11. Паяння деталей високотемпературними припоями
Паяння високотемпературними припоями застосовують при усуненні тріщин, пробоїн і інших пошкоджень в корпусних деталях (блоках циліндрів, головках блоків, картерах коробок передач і ін.), при відновленні трубопроводів, при паянні контактів приладів електроустаткуванні і при відновленні інших деталей.
Процес паяння високотемпературним}! припоями включає підготовку деталей до паяння, нагрів і паяння деталей і обробку їх після паяння.
Підготовка до паяння полягає в підгонці частин поломаних деталей, виготовленні накладок для закладення пробоїн, оброблення кромок тріщин і т.п.
При паянні деталей з алюмінієвих сплавів поверхні, що сполучаються, знежирюють розчином кальцинованої соди і промивають водою. Кромки деталей, що спаюються, зачищають від оксидів і потім покривають флюсом, який наносять у вигляді порошку або пасти. Після флюсування в шов укладається припій.
Залежно від форми шва і деталі припій застосовують у вигляді дроту, пластинок, прутків, кілець з дроту і т.п. Мал 10.
Мал10. Накладення припоя при паянні трубопровіда:
Муфта 2- трубопровід,3- припой
Після накладення припою приступають до паяння. Деталь в місці паяння нагрівають до температури, що дещо перевищує температуру повного розплавлення припою, і витримують при цій температурі протягом деякого часу, який визначають експериментальним шляхом.
Час витримки при температурі паяння повинен бути таким, щоб забезпечити розплавлення припою, заповнення ним зазору і якнайповніше протікання дифузійних процесів між рідким припоями паяння
і підігрітими кромками деталей, що спаюються.
Залежно від прийнятого методу нагріву деталей розрізняють наступні способи паяння високотемпературними припоями: газополум'яний, електроопоом, індукційний і ін.
При газополум'яному паянні нагрів деталей і розплавлення припою найчастіше виробляють зварювальним пальником.
Цей спосіб паяння має найширше застосування на авторемонтних підприємствах.
Він забезпечує високу якість паяння, але вимагає від виконавця великих навиків, оскільки висока температура полум'я і трудність контролю температури нагріву деталі створюють загрозу перегріву металу деталі і припою.
При газополум'яному паянні припій в місце паяння вводять у вигляді прутка, як це робиться при газовій зварці. Флюс на місце паяння наноситься завчасно, потім полум'ям пальника підігрівають кромки деталі і після розплавлення флюсу вводять припій.
Мал. 11. Схема паяння електроопіром:
1 — мідні електроди; 2 — деталь; 3 припій; 4 — контакт, що напувається
Паяння електроопіром (мал.11) забезпечує високу якість з'єднання деталей. При цьому способі паяння нагрів здійснюється за рахунок тепла, що виділяється при проходженні електричного струму через з'єднання припою і деталей, що спаюються.
Паяння можна виробляти на точкових, стикових і роликових зварювальних машинах електроконтактів. Паяння при цьому звичайно виробляється без флюсу, оскільки флюси є ізоляторами,
але якість паяння виходить високою тому, що нагрів відбувається дуже швидко, а припій захищений від окислення щільним з'єднанням з деталями, що спаюються.
Добрі результати дає також паяння з нагрівом деталей струмами високої частоти. Деталі, підготовлені до паяння, з нанесеним флюсом і припоєм поміщають в індуктор, живлений від генератора струмів високої частоти.
Цей спосіб паяння володіє високою продуктивністю, але вимагає застосування складного устаткування.
Паяння в печах є вельми прогресивним способом паяння високотемпературним припоєм. Вона може здійснюватися в повітряному, нейтральному і активному середовищах. При цьому способі паяння деталі, що сполучаються, поміщають в піч із заздалегідь нанесеними припоєм і флюсом.
Перевагами цього способу паяння є:
можливість контролю температури паяння і часу витримки при цій температурі,
а також глибокий і рівномірний прогрів деталей.
При паянні в печах з контрольованою атмосферою виключається окислення металу деталей і припою.
До числа недоліків слід віднести загальний нагрів деталі, і отже, можливість порушення термообробки.
Паяння в соляних ваннах виробляється шляхом повного або часткового занурення деталей, що спаюються, з припоєм в розплав солей.
Як нагрівальне середовище використовуються розплави, до складу яких входять хлористий натрій, хлористий барій або суміші цих солей.
Достоїнствами цього способу паяння є нагрів деталей без доступу повітря, можливість контролю температури паяння і часу витримки при цій температурі, стабільність якості паяння.
Після паяння будь-яким з перерахованих способів деталі повільно охолоджують, очищають від напливів припою і промивають водою від залишків флюсу.
Якість паяння порожнистих деталей контролюють випробуванням на герметичність. Інші деталі контролюють шляхом застосування таких не-руйнуючих методів контролю, як люмінесцентний, ультразвуковий і ін.
Оцінюючи паяння як спосіб відновлення деталей, можна відзначити наступні її переваги:
невеликий нагрів деталей (особливо при низькотемпературному паянні), що дозволяє зберегти незмінною структуру і властивості металу деталей, що сполучаються;
можливість з'єднання деталей, виготовлених з різнорідних матеріалів;
достатньо висока міцність з'єднання деталей;
простота технологічного процесу і вживаного устаткування.
До числа недоліків паяння слід віднести деяке зниження міцності з'єднання деталей в порівнянні із зваркою.
Проте паяння є перспективним способом відновлення деталей, значення якого зростатиме у міру розширення застосування в автомобілебудуванні спеціальних сплавів і композиційних матеріалів.