5.4 Паяння

Паяння – процес з`єднання матеріалів у твердому стані з введенням між ними розплавленого матеріалу-припою. Процес паяння полягає у здатності припою змочувати і розчиняти матеріал з`єднуємих деталей або утворювати з ними інтерметалічні сполуки. Міцність з`єднання припою з деталями визначається фізико-хімічними та дифузійними процесами активність яких залежить від якості підготовки поверхонь, наявності на ній окислів та бруду, температури та тривалості паяння. При підготовці деталей до паяння необхідно створити умови для появи капілярних явищ які забезпечать проникнення рідкого припою між з`єднуваними деталями. Для цього використовують флюси які розчиняють і видаляють окисли з поверхні з`єднуємих деталей, а також сприяють змочуванню і розтіканню припою. В якості флюсів (в залежності від матеріалу деталей) використовують каніфоль, каніфоль з добавками, стеарин, хлористий цинк, фосфорну кислоту, борну кислоту тощо.

Розрізняють види паяння:

- низькотемпературне (t плавл<400ºС)

- високотемпературне (t плавл>500ºС)

Для низькотемпературного паяння широко використовують олов`яносвинцеві припої які дають з`єднання низької міцності (ПОС-18, ПОС-40, ПОС-61). В цих марках: літера П-припой, О-олово, С-свинець, цифра-максимальний вміст олова у відсотках.

Крім олов`яносвинцевих використовують олов`яноцинкові припої ПОЦ-90, ПОЦ-70, ПОЦ-60 та ПОЦ-40 (цифра у маркуванні-вміст олова у відсотках, а все інше-цинк).

Для високотемпературного паяння використовують припої які дають високу міцність з`єднання (мідь, латуні, сплави цинку та срібла):ПМЦ36 (С_u-36%, Zn-інше), ПМЦ54(С_u-54%, Zn-інше), ПСр-72 (Аg-72%, С_u-інше),ПСр-50 (Аg-50%, С_u-інше).

Для паяння використовують різні способи нагрівання: газовими пальниками, в електропечах, струмами високої частоти та інше.

5.5 Контроль якості зварних і паяних з`єднань

Дефекти зварних і паяних з`єднань бувають зовнішніми та внутрішніми.

До зовнішніх дефектів відносять нерівномірність поперечного перерізу вздовж швів, не заповнення шва, тріщини, відкриті порожнини та шлакові включення. У процесі дугового та газового зварювання переріз шва буде нерівномірним якщо порушено режим зварювання або зварник немає достатньої фаховості. Порожнини у зварних швах виникають через насичення металу воднем, азотом або іншими газами, при використанні електродів з вологим покриттям чи забрудненні країв зварюваних виробів. Причина непроварів-мала сила струму та погане очищення зварюваних поверхонь виробів. Тріщини найчастіше виникають при зварюванні металів з великим вмістом сірки, фосфору та інших домішок.

До внутрішніх дефектів відносять не проварені краї, порожнини, шлакові включення, зміна хімічного складу та структури металу зварного шва та біля шовних зон, термічні напруження тощо.

Після виконання з`єднання вироби оглядають для виявлення дефектів. Найпростіше для цього використати лупу. Такий огляд дозволяє виявити поверхневі раковини, порожнини, дрібні тріщини, шлакові включення тощо. Внутрішні дефекти виявляють випробуванням на щільність, магнітними та ультразвуковими дефектоскопами, Y-променями тощо. Проводять випробування і механічних властивостей. Випробування на щільність проводять для баків, резервуарів, труб тощо, призначених для зберігання або транспортування рідин і газових речовин. Їх здійснюють гасом, стисненим повітрям або водою. При випробуванні гасом один бік шва забілюють крейдою, а другий змочують гасом. Якщо на забіленій крейдою поверхні шва появляються темні гасові плями-шов не щільний і має наскрізні дефекти. Водою під тиском випробують зварні з`єднання труб, баків, резервуарів тощо.

Механічні властивості визначають випробуваннями на розтяг, згин, ударну в`язкість спеціально підготовлених зразків.

Внутрішні дефекти у зварних швах виявляють просвічуванням Y-променями, з допомогою радіоактивних ізотопів (найчастіше кобальту).