Паяние металлов

Паяние – это процесс соединения металлических частей с помощью металла (припоя). Припой в процессе паяния расплавляясь, проникает в зазор между соединяемыми деталями, образуя паяный шов.

Паяние обеспечивает соединение заготовок из стали, цветных металлов и их сплавов, а также сочетаний этих материалов. Наиболее широко паяние применяется при выполнении электромонтажных работ, при монтаже контрольно-измерительных приборов, радио- и электроприборов, изготовлении сосудов, радиаторов, а также инструментов, армированных пластинами твердого сплава, и ряда других работ.

В зависимости от температуры плавления различают припои мягкие и твердые.

Мягкие припои плавятся при температуре ниже 400ºС и применяются в тех случаях, где высокая прочность пайки не обязательна. Примером паяния мягкими припоями может служить паяние латуни, меди, белой жести, оцинкованной стали, железа оловянно-свинцовыми припоями марок ПОС-90,

ПОС-30 и т.д. Буквы, входящие в обозначение этих марок означают: П- припой, О- олово, С- свинец. Цифры указывают сколько в этом припое процентов (по массе) олова, остальное свинец. Температура плавления таких припоев в пределах 220…260ºС. Оловянно-свинцовые припои поставляются в виде прутков, проволок и трубок (трубки заполнены канифолью).

ПОС 90 – для паяния предметов хозяйственного назначения в пищевой промышленности, например ведра;

ПОС-40 - для паяния радиаторов, электро- и радиоаппаратуры, физико-технических приборов, при монтаже проводов и изделий из белой жести и латуни;

ПОС-30 – для паяния цинка, оцинкованной стали, латуни, меди и различных изделий бытового (непищевого) назначения;

ПОС-18 – для паяния свинца, цинка, оцинкованной стали и латуни при невысоких требованиях к прочности паяного соединения;

Вид брака

Схематическое изображение

Причина

Неплотное прилегание головки.

Перекос обжимки при клепке.

Смещение головок.

Косо просверленное

отверстие.

Смещение одной головки.

Скос на торце стержня

заклепки.

Зарубки на головке или около нее

Смещение обжимки при

клепке.

Маломерная замыкающая

головка.

Недостаточная длина

стержня заклепки.

Расплющивание стержня между поверхностями склепываемых деталей.

Неплотное прилегание

д еталей друг к другу во время клепки.

Изгиб стержня в отверстии.

Несоответствие диаметра стержня диаметру отверстия.

ПОС-4-6 – для паяния деталей из латуни, меди, белой жести; не пригоден для паяния цинка и оцинкованного железа.

Флюсы, применяемые при паянии мягкими припоями, обладают способностью очищать место спая от окислов, предотвращают образование оксидов в процессе пайки и снижают поверхностное натяжение припоя, обеспечивая его лучшую текучесть и более качественное заполнение зазора между соединенными пайкой частями заготовки. В качестве флюсов при пайке мягкими припоями используются хлористый цинк, нашатырный спирт, канифоль, стеарин, паяльная паста, а в ряде случаев раствор соляной кислоты.

В зависимости от требований, предъявляемых к соединяемым паянием мягкими припоями частям заготовки, паяные швы делятся на три группы:

прочные – не обязательно герметичные, но обязательно обладающие определенной механической прочностью;
п лотные – сплошные швы, имеющие гарантированную герметичность, не допускающую протекания различных веществ;
плотнопрочные – обладающие и прочностью, и герметичностью.

Твердые припои плавятся при температуре около 700ºС, и применяются для образования прочных температуроустойчивых швов. В качестве твердых припоев наиболее часто применяют медно-цинковые и серебряные сплавы. Для спайки бронзы, стали используют припои с содержанием меди до 68%. Медно-цинковые припои поставляются в форме зерен размерами 0,2…3мм (класс А) или 3…5мм

(класс Б). Серебряные припои выпускаются в виде полос и проволоки. Для спаивания деталей из алюминия и его сплавов применяются припои на алюминиевой основе с температурой плавления 525ºС. При такой температуре на поверхности алюминия образуется прочная тугоплавкая пленка окислов. С целью нейтрализации этого явления в зазор соединения вносят флюс, который в процессе паяния предохраняет металл от окисления. Флюс плавится раньше припоя, растекаясь по поверхности и удаляет оксидную пленку до начала плавления припоя. Благодаря этому припой беспрепятственно затекает в зазоры и прочно соединяет детали. Применяют следующие флюсы: хлористый цинк (для пайки меди, латуни, бронзы и стали), соляную кислоту (для пайки цинка, чугуна), буру (при пайке твердыми припоями), канифоль (при паянии электропроводов), смесь хлористого цинка и хлористого натрия (для пайки алюминия), а также различные паяльные пасты (тиноль, флюдор и др.).

Паяные швы