н о в и	0,5	1,0	830
ПСР-12	11,7-12,3	35-37		0,5	1,0	785
ПСР-25	24,7-25,3	39-41		0,5	1,0	765
ПСР-45	44,5-45,5	20,5 –30,5		0,3	0,5	720
ПСР-65	64,5-65,5	19,5 -—20,5		0,3	0,5	740
ПСР-70	69,5-70,5	25,5— 26,5		0,3	0,5	780

Срібні припої володіють великою міцністю, спаяні ними шви добре згинаються і легко обробляються. Припої ПСР-10 і ПСР-12 застосовуються для пайки латуні, що містить не менше 58% міді, припої ПСР-25 і ПСР-45 – для пайки міді, бронзи і латуні, припой ПСР-70 з найбільш високим вмістом срібла – для пайки хвилеводів, об'ємних контурів і т. п.

Крім стандартних срібних припоїв, використовуються і інші, склади яких наведено в табл. 5.

Таблиця 5

Хімічний склад у%					Температура плавлення в про C
срібло	мідь	цинк	кадмій	фосфор
20	45	30	5		780
72	18	__	__	__	780
15	80	__	__	5	640
50	15,5	16,5	18	—	630

Перший з них застосовується для пайки міді, сталі, нікелю, другий, що володіє високою провідністю, – для пайки проводів; третій може застосовуватися для пайки міді, але не придатний для чорних металів; четвертий припой володіє особливою легкоплавкость, є універсальним для пайки міді, її сплавів, нікелю, сталі.

У ряді випадків в якості припою використовується технічно чиста мідь з температурою плавлення 1083 ° С.

Припої для пайки алюмінію.

Пайка алюмінію викликає великі труднощі внаслідок його здатності легко окислюватися на повітрі. Останнім часом знаходить застосування пайка алюмінію за допомогою ультразвукових паяльників. У табл. 6 наведено склади деяких припоїв для паяння алюмінію.

Таблиця 6

Хімічний склад у%						Примітка
олово	цинк	кадмій	алюміній	кремній	мідь
55	25	20	—	—	—	М'які припої
40	25	20	15	—	—
63	36	—	1	—	—
45	50	—	5	—	—
78—69	20-25	2-6		—	—
			69,8—64,5	5,2-6,5	25-29	Тверді припої з температурою плавлення 525 про З

При пайку алюмінію в якості флюсів застосовують органічні речовини: каніфоль, стеарин і т. п.

Останній припій (твердий) застосовується зі складним флюсом, до складу якого входить: хлористий літій (25-30%), фтористий калій (8-12%), хлористий цинк (8-15%), хлористий калій (59-43%) . Температура плавлення флюсу близько 450 ° С.