§ 88. Паяние твердыми припоями.

Паяние твердыми припоями применяют для получения прочных и термостойких швов.

Паяние твердыми припоями осуществляют, соблюдая следую­щие основные правила:

как и при паянии мягкими припоями, поверхности подгоняют друг к другу припиливанием, тщательно очищают от грязи, окис­лов и жиров механическим или химическим способом;

подогнанные детали в месте спая покрывают флюсом (рис. 217, а); на место спая накладывают кусочки припоя (мед­ные пластинки) и закрепляют мягкой вязальной проволокой (рис. 217, б);

Рис.219. паяние твердыми припоями.

подготовленные детали (заготовки) нагревают паяльной лампой (рис. 217, в), в кузнечном горне или электропечи;

когда припой расплавится, деталь снимают с огня и держат в таком положении, чтобы припой не мог стекать со шва;

затем деталь охлаждают предварительно на воздухе до темпера­туры 80-—100° С и погружают в воду. Такой способ охлаждения по­вышает прочность соединения и облегчает удаление шлаковой пленки;

после охлаждения спаянные детали промывают в воде, проти­рают сухими тряпками и просушивают;

шов зачищают наждачной бумагой или опиливают напильником.

Особенности пайки некоторых металлов и сплавов.

Низкоуглеродистые стали хорошо подвергаются пайке как мягкими, так и твердыми припоями. В качестве мягких припоев применяют оловянно-свинцовистые припои, а в качестве флюса - хлористый цинк или канифоль. Высокоуглеродистые и инструментальные стали можно паять медно-цинковыми и серебряными припоями.

Паяние чугунных деталей выполняют латунями и сереб­ряными припоями. Перед паянием детали очищают от окислов, мас­ла и обрабатываемую поверхность зачищают механическим спосо­бом. Затем в месте спая кислородно-ацетиленовым пламенем с из­бытком кислорода выжигают свободный графит, детали прогревают и очищают от окислов и покрывают бурой. Нагревание можно про­изводить паяльной лампой, не допуская нагрева детали выше 900° С.

После окончания пайки чугунные детали отжигают: нагревают до температуры 700—750° С, выдерживают при этой температуре в течение 20—25 мин, затем охлаждают на воздухе. Доброкачест­венный шов получается в том случае, когда поверхности спаивае­мых деталей до пайки покрывают медью.

Паяние нержавеющих сталей сопряжено с некоторыми трудностями, так как вследствие химического воздействия кислоро­да на легирующие элементы при нагреве происходит окисление поверхности стали. В целях удаления окислов и дальнейшего пре­дупреждения их образования применяют различные флюсы (напри­мер, буру). Нержавеющие стали паяют припоем ПСр45.

Напайку пластинок из твердых сплавов на инст­рументы выполняют медью или латунью Л62, в качестве флюса при­меняют буру. Перед напаиванием пластинки тщательно очищают, шлифуют и обезжиривают, затем прикрепляют к инструменту про­волокой.

Инструмент вместе с прикрепленной пластинкой нагревают паяльной лампой или в горне сначала до температуры 650—700° С и выдерживают 8—10 мин, потом до 800—850°С с выдержкой при этой температуре 5—8 мин, затем до температуры 850—900° С с вы­держкой 5 мин и, наконец, до плавления припоя. Прижатую метал­лическим стержнем пластинку удерживают до затвердевания при­поя.

Медь и ее сплавы хорошо паяются любым способом.

Паяние алюминия и его сплавов. Паяние алюминия и его сплавов связано с большими трудностями в связи с тем, что на воздухе, а особенно при нагреве, эти материалы быстро окисляются, и на поверхности образуется прочная тугоплавкая пленка окислов, не допускающая паяние. Перед паянием алюминия поверх­ность деталей обезжиривают в бензине, спирте или горячем 10%-ном растворе каустической соды и протравливают раствором кислоты. Травление можно заменить зачисткой поверхности напильником, шабером, металлической щеткой или наждачной шкуркой. После зачистки с поверхности волосяной щеткой удаляют мелкие частицы.

При химическом способе окисную пленку разрушают флюсами. Место пайки и пруток припоя нагревают до температуры 300—, 400° С, припой опускают в порошкообразный флюс, затем быстро с нажимом, проводя припоем по подогреваемому шву, флюсом, уда­ляют окисную пленку, припой плавится и заполняет щов. После пая­ния деталь тщательно промывают. При паянии алюминия и его сплавов лучше всего следует при­менять специальные припои: 34А или 35А.

Высокого качества пайки алюминия достигают, применяя ультра­звуковой паяльник, который разрушает оксидную пленку, всплы­вающую на поверхность расплавленного припоя и легко удаляемую металлической щеткой.

Дефекты пайки и техника безопасности.

Дефекты при паянии, их причины и меры предот­вращения следующие:

припой не смачивает поверхность паяемого металла вследствие недостаточной активности флюса, наличия окисной пленки, жира и других загрязнений. Для предотвращения несмачивания в состав флюса добавляют фтористые соли или увеличивают его количество, улучшают обработку деталей, удаляя следы коррозии, жира;

наплывы или натеки припоя вследствие недостаточного прогре­ва детали, припой не расплавился. Необходимо повысить темпера­туру пайки;

припой (при хорошем смачивании) не затекает в зазор, который мал или велик. Надо подобрать оптимальный зазор;

шероховатая поверхность паяного шва, получаемая при высокой температуре нагрева или длительном нагреве. Необходимо умень­шить температуру или время пайки;

трещины в паяном шве вследствие значительной разницы в коэф­фициентах теплового расширения припоя и металла. Необходимо подобрать соответствующий припой;

смещение и перекосы в паяных соединениях из-за плохого скреп­ления деталей перед пайкой. Необходимо исключить смещение со­единяемых деталей при затвердевании припоя.

Техника безопасности при выполнении паяль­ных работ и лужении. Подготовка металлов и процесс паяния связаны с выделением пыли, вредных паров цветных металлов и со­лей, которые, попадая в организм человека через дыхательные орга­ны, пищевод или кожу, вызывают раздражение слизистой оболочки глаз, поражение кожи и отравление. Поэтому при паянии и лужении необходимо строго соблюдать следующие правила:

- рабочее место паяльщика должно быть оборудовано местной вентиляцией;

- не допускается работа в загазованных помещениях;

- после окончания работы и перед принятием пищи тщательно мыть руки мылом;

- химикаты засыпать осторожно, малыми порциями, не допуская брызг. Попадание кислоты в глаза может вызвать слепоту, испа­рения кислот очень вредны;

серную кислоту хранить в стеклянных бутылях с притертыми пробками в деревянных или плетеных корзинах с мягкой прокладкой из бумаги или стружки; пользоваться только разведенной кислотой. При разведении кислоту следует вливать в воду тонкой струей, непрерывно помеши­вая раствор. Запрещается лить воду в кислоту, так как при соеди­нении воды с кислотой происходит сильная химическая реакция с выделением большого количества тепла. Даже при небольшом количестве воды, попадающей в кислоту, вода быстро нагревается и превращается в пар, что может привести к взрыву;

- не допускаются ручные операции, при которых возможно непо­средственное соприкосновение кожи работающего (промывка, про­тирка изделий, розлив и др.) с дихлорэтаном (огнеопасная ядови­тая жидкость) или содержащими его смесями;

- при нагреве паяльника соблюдать общие правила безопасного обращения с источником нагрева;

- при работе с паяльными лампами: проверить исправность лам­пы;

- горючее наливать в лампу не более 75% емкости;

- недопустимо доливать или наливать горючее в неостывшую лампу;

- керосиновую лампу заправлять только керосином;

работать электрическим паяльником, ручка которого должна быть сухой и не проводящей тока.

Список литературы:

Электроматериаловедение-Н.Г.Дроздов, Н.В.Никулин(1964г.);

Электро- технические материалы-Н.П.Богородицкий, В.В.Пасынков, Б.М.Тареев(1977г.);

Электротехнические и конструкциооные материалы-В.А.Филиков(2001г);

Электротехнические материалы-Ю.В.Корицкий(1969г.);

Слесарное дело с основами материаловедения-Н.И.Макиенко(1973г.);

Электроматериаловедение- Н.В.Никулин(1989г.);

Электроматериаловедение-Л.В.Журавлева(2004г.).

Содержание:

Введение(3…)

Раздел I.

Основы металловедения.

§1. Строение и свойство металлов. Кристаллическое строение металлов.(9..)

§ 2. Железо и его сплавы.(13…)

§ 3. Классификация и маркировка углеродистой стали и чугунов.(16...)

§ 4. Классификация чугунов.(20…)

§ 5. Легированные стали.(22...)

§ 6. Термическая и химико-термическая обработка металлов.(28...)

§ 7. Диффузионная металлизация.(45…)

§ 8. Коррозии металлов и сплавов. Понятие о коррозии, ее виды.(47…)

§ 9. Цветные металлы и сплавы. Общие понятия о цветных металлах и сплавах. Медь и ее сплавы.(49…)

Раздел ІІ.

Проводниковые материалы и изделия.

§ 10. Классификация проводниковых материалов.(57…)

§11. Проводниковая медь и ее свойства.(58…)

§ 12. Проводниковые сплавы на основе меди (бронзы и латуни).(60…)

§13. Проводниковый алюминий и его свойства.(63...)

§ 14. Проводниковые железо и сталь.(65…)

§ 15. Свинец и его свойства.(67…)

§ 16. Благородные металлы, применяемые в электротехнике.(68…)

§ 17. Тугоплавкие металлы применяемые в электротехнике.(70…)

§ 18. Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением.(71…)

§19.Проводниковые сплавы высокого сопротивления на основе меди и никеля.(72…)

§ 20. Жаростойкие проводниковые сплавы.(73…)

§ 21. Свойства сверхпроводников и криопроводников.(76…)

§ 22. Электроугольные материалы и изделия.(79…)

§ 23. Основные свойства электроугольных изделий.(82..)

§ 24. Экранные материалы.(85…)

§ 25. Проводниковые изделия. Обмоточные провода.(87…)

§ 26. Монтажные провода.(97…)

§ 27. Контрольные кабели.(104…)

§ 28. Кабели с резиновой изоляцией.(114…)

§29. Кабели с бумажной изоляцией.(117…)

Раздел III

Электроизоляционные материалы.

§30. Поляризация диэлектриков.(126…)

§ 31. Потери энергии в диэлектриках.(133…)

§ 32. Пробой диэлектриков.(137…)

§ 33. Способы измерения электрических характеристик диэлектриков.(139…)

§ 34. Тепловые характеристики и способы их измерения.(148…)

§ 35. Физико-химические характеристики электроизоляционных материалов.(154…)

§ 36. Влажностные свойства диэлектриков.(161…)

§ 37. Газообразные диэлектрики. Значение газообразных диэлектриков.(165…)

§ 38. Жидкие диэлектрики. Классификация и назначение жидких диэлектриков.(177…)

§ 39. Синтетические жидкие диэлектрики.(193…)

§ 40. Твердые органические диэлектрики . Основные понятия о высокополимерных материалах.(196…)

§ 41. Полимеризационные органические диэлектрики.(198…)

§ 42. Поликонденсационные органические диэлектрики.(205…)

§ 43. Нагревостойкие высокополимерные диэлектрики.(213…)

§ 44. Пленочные электроизоляционные материалы. (223…)

§ 45. Воскообразные диэлектрики.(231…)

§ 46. Электроизоляционные резины.(233…)

§ 47. Электроизоляционные лаки. Эмали,компаунды.(237…)

§ 48. Основные сведения о волокнистых электроизоляционных материалах.(257…)

§ 49. Древесина и ее свойства.(258…)

§ 50. Волокнистые диэлектрики.(259…)

§ 51. Текстильные электроизоляционные материалы.(264…)

§ 52. Электроизоляционная слюда и материалы на ее основе.(271…)

§ 53. Миканиты.(274…)

§ 54. Микафолий, микалента.(279…)

§ 55. Слюдинитовые электроизоляционные материалы.(280…)

§ 56. Электрокерамические материалы.(284…)

§ 57. Изоляторная керамика.(286…)

§ 58. Фарфоровые изоляторы.(293…)

§ 59. Стекло и стеклянные изоляторы.(296…)

§ 60. Основные характеристики изоляторов.(300…)

§ 61. Конденсаторные керамические материалы.(303…)

§ 62. Сегнетокерамика.(305…)

§ 63. Минеральные диэлектрики .(307…)

Раздел IV

Полупроводниковые материалы.

§ 64. Электропроводность полупроводников.(312…)

§ 65. Основные характеристики и свойства полупроводниковых материалов.(320…)

§ 66. Полупроводниковые материалы и изделия. (325…)

§ 67. Основные полупроводниковые изделия.(333…)

Раздел V

Магнитные материалы.

§ 68. Основные характеристики магнитных материалов.(334…)

§ 69. Классификация магнитных материалов.(347…)

§ 70. Влияние химического состава и технологии на свойства магнитных материалов.(350….)

§ 71. Магнито-мягкие материалы.(354…)

§ 72. Магнито-мягкие сплавы.(359…)

§ 73. Ферриты.(362…)

§ 74. Основные свойства магнито-твердых материалов.(366…)

§ 75. Магнитные стали.(368…)

§ 76. Магнито-твердые сплавы.(370…)

§ 77. Магнито-твердые ферриты.(372…)

Раздел VI.

Способы обработки материалов.

§ 78. Сварка металлов. Классификация способов сварки.(374…)

§ 79. Классификация способов сварки.(375…)

§ 80. Обработка давлением .(379….) § 81. Литье и литейное производство.(387…)

Пайка металлов

§ 82. Паяние.(394…)

§ 83.Флюсы.(397…)

§ 84. Паяльные лампы. (400…)

§ 85. Инструменты для паяния.Виды паяльных соединений.(403…)

§ 86.Паяние мягкими припоями.(406…)

§ 87.Лужение.(409…)

§ 88. Паяние твердыми припоями.(411…)

1

1

1

1

1

1

1

1

199