Справочник по пайке

Приме ча ние . Выпускается ЗАО «МИДАСОТ-Т» ( Москва).

99. Редукторы баллонные одноступенчатые

Горелки подразделяют: по способу под­ вода горючего - инжекторные и безынжекторные, по расходу горючего газа - микромощные (10 60 дм3/ч), средней мощности (50 2800 дм3/ч), большой мощности (2800 7000 дм3/ч); по назначению - универсальные и специализированные; однопламенные и много­ пламенные; по способу применения - ручные и для механизированных работ.

Горелки предназначены для ручной сварки, пайки и нагрева металлов с применени­ ем ацетилено-кислородного или пропано­ кислородного пламени. При работе горелок Г2, ГЗ используют различные горючие газы:

ацетилен, пропан, и отличаются высокой со­ противляемостью обратному удару пламени, табл. 105, рис. 27.

Горелка (рис. 27) состоит из ствола А и наконечника Б, соединенных между собой на­ кидной гайкой 7. Ствол имеет два присоедини­ тельных штуцера 2 (для кислорода или воздуха и горючего) и два запорно-регулирующих вен­ тиля 3, при помощи которых регулируют со­ став и мощность пламени. Ствол А служит рукояткой, а наконечник Б представляет собой ее сменный узел. Ствол состоит из смеситель­ ной камеры 4Уинжекторного сопла 5, трубки б для горючей смеси и мундштука 7.

Горелки наплавочные предназначены для газопорошковой (горелка ГН) и металличе­ ской (горелка ГЗУ-4) наплавки изношенных поверхностей деталей машин и механизмов, рельсов, направляющих и пр., выполненных из сталей или чугуна, табл. 106. С помощью этих горелок можно выполнять процесс пайки при использовании порошковых самофлюсующихся припоев и газообразных флюсов.

Аналогичный перечень (см. табл. 105 и 106) производимого газосварочного оборудо­

вания, горелок и комплектующих предлагает

ООО«Фирма «РО-Ар» (Москва).

Для производства паяных изделий сред­

них размеров целесообразно применять инжек­ торные универсальные ацетилено-кислородные горелки «Малютка», «Звездочка» и «Звезда»» работающие на ацетилене низкого и среднего давления. В случае использования смеси про­ пан-бутана с кислородом применяют горелкИ

ГЗУ-З-02 (рис. 27).

При пайке крупногабаритных изделий ис­ пользуют сетчатые мундштуки, которые обра­ зуют мягкое пламя, что обеспечивает более рав­ номерный прогрев и увеличивает эффективную мощность пламени за счет более близкого рас­ положения к нагреваемой поверхности.

Для работы на газах - заменителях ацети­ лена с кислородом используют ствол горелки ГС-53, к которому присоединяют специальные наконечники НЗП. Размеры отверстий в мунд­ штуках, инжекторах и смесительных камерах наконечников НЗП выполнены таким образом, чтобы обеспечить для каждого его номера эф­ фективную мощность пламени, эквивалентную тому же номеру наконечника, работающего на ацетилене (табл. 107).

Другие инжекторные пропано-бутано- кислородные горелки типов ГЗМ и ГЗУ приме­ няют при пайке как заменители ацетилено­ кислородных горелок. Они могут работать так­ же на метане, природном и городском газах среднего и низкого давления. В зависимости от номера наконечника (0-3) давление кислорода в горелке ГЗМ-62 изменяется от 0,05 до

0,4 МПа, а его расход - от 50 до 840 л/ч; расход пропана - от 15 до 240 л/ч при давлении не ме­ нее 0,01 МПа. Горелка ГЗУ-3-02 работает как с односопловым, так и с сетчатым мундштуком.

(в зависимости от номера наконечника) его расход составляет 105 5800 л/ч, а пропана - 70 1700 л/ч.

Разработана пропано-воздушная горелка ГВП-2 с инжекцией воздуха из атмосферы (рис. 28). Горелка комплектуется тремя нако­ нечниками с расходом пропана 60 300 л/ч при давлении 0,05 0,15 МПа; максимальная температура пламени 1600 °С.

Рис. 28. Пропано-воздушная горелка ГВП-2

Безынжекторную горелку микромощно­ сти ГС-1 применяют для низко- и высокотем­ пературной пайки изделий из различных мате­ риалов небольших толщин. Она укомплектова­ на двумя сменными наконечниками № 00 и № 0 и работает на ацетилене среднего давления (может работать на водороде, пропано-бутано­ вой смеси и природном газе). Присоединяют горелки к газопроводам шлангами с внутрен­ ним диаметром 4 мм.

Наряду с рассмотренными горелками для газопламенной пайки применяют и горелки типа СУ, которые используют с однопламен­ ными и многопламенными мундштуками. Пре­ имущество таких горелок в том, что они могут быть использованы при работе с ацетиленом, природным, нефтяным и другими газамизаменителями ацетилена. Горелки комплекту­ ют специальными наконечниками, в которых, в отличие от наконечников, используемых при работе с ацетиленом, несколько большие раз­ меры отверстий в мундштуках, инжекторах и смесительных камерах.

Цилиндрические изделия паяют с приме­ нением головки многопламенной горелки МГ-120, которая состоит из ствола, смеситель­ ной камеры с надставкой и головки из двух половин, охлаждаемых водой. В случае пайки изделий прямоугольного сечения применяют многопламенную горелку МГ-ДС, головка которой состоит из верхнего и нижнего нако­ нечников, шарнирно соединенных с газорас­ пределительной камерой (табл. 108).

При изготовлении изделий круглого и трубчатого сечений, пайки труб с наружным

используют кольцевые многопламенные горелки

При газопламенной пайке целесообразно при­ менение газообразных флюсов, которые пода­ ются в горелки из флюсопитателя. Пары флюса поступают в пламя горелки, например, от уста­ новки ФГФ-1-56, укомплектованной флюсопитателем и осушителем газа; носителем флюса является ацетилен или природный газ, пропан ит.п., табл. 109.

При пайке изделий из материалов, имеющих сравнительно низкую температуру плавления, например алюминия, а также для низкотемпературной пайки применяют бензи­ но-воздушные горелки. В табл. 111 приведены некоторые технические данные горелки, кото­ рая может работать и как паяльник с газовым обогревом. Горелка укомплектована двумя сварочными наконечниками и четырьмя паяль­ ными наконечниками.

Наряду с горелками для жидких горючих

впроизводстве паяных изделий малой массы, а также в условиях монтажа подземных комму­ никаций кабельных силовых линий и линий связи используют паяльные лампы.

Безбаллонные аппараты. Для пайки из­ делий целесообразно применять разработанные

впоследние годы устройства, работа которых основана на электролизе дистиллированной воды под действием электрического тока. Об­ разуемая смесь водорода с кислородом посту­ пает по шлангу в горелку. Горелка использует­ ся стандартная сварочная, ацетилено-кислород­ ная. При пайке и сварке стали для получения качественных швов к водородно-кислородной

смеси добавляют бензин или пропан-бутан. Расход этих добавок мал, так как они нужны только для связывания кислорода, попадающе­ го в пламя из воздуха, визуального обозначе­ ния пламени и не являются теплоносителями. Характеристики в табл. 112.

Аппараты универсальны, что позволяет паять, сваривать, резать, плавить и термообрабатывать большинство металлов, а также кварц, стекло и керамику. Применимы повсе­ местно, где имеется электроэнергия, высокая автономность работ по пайке при ремонте ав­ томашин, холодильников, строительной, сель­ скохозяйственной и бытовой техники, при га­ зопламенной пайке и наплавке инструмента; резко удешевляют паяльные и сварочные рабо­ ты. Для работы, на которую обычно расходуют по баллону ацетилена и кислорода, аппаратуре нужно около 65 кВт ч электроэнергии, 12 л дистиллированной воды и 1,5 кг пропан-бутана или бензина, что во много раз дешевле заправ­ ки баллонов. Кроме того, отпадают расходы на транспортировку, безопасное хранение и соз­ дание обменного фонда баллонов.

Установки взрывобезопасны, сертифици­ рованы Госстандартом и Госкомсанэпидемслужбой РФ. Хранить их можно в любых по­ мещениях, так как в неработающих аппаратах газа нет. Требования Госгортехнадзора к сосу­ дам под давлением на них не распространяют­ ся. Установки экологичны, не имеют отходов (ни жидких, ни твердых); водородно-кислород­ ное пламя создает только водяные пары.

Аппарат «Москва-3» - переносной, ис­ пользуется для ремонтных работ; питание от бытовой розетки 220 В; позволяет выполнять любые паяльные и сварочные работы при ре­ монте. При потреблении 6,5 А (1,5 кВт) можно паять, сваривать и резать сталь, латунь и алю­ миниевые сплавы толщиной 2 мм. При 10 А (2,2 кВт) те же работы выполнимы при толщи­ не материала 3 мм. При потреблении 15 А (3,3 кВт) можно сваривать и паять сталь, ла­ тунь и алюминиевые сплавы толщиной до 4 мм включительно. Мелкие работы можно выпол­ нять микрофакелом диаметром менее 1 мм. Тех­ нологические возможности этого аппарата - рекордные для полутора- и двухкиловаттных аппаратов, так как на каждый ампер тока он дает в 1,5-2 раза больше газа, чем аппаратура других фирм.

Аппарат «Москва-10» - передвижной, универсальный (для промышленности и строи­ тельства). Может работать при температурах ниже 0 °С; масса не больше кислородного бал­ лона. Позволяет сваривать и паять сталь, алю­

миний, латунь и медь толщиной цо 5 мм и бо­ лее, резать эти металлы толщиной до 5 мм, паять - заваривать дефекты чугунного и цвет­ ного литья, выполнять стеклодувные работы, включая обработку кварцевых заготовок боль­ шого сечения, а также специальные работы высокотемпературным мощным пламенем. Пригоден для работы небольшим пламенем, в том числе микрофакелом диаметром менее 1 мм. Позволяет обходиться без пропана при газовой резке и сварке в колодцах и тоннелях Основные области применения: сварка, пайка труб при строительстве и ремонте, ремонт ав­ томашин, сельскохозяйственной и бытовой техники, газопламенная пайка, наплавка, за­ варка дефектов литья, ювелирные работы, руч­ ная и автоматическая запайка стеклянных аМ' пул, работы со стеклом и кварцем.

Аппарат «Москва-20» - стационарный, для газопитания группы постов пайки, участков сварки и кислородной резки. Основное назначе­ ние - создание водородно-кислородного подо­ гревающего пламени при машинной газоки­ слородной резке стали.

Аналогичные электролизные сварочнЫ6 установки производит ЗАО «ЛИГА» (С.-Петер­ бург).

Механизированные устройства газо­

пламенной пайки представляют собой блоки горелок, установленные стационарно в поло­ жение наиболее эффективного использования мощности пламени, а изделия вводятся в зону

Рис. 29. Схемы транспортирования изделий в зону пайки

нагрева на заданное время либо перемещаются через зону с определенной скоростью специ­ альными транспортирующими средствами. Автоматизация процесса нагрева при газопла­ менной пайке с перемещением изделий транс­ портирующими устройствами может быть вы­ полнена в различных конструктивных испол­ нениях. На рис. 29 приведены схемы транспор­ тирования изделий в зону пайки на установках челночного типа (а), конвейерных (б), роторно­ го типа (в) и четырехтактного действия (г).

В практике нашли применение паяльные машины, например, роторного типа ФГП-1-57, в комплект которой входят кольцевой конвей­ ер, горелки и газовый пульт. Привод механиз­

ными горелками инжекторного типа с венти­ лями, вынесенными на щит управления.

ПАЯЛЬНИКИ

Наибольшее применение в промышлен­ ности и в быту получили электрические паяль­ ники, которые в зависимости от материалоем­ кости паяемых изделий имеют различные раз­ меры. Рабочая часть паяльника представляет собой стержень из меди, медных сплавов и других материалов. Электронагреватель распо­ ложен с внешней стороны стержня или внутри, изготовлен из материала с большим электросо­ противлением; подачу теплоты в рабочую часть стержня (жала) регулируют изменением входно­ го напряжения. Эффективность электропаяль­ ника зависит от теплоемкости стержня и скоро­ сти восстановления (подъема) температуры.

Тепловые процессы при пайке паяль­ ником. По мощности паяльники разделяют на маломощные (6 30 Вт), средней мощности (30 100 Вт) и мощные (более 100 Вт). Зна­ чения мощности, теплоемкости и рабочей на­ грузки выбирают так, чтобы максимальная температура или большая теплоемкость увели­ чивали время восстановления рабочей темпе­

ратуры, а малая теплоемкость при более низ­ кой температуре позволяла уменьшить это время. В результате для каждого конкретного случая необходимо учитывать все характери­ стики и находить оптимальное их сочетание. Например, пользуясь приведенными на рис. 30 кривыми, можно выбирать паяльники для раз­ личного рода паяльных работ в производстве печатных плат [2].

При работе с электропаяльником необхо­ димо учитывать характер изменения темпера­ туры жала стержня, зависящий от его геомет­ рических размеров (рис. 31). Если заданная температура жала электропаяльника Тж, то средняя температура всего стержня

Та шТяеШ ,

где т = ±. CLS ; / - длина стержня; S - пери­

XF

метр поперечного сечения стержня; F - пло­ щадь поперечного сечения стержня; X - коэф­ фициент теплопроводности материала стерж­ ня; а - коэффициент теплоотдачи с поверхно­ сти стержня; с - эмпирический коэффициент; И- высота жала (зона лужения).

Рис. 30. Зависимость температуры жала паяльника от напряжения при заданной мощности

Рнс. 31. Форма заточки жала наиболее распространенных паяльных стерж н ей

Связь между температурами стержня и нагревателя:

где 8 - толщина слоя электроизоляции; / - площадь электроизоляции; X - теплопровод­ ность материала электроизоляции; Qx - коли­ чество теплоты, передаваемое неизолирован­ ной части стержня:

Q\ = hnF T„ .

Зная количество теплоты, которое должен выделить нагреватель в единицу времени, оп­ ределяют его мощность Р = 0/0,86 . Далее вы­ числяют силу тока и сопротивление проводни­ ка нагревателя.

По режиму нагрева паяльники разделяют на непрерывного и периодического нагрева.

Паяльники непрерывного нагрева рассчитаны на длительную работу во включенном состоя­ нии. Время их разогрева относительно велико, однако при рабочей температуре жала процесс пайки протекает очень быстро. Такие паяльники имеют стержень относительно большой массы, что позволяет аккумулировать в нем значитель­

понижается и за счет аккумулированной тепло­ ты быстро восстанавливается (3 5 с). Паяль­ ники периодического нагрева подразделяют на паяльники форсированного и импульсного режима нагрева. У низковольтных паяльников импульсного типа паяльный стержень заменен

тонкой нихромовой проволокой, время разо­ грева которой практически мгновенное.

При форсированном режиме разогрев па­ яльного стержня осуществляется при повы­ шенной мощности, а пайка протекает при по­ даче на паяльный стержень половинной мощ­ ности, что вполне достаточно для поддержания необходимой температуры пайки. В наиболее распространенной конструкции в цепь нагрева­ теля включается диод, который уменьшает мощность в 2 раза.

В соответствии с ГОСТ 7219-83 электри­ ческие паяльники изготовляют с различным напряжением питающей сети и мощностью (табл. 113). Выбор паяльника производят по номинальной мощности, при этом выбранное значение мощности округляют до ближайшего значения унифицированного ряда. В конструк­ ции микропаяльников принят ряд мощностей: 4, 6, 12 и 18 Вт; для печатного монтажа - 25, 30, 35, 40, 50 и 60 Вт, а для пайки объемного монтажа - 50, 60, 75, 80, 100 и 120 Вт.

Конструктивное исполнение электропа­ яльников отличается постоянными функцио­ нальными узлами, технические решения кото­ рых различны для пайки печатного монтажа, массивных узлов, демонтажа с импульсным отсосом припоя, лужения и припайки штырей и лепестков, пайки термочувствительных эле­ ментов, микросхем и т.д. (табл. 114).

Для стабилизации температуры жала при­ меняют релейные регуляторы; датчиком служит термопара. В связи с небольшой массой паяль­ ного стержня целесообразно использовать мик-