237

сварку стержней – трением, для тонкой сварки вольфрама и молибдена – сварку электронным лучом и т.д. В электронике широко применяется лазерная сварка. Всего насчитывается около 50 различных видов сварки. В основе любого вида сварки заложен принцип смешивания металлов на молекулярном уровне. Поэтому сварочный шов отличается высокой прочностью.

7.2. Пайка

Пайка – процесс соединения заготовок в твердом состоянии благодаря металлической связи, осуществляемой с помощью припоя – сплава, имеющего температуру плавления ниже температуры плавления основного металла. Неразъемное соединение образуется в результате расплавления припоя, смачивания им основного материала, взаимной диффузии с основным металлом и застывания. Пайка не вызывает коробления и окисления поверхностей соединяемых заготовок.

Для взаимной диффузии необходимо, чтобы спаиваемые поверхности были очищены от оксидов и загрязнений, а жидкий припой и основной металл – защищены от окисления. С этой целью при пайке используются различные флюсы, предохраняющие металлы и сплавы от их окисления при повышении температуры в процессе пайки.

Процесс пайки заключается в нагреве паяемых заготовок и в расплавлении припоя. Для получения соединения высокого качества температура нагрева заготовок в зоне шва должна быть на 50– 100°С выше температуры плавления припоя. Нагрев заготовок и расплавление припоя, в зависимости от его вида, производят медными паяльниками, газовыми горелками, электрическим током в печах, индукционным током, а также в печах-ваннах с расплавами солей.

Все применяемые припои стандартизованы, имеют определенный химический состав, марку и назначение. В зависимости от температуры плавления припои подразделяют (ГОСТ 19248–73) на особо легкоплавкие (<145°С), легкоплавкие (145...450°С), среднеплавкие (450...1100°С), высокоплав-

кие (1100...1850°С), тугоплавкие (> 1850 °С).

238

Припои с температурой плавления ниже 450°С обеспечивают получение паяных соединений с небольшими пределами прочности, например, при пайке медных проводов. К низкотемпературным припоям относятся сплавы олова, свинца, висмута и кадмия.

Припои с температурой плавления выше 450°С позволяют получить соединения с более высокой прочностью, не уступающие сварным. К таким припоям относятся медные, медно-цинковые, серебряные и др. Особое применение находят серебряные припои, обозначаемые маркой ПСр. и числом, показывающим процентное содержание серебра в припое (например, ПСр.28 содержит 28% серебра). Их используют при пайке медных труб, находящихся в вибрации, например, при пайке труб в холодильниках.

Большое влияние на качество пайки оказывают флюсы. Их выбирают в зависимости от вида припоя и материала заготовок. Например, при пайке медных проводов в качестве флюса используется канифоль.

После окончания пайки необходимо удалять остатки флюсов, особенно таких, которые вызывают коррозию. Флюсы удаляют промывкой в горячей или холодной воде, в 5%-м растворе кальцинированной соды, ультразвуковыми и другими методами.

Пайку применяют для сборки изделий и сборочных единиц; в радиотехнике, радиоэлектронике – для пайки проводов, изготовления печатных плат и т.д.

Паять можно заготовки из углеродистой и легированной стали всех марок, твердых сплавов, чугунов, редких металлов и их сплавов. Преимуществами пайки являются: чистота соединения, отсутствие оплавления металла, сохранение формы и размеров изделия, дешивизна и небольшая трудоемкость; недостаток – недостаточная прочность при внешней нагрузке.