23.4. Газовые среды
Газовые среды используют обычно при пайке в печах для полу чения высококачественных соединений и с целью исключения операции удаления остатков флюса. Для пайки применяют вос
становительные, инертные и различные активированные газовые среды (табл. 23.12).
23.5. Классификация способов пайки
Современные способы пайки в соответствии с ГОСТ 17349—79 принято клас сифицировать по следующим признакам: удалению окисной пленки, кристал лизации паяного шва, получению припоя, заполнению зазора припоем, ис точнику нагрева, наличию давления на паяемые детали, одновременности выполнения паяных соединений.
23.5.1. Пайка в печах с контролируемой атмосферой
Для работы используются конвейерные шахтные, камерные, колпаковые, эле ваторные печи и др.
Границы применения. Р а з м е р ы : толщина деталей |
1—10 мм. |
М а т е р и а л : углеродистые, низколегированные и |
высоколегированные |
стали, медь и твердые сплавы. |
|
О б л а с т ь и с п о л ь з о в а н и я : |
массовое производство однотипных де |
талей, автомобилестроение, полупроводниковая и электронная промышлен |
|
ность, изготовление твердосплавного |
инструмента, теплообменников, холо |
дильников и др. изделий. |
|
|
|
Степень механизации: высокая. |
температура печи |
||
П а р а м е т р ы |
п а й к и : |
мощность печи 10—500 кВт, |
|
1150 °С при пайке |
медью или |
на 50 °С выше температуры |
плавления исполь |
зуемого припоя. Продолжительность пайки 5—30 мин в зависимости от тол щины соединяемых деталей [5, 6].
Тип с о е д и н е н и я : см. ГОСТ 19249—73; ширина зазора 0,01—0,2 мм. Припои: используются припои с узким интервалом кристаллизации; медь для пайки углеродистых и низколегированных сталей; медные, никеле вые и серебряные припои (табл 23.5—23.7) для соединения высоколегиро
ванных сталей; медно-фосфорные и серебряные припои для пайки меди. Вн и м а н и е ! Не рекомендуется применять припои, содержащие цинк и
кадмий. Пайка сталей и чугуна медно-фосфорными припоями не допус кается.
Техника пайки. Перед пайкой необходима тщательная подготовка по верхности деталей. Защитная атмосфера должна быть чистой и сухой. Пайку низколегированных сталей выполняют в среде городского газа. Нержавею щие и высоколегированные стали паяют в атмосфере сухого водорода или диссоциированного аммиака. Требуемое положение паяемых элементов обес печивают с помощью самофиксирования, развальцовки, клепки, насечки, плот ной посадки или специальных приспособлений. Температура детали на вы
ходе 100—200 ВС. |
газа, содержащего |
более |
В н и м а н и е ! При использовании защитного |
||
Ю% водорода, следует учитывать возможность |
взрыва при доступе |
воз |
духа. |
|
|
Металлы, склонные к азотированию, не следует паять в азотно-водород ной среде.
23.5.2. Пайка в вакуумных печах
Применяются печи непрерывного действия, колпаковые элева
торные, муфельные, безмуфельные и др. |
толщина деталей |
1— |
Границы применения. Р а з м е р ы : |
||
10 мм. |
стали, тугоплавкие |
ме |
М а т е р и а л : высоколегированные |
таллы (титан, тантал, молибден, ниобий и их сплавы), медь, никель; металлы и сплавы с керамикой, стеклом и графитом.
О б л а с т ь и с п о л ь з о в а н и я : производство летательных аппаратов, электроника, приборостроение.
Степень механизации: от средней до высокой.
П а р а м е т р ы пайки: вакуум от 1,33 до 0,01 Па, для нер жавеющих сталей 1,33 Па; для сплавов, содержащих титан и алюминий, 0,01 Па. Мощность нагрева 20—500 кВт, продолжи
тельность пайки 3—30 |
мин [5, 6]. |
Тип с о е д и н е н и |
я : см. ГОСТ 19249—73; ширина зазора |
0,05—0,2 мм.
Припои: медные, никелевые, серебряные (табл. 23.3—23.5). Внима ние! Не рекомендуется применять припои, содер жащие металлы с высокой упругостью паров (цинк, кадмий,
магний, бериллий, марганец, литий).
Техника пайки. При пайке в вакууме необходима тщательная подготовка поверхности деталей. Сборку паяемых элементов производят в приспособлениях с предварительным укладыва нием припоя. После установки деталей в печь ее нагревают и одновременно откачивают воздух. Скорость нагрева выбирают такой, чтобы исключить растворение паяемого металла. Темпе ратура детали на выходе из печи 100—200 °С.
23.5.3. Индукционная пайка
Используются высокочастотные установки с ламповым и ма шинным преобразователями, специальные индукционные уста новки.
Границы применения. Р а з м е р ы : при средних частотах (1—
10 кГц) возможна пайка стали толщиной 5—15 мм и меди тол щиной 4—12 мм; при высоких частотах (0,1—5 МГц) выполня
ется пайка стали толщиной 0,1—3 мм и меди толщиной 0,3— 3 мм.
М а т е р и а л : преимущественно |
углеродистая сталь, медь, |
латунь, алюминий и другие металлы. |
массовое производство де |
О б л а с т ь и с п о л ь з о в а н и я , |
талей простой конфигурации; машиностроение, автомобилестрое ние, металлообрабатывающая и электротехническая промыш ленность, изготовление медицинского оборудования и др.
Степень механизации: высокая.
П а р а м е т р ы п а й к и [6, 7]:
|
|
Средняя частота |
Высокая частота |
|
Мощность, кВт |
200—300 |
2—30 |
||
Продолжительность |
30—240 |
5—60 |
||
пайки, с |
•' |
|||
Тип с о е д и н е н и я : |
см. ГОСТ 19249—73; |
ширина зазора |
||
0,05—0,3 мм. |
припои на основе |
меди, |
никелевые (см. |
|
Припои: медь, |
||||
табл. 23.3—23.5). |
|
|
|
|
Техника пайки. В зависимости от конструкции паяемых дета лей нагрев осуществляют непосредственно от индуктора (пря мой нагрев) или за счет теплоотдачи от графитового или сталь ного вкладыша, нагреваемого ТВЧ (косвенный нагрев). Расстоя ние между индуктором и деталью выбирают в пределах 2— 20 мм в зависимости от размера, конфигурации и толщины сте нок изделия. Для пайки тонкостенных деталей берут меньший зазор, для толстостенных — больший.
Глубину проникновения тока определяют из выражения h = K l^ f,
где/ —частота тока; К — коэффициент, зависящий от материала и температуры. Для малоуглеродистой стали при температуре выше 780 °С (выше точки Кюри) /(=600, при температуре 20 °С для меди /(=70 и для алюминия /(=80.
Пайку осуществляют с применением флюсов, защитной ат
мосферы и вакуума. |
|
|
|
|
23.5.4. Пайка электросопротивлением |
|
|
|
|
Используются машины |
для контактной |
сварки, |
контактные |
|
клещи, сварочные трансформаторы и специальные установки. |
||||
Границы применения. |
Р а з м е р ы : |
детали толщиной 1— |
||
20 мм. |
|
медь, бронза |
и различ |
|
М а т е р и а л : углеродистая сталь, |
||||
ные сочетания металлов. |
|
серийное и массовое про |
||
О б л а с т ь и с п о л ь з о в а н и я : |
||||
изводство; пайка твердосплавного инструмента, ленточных пил, наконечников проводов, обмоток возбуждения электродвигате лей, деталей приборов и электронной техники.
Степень механизации: высокая.
П а р а м е т р ы п а й к и : сила тока 500—1000 А, вторич ное напряжение 0,5—10 В, продолжительность пайки 1,5—10 с [6, 7].
Тип с о е д и н е н и я : внахлестку, ширина зазора 0,1— 0,3 мм.