Основні типи зварних з'єднань
• Стикове - зварне з'єднання двох елементів, що примикають один до одного торцевими поверхнями.
• нахлесточноє - зварне з'єднання, в якому зварені елементи розташовані паралельно і частково перекривають один одного.
• Кутове - зварне з'єднання двох елементів, розташованих під кутом і зварених у місці примикання їх країв.
• таврового - зварне з'єднання, в якому торець одного елемента примикає під кутом і приварений до бічної поверхні іншого елемента.
• Торцеве - зварне з'єднання, в якому бічні поверхні зварених елементів примикають один до одного.
. Стикове зварне з'єднання. Зверху - без розділу кромок, знизу - з симетричною V-подібною обробленням кромок під зварювання
. Двостороння нахлесточноє зварне з'єднання
Таврового зварне з'єднання із симетричною обробленням кромок під зварювання..
Кутове зварне з'єднання з одностороннім обробленням кромок під зварювання.
Торцеве зварне з'єднання.
Отпайка
Отпайка контакта.
Пайка - технологічна операція, застосовувана для отримання нероз'ємного з'єднання деталей з різних матеріалів шляхом введення між цими деталями розплавленого матеріалу (припою), що має більш низьку температуру плавлення, ніж матеріал (матеріали) з'єднуються деталей.
Спаюється елементи деталей, а також припой і флюс вводяться в зіткнення і піддаються нагріванню з температурою вище температури плавлення припою, але нижче за температуру плавлення спаюється деталей. В результаті, припой переходить у рідкий стан і змочує поверхні деталей.Після цього нагрівання припиняється, і припой переходить в тверду фазу, утворюючи з'єднання.
Міцність з'єднання багато в чому залежить від зазору між сполучаються деталями (від 0,03 до 2 мм), чистоти поверхні і рівномірності нагрівання елементів.Для видалення оксидної плівки та захисту від впливу атмосфери застосовують флюси.
Різновиди
Пайка буває низькотемпературна (до 450 ° C) і високотемпературна. Відповідно припої бувають легкоплавкі й тугоплавкі.Для низькотемпературної пайки використовують в основному електричний нагрів, для високотемпературної - в основному нагрів пальником. В якості припою використовують сплави олов'яно-свинцеві (Sn 90% Pb 10% ct ° пл. 220 ° C), олов'яно-срібні (Ag 72% з t ° пл.779 ° C), мідно-цинкові (Cu 48% Zn інше з t ° пл. 865 ° C), галлиевого (t ° пл. ~ 50 ° С), Вісмутові (сплав Вуда з t ° пл. 70 ° C, сплав Розе з t ° пл. 96 ° C) і т. д.
Пайка є високопродуктивним процесом, забезпечує надійне електричне з'єднання, дозволяє поєднувати різнорідні матеріали (в різній комбінації метали та неметали), відсутність значних температурних викривлення (у порівнянні зі зварюванням).Паяні з'єднання допускають багаторазове роз'єднання і з'єднання деталей, що з'єднуються (на відміну від зварювання). До недоліків можна віднести відносно невисоку механічну міцність.
Виходячи з фізико-хімічної природи процесу, пайку можна визначити наступним чином.Процес з'єднання металів у твердому стані шляхом введення в зазор припою, що взаємодіє з основним металом і утворить рідку металеву прошарок, кристалізація якої призводить до утворення паяного шва.Пайка підрозділяється на капілярну, дифузійну, контактно-реакційну, реакційно-флюсових та пайку-зварювання. У свою чергу, капілярна підрозділяється на горизонтальну і вертикальну. Дифузійна - на атомно-дифузійну і реакційно-дифузійну.Контактно-реакційна - з утворенням евтектики і з утворенням твердого розчину. Реакційно-флюсова - без припою і з припоєм. Пайка-зварювання - без оплавлення і з оплавленням.Аналізуючи сутність фізико-хімічних процесів, що протікають на кордоні основний метал - розплав припою (при формуванні з'єднання в існуючих видах пайки), можна бачити, що розбіжності між капілярної пайкою, дифузійної пайкою і пайкою-зварюванням не носять принципового характеру.Капілярність є загальною ознакою пайки. Відмітною ознакою дифузійної пайки є тривала витримка при температурі пайки і ізотермічна кристалізація металу шва в процесі пайки.Інших характерних ознак цей метод не має, основне призначення його - підвищити температуру распа шва і міцність паяного з'єднання. Дифузійна пайка може бути розвитком будь-якого виду пайки, в тому числі капілярної, реакційно-флюсової або контактно-реакційної.В останньому випадку дифузійна пайка можлива, якщо другий метал взаємодіє пари вводиться у вигляді прошарку між сполучаються металами. При реакційно-флюсової пайку відбувається поєднання процесів витіснення з флюсу металу, службовця припоєм, і його взаємодії з основним металом.Нарешті, пайка-сварка відрізняється від інших методів пайки кількістю введеного припою і характером формування шва, що робить цей метод пайки схожим на зварювання плавленням.При з'єднанні різнорідних металів при паянні-зварюванні можливо оплавлення кромки однієї з деталей, виготовленої з легкоплавкого металу.
Безсвинцевої технології
27 січня 2003 введена в дію директива 2002/96/ЕС Європейського парламенту та Ради щодо відходів електричного та електронного устаткування (WEEE).Сучасна радіоелектронна промисловість встала перед фактом організації збору і видалення відходів, що мають у своєму складі важкі метали і вогнезахисні склади.Для успішного вирішення цієї проблеми одним з необхідних умов є перехід на безсвинцевої технології виготовлення електронного обладнання - технології із застосуванням матеріалів, які містять свинець.
Стандарти
• ГОСТ 17325-79 - Пайка і лудіння. Основні терміни та визначення.
Технологія пайки олов'яно-свинцевим припоєм
Для з'єднання металевих деталей паянням їх необхідно облуди, з'єднати і нагріти, можливо, вводячи в місце пайки ще припою. Наступні прості рекомендації допоможуть досягти високої якості пайки.
• Добре піддаються пайку олов'яно-свинцевими припоями такі метали (у порядку погіршення):
o Дорогоцінні метали (золото, срібло, паладій і т. д.,а також їх сплави)
o Мідь
o Нікель, латунь,бронза
• Погано піддаються пайку олов'яно-свинцевими припоями такі метали (у порядку погіршення):
o Залізо, сталь
o Чавун
o Алюміній
• Деталі, що підлягають пайку, слід зачистити до металу (видалити захисні покриття, бруд, оксиди). Дорогоцінні метали не покриваються окислами (крім срібла, яке може з часом чорніти).
• Для пайки електронних компонентів слід використовувати випускається промисловістю олов'яно-свинцевий припой з вмістом олова близько 61%, якщо не вказано інше в технологічній карті. Припій з таким змістом олова володіє найменшою температурою плавлення (190 °), найменшою міцністю.
• Для пайки електронних компонентів слід використовувати флюси, не призводять до корозії і не володіють електропровідністю. Такі флюси мають напис корозійно-пасивний і / або не вимагає відмивання. Добре себе зарекомендували флюси у вигляді гелю на каніфольної основі.
• Активні флюси (із вмістом кислот та інших викликають корозію речовин), наприклад хлористий цинк,використовуються для паяння електронних компонентів тільки за умови наступного промивання розчинниками для повного видалення залишків флюсу. У побутових умовах такий варіант практично не реалізовується.
• На зачищене місце пайки наноситься тонкий шар флюсу. Потім місце пайки наводиться в зіткнення з розплавленим припоєм (наприклад, дотиком облуженного гарячого паяльника або зануренням у розплавлений припой). Якщо все зроблено правильно,то деталь в місці контакту з припоєм змочується ім.Після охолодження шар застиглого припою має бути блискучим, рівним, без не змочених острівців.
• Залужений деталі фіксуються в необхідному положенні і прогріваються паяльником.При необхідності в місце нагріву вводиться додаткова кількість припою (крапля на паяльнику або стосується нагрітих деталей припойні дротом). У виробах високої надійності, як правило, залуженим проводу перед пайкою ще й скручуються («має триматися без припою»).
• спаюється поверхні повинні бути нерухомі до повного затвердіння припою. Навіть невеликий рух деталей один щодо одного в момент кристалізації припою може дуже істотно знизити міцність з'єднання.
• При необхідності флюс видаляється розчинником.