Основы технологии пайки и термообработки твердосплавного инструмента
СБОРКА ПОД ПАЙКУ
Сборка инструмента под пайку включает установку пластины твердого сплава в гнездо инструмента, ее укрепление в гнезде (это делают не всегда), дозировку припоя, нанесение флюса, фиксацию паяльных зазоров (если их величина более 0,1) ив некоторых случаях, когда паяльные зазоры больше 0,2—0,3 мм, укрепление специальных технологических накладок, препятствующих вытеканию припоя из паяльного зазора.
https://www.youtube.com/watch?v=sn1GnJ-vUEY
При пайке таких инструментов, как токарные резцы, операция сборки обычно проводится паяльщиком одновременно с пайкой. Паяльщик насыпает в гнездо флюс, укладывает заранее нарезанный кусочек листового припоя, вновь насыпает флюс, устанавливает пластину твердого сплава и помещает резец в индуктор работающей высокочастотной установки.
После расплавления припоя и его растекания паяльщик вынимает резец из индуктора, не давая припою затвердеть, прижимает пластину твердого сплава к корпусу и охлаждает инструмент.
При пайке однолезвийного инструмента, у которого толщина паяного шва должна быть не менее 0,2 мм, и многолезвийного сборку делают заранее и подают инструмент на пайку в собранном виде.
У бурового инструмента ударного действия при пайке в закрытый паз величину паяльного зазора фиксируют либо кернением, либо оборачивают пластину твердого сплава калиброванной проволокой. В этом случае кернение или калиброванная проволока фиксирует не только величину паяльного зазора, но и твердосплавную пластину в процессе пайки.
Паяные швы толщиной более 0,3 мм без промежуточных прокладок получают методом, весьма близким к литью. Примером такой пайки могут служить Х-образные коронки для пневмоударного бурения диаметром более 100 мм, у которых толщина паяного шва должна находиться в пределах 1—1,5 мм.
При сборке под пайку такого инструмента создают литниковую систему, способную удерживать расплавленный припой в некапиллярных паяльных зазорах. По существу создание литниковой системы сводится к следующему. Флюс и припой помещают в стальную воронку, расположенную в центре коронки.
Для расплавленных флюса и припоя, поступающих из воронки в центр коронки, должны быть предусмотрены свободные проходы под пластинами твердого сплава, чтобы припой, поступающий вслед за флюсом, вытеснил последний снизу.
Паяльные зазоры, выходящие на боковую поверхность коронки, во избежание вытекания расплавленных флюса и припоя должны быть закрыты либо стальными технологическими накладками, приваренными к корпусу инструмента, либо специальными замазками или заделаны другими способами, обеспечивающими плотный контакт с корпусом инструмента и препятствующими вытеканию флюса и припоя [110].
Пластины твердого сплава в многолезвийном металлорежущем инструменте, где не предусмотрено искусственное увеличение паяльного зазора, крепят с помощью технологических стенок или штырей, которые забивают в отверстия, предназначенные специально для этой цели. При заточке инструмента технологические стенки и штыри стачивают.
Для пайки каждого вида инструмента необходимо определенное количество припоя. В идеальном случае дозировка должна быть такой, чтобы объем припоя, предназначенного для пайки того или другого вида инструмента, был точно равен объему паяльных зазоров и галтелей (если таковые есть).
В этом случае совсем не было бы натеков припоя, которые вызывают затруднения при заточке инструмента. объем паяльных зазоров непостоянен, так как зависит от принятых допусков при изготовлении корпуса инструмента и пластины твердого сплава.
Поэтому дозировку припоя следует считать правильной в том случае, если при принятых допусках его всегда достаточно для заполнения паяльных зазоров и образования галтелей. При этом избыток припоя должен быть минимальным.
С экономической точки зрения выгоднее тщательно дозировать припой, чем при заточке удалять его наплывы или получать брак по неиропаю из-за недостатка припоя.
Трехслойных припой дозируется путем вырубки из него пластин, конфигурация которых соответствует паяемой поверхности. При этом размеры пластины припоя должны быть несколько больше паяемой поверхности пластины твердого сплава и в процессе пайки выступать за ее пределы на 0,5—0,7 мм, обеспечивая визуальное наблюдение за процессом плавления наружных слоев трехслойного припоя.
Использование припоя в виде таблеток, состоящих из 60—75% стружки припоя МНМц68-4-2 и трехкомпонент-ного флюса, а также порошка, который получают измельчением таблеток, дает возможность повысить производительность труда на операции пайки, но приводит к снижению качества инструмента.
Для каждого вида инструмента дозированный припой должен быть подготовлен заранее, так как при выполнении этой операции непосредственно при пайке дозировку систематически не соблюдают.
При пайке твердых сплавов всех марок, за исключением безвольфрамовых, припоями на основе меди в качестве флюса следует использовать обезвоженную буру. При этом пайка малокобальтовых сплавов группы WC— Со и сплавов группы WC—TiC—Со должна проводиться с предварительной подготовкой их поверхности методом окисления.
Для пайки безвольфрамовых твердых сплавов, а также малокобальтовых сплавов группы WC— Со и сплавов группы WC—TiC—Со, не прошедших подготовку к пайке методом окисления, следует использовать Флюс марки Ф100, так как в этом случае другие флюсы не обеспечивают необходимой смачиваемости поверхности твердого сплава расплавленным припоем.
При пайке припоями на основе серебра следует использовать флюсы № 284 и 209, интервал активности которых согласован с температурой плавления этих припоев. Для флюса № 284 интервал активности находится в пределах 500—850° С, для флюса № 209— 600—850 °С.
Дозировка флюсов при пайке должна обеспечивать покрытие всех паяемых поверхностей расплавленным флюсом вплоть до его вытеснения припоем. При нагреве инструмента под пайку необходимо следить непрерывно за тем, чтобы поверхности, подлежащие пайке, были покрыты флюсом и при необходимости добавлять последний.
ПАЙКА ИНСТРУМЕНТА
Пайку инструмента можно производить, используя различные методы нагрева. Наиболее распространен высокочастотный нагрев инструментов под пайку.
Некоторое количество инструментов паяют погружением в ванну с расплавленным припоем, находящимся под слоем флюса. Небольшое количество инструментов паяют в соляных ваннах, электропечах, элсктроконтактным способом и с помощью газовой горелки.
Наиболее перспективным способом следует считать пайку при высокочастотном нагреве, при котором в процессе нагрева возможно непрерывное визуальное наблюдение и доступ к инструменту.
При пайке погружением инструмента в ванну с расплавленным припоем твердосплавные пластины испытывают термоудар при высоких температурах, который, как будет показано ниже, весьма нежелателен.
Пайка в соляных ваннах связана с тяжелыми и вредными условиями труда и не обеспечивает высокого качества инструмента.
Пайка в электропечах без защитной атмосферы допустима, но сопряжена обычно с рядом трудностей, обусловленных невозможностью визуального наблюдения за инструментом в процессе пайки и отсутствием доступа к инструменту, находящемуся в горячей зоне печи.
В электропечах с защитной атмосферой с успехом паяют мелкий инструмент с предварительно закрепленными в гнездах пластинами твердого сплава. пайка крупногабаритных инструментов (например, коронок для пневмоударного бурения диаметром более 100 мм) в таких печах при существующем уровне технологии, по-видимому, нерациональна.
Электроконтактный способ может быть реализован при пайке инструмента с небольшой площадью паяного шва.
Пайка газовой горелкой, предназначенной для сварки металлов, не может быть рекомендована, так как при этом создаются местные перегревы, которые отрицательно влияют на качество инструмента. В некоторых случаях газовые горелки используют для пайки вследствие отсутствия другого оборудования, например в геологоразведочных партиях, находящихся в полевых условиях.
Нагрев под пайку должен проводиться медленно с тем, чтобы обеспечить сохранение исходных свойств твердого сплава, равномерный прогрев паяемых поверхностей и корпуса инструмента. Быстрый нагрев пластин из твердых сплавов вызывает неравномерное распределение температур в объеме изделия.
Участки твердосплавной пластины, нагретые до более высоких температур, стремятся расшириться, а участки изделия, имеющие меньшую температуру, препятствуют этому. При высоких температурах в твердосплавной пластине возможны остаточные деформации, вызванные неравномерным нагревом.
Остаточные деформации после охлаждения твердосплавной пластины вызовут остаточные напряжения. Пластины, имеющие остаточные напряжения, имеют пониженную эксплуатационную прочность при циклических нагрузках. Весьма приближенно допустимые перепады температур можно определить из рассмотрения следующей задачи.
Тонкий поверхностный слой пластины твердого сплава нагрет до температуры t2tкоторая выше, чем температура ее остальной части, равная t. Учитывая, что в данном случае мы определяем только весьма приближенные значения, будем рассматривать одномерную задачу.
Практически вся разность линейных размеров слоев, вызванная различием температур, будет компенсироваться за счет деформации тонкого поверхностного слоя, нагретого до более высокой температуры. Напряжения в этом слое, если они не достигли предела текучести, могут быть определены по формулам:
Как напаять победит?
Как напаять победит?
Мужики подскажыте пожалуйста как напаять победит в домашних условиях? И что для етого нужно,может кто знает. 
9 (и более) лет назад
Сообщения: 91
Re: Как напаять победит?
Паять латунью,посыпать бурой. все есть ищите на форуме все многократно обсуждалось..
Мира и любви Вам, добрый человек.
12 (и более) лет назад
Сообщения: 3,094
Re: Как напаять победит?
LexaLexa Пишет: ——————————————————- > Паять латунью,посыпать > бурой. все есть ищите на > форуме все многократно > обсуждалось..
Может ссылку подскажешь, а то я тоже этим вопросом задавался. Весь инет облазил но ничего не нашел.
9 (и более) лет назад
Сообщения: 442
Re: Как напаять победит?
Хочешь круто изменить свою жизнь? Просто не заплати за интернет!
11 (и более) лет назад
Сообщения: 1,185
Re: Как напаять победит?
Мне когда паяли я рядом стоял 
— грели автогеном докрасна, сыпали бурой и плавили под пламенем горелки латунь полоску. ну и зачистить место пайки предварительно. как то так
11 (и более) лет назад
Сообщения: 2,456
Re: Как напаять победит?
usa Пишет:
> Мне когда паяли я рядом
> стоял 
Если можно подробней поетапную информацию. И какой толщины нужна пластина победита,у меня есть 5мм етого хватит?
9 (и более) лет назад
Сообщения: 91
Re: Как напаять победит?
для пайки необходимо кислород и пропан гарелка. зачищаеш место пайку основательно. далее ложеш рядом напайку и начинаешь прогревать сначала метал и попеременно напайку при-этом обильно посыпая бурой. нагрев метал до морковного цвета делаеш лужение припоем и подвигаеш напайку и производишь пайку не забывай сыпать бурой.и не допускай чтоб латунь стреляла. это нехватка буры. как швы заполнятся припоем прогрей место пайки до однородного морковного цвета. не забывай сыпать бурой. и всё.
9 (и более) лет назад
Сообщения: 853
https://www.youtube.com/watch?v=zGXqNG-w4xI
Источник
Процесс пайки – это химическое соединение двух металлов с помощью припоя. Причем кристаллическая структура металла не изменяется. То есть, соединяемые части остаются при своих технических характеристиках.
Само соединение получается достаточно надежным, но многое будет зависеть от вида припоя и технологии пайки. К тому же необходимо отметить, что не все металлы могут быть соединены этим процессом. Основные же металлы, особенно стальные (железо), между собой могут быть спаяны.
Читать онлайн «семь шагов в электронику», автора а. в. черномырдин
“Семь шагов в электронику: Книга CD”
«ПРИСЯДЕМ, ДРУЗЬЯ, ПЕРЕД ДАЛЬНЕЙ ДОРОГОЙ…»
Итак, уважаемый читатель, Вы держите в руках книжку, которую, возможно, захотите купить.
В книге есть много страниц текста, рисунки, фотографии, формулы, и повествует она об увлекательнейшей науке — электронике.
Как быть? Ведь, помимо электроники, на свете существуют сотни других наук, — ничуть не хуже, — и каждая из них по-своему увлекательна, раз нашелся хотя бы один человек, который ей занимается.
Поэтому, прежде чем начать наш с Вами путь в электронику, давайте, уважаемый читатель, «присядем на дорожку», как поется в старой песне, и поговорим о том, что такое электроника и с чем ее едят.
Не будет большим преувеличением сказать, что электроника — это все, что нас окружает. Компьютер, сотовый телефон, телевизор, поющие и разговаривающие детские игрушки и сотни других привычных вещей вокруг нас.
Все они содержат внутри электронные компоненты, разработанные и собранные людьми, для которых электроника — либо профессия, либо — хобби. Еще полвека назад человек, с легкостью управляющийся с электронными лампами, вызывал священный трепет у непосвященных.
Сейчас же, глядя на внутренности современных электронных устройств, непосвященный испытывает, скорее, тяжкое удивление — «чего они тут понапихали»?
Электроника за эти годы стала и ближе к человеку, уютно устроившись в самых неожиданных местах, и в то же время отдалилась от него, потому что стала на несколько порядков сложнее. Кажется, что ее уже не постичь — такой гигантский путь прошла она всего на сотню лет.
И очень часто кто-то, кто заинтересовался современными электронными внутренностями, просто опускает в отчаянии руки — кажется, что это путь вовек не осилить. Видеокурс: семь шагов в электронику Все не так плохо, уважаемый читатель! Конечно, электроника может оказаться просто «не вашей» наукой, и в жизни Вам уготован совсем иной путь.
В этом случае Вы, конечно, зря потратите время с этой книжкой. Но если Вам очень хочется приобщиться к ее тайнам, но в душе у Вас страх — «а вдруг не осилю», — тогда эта книжка для Вас, уважаемый читатель. Потому что в ней есть то, чего нет во многих других книжках про электронику — в ней есть История.
Как в электронных вычислительных машинах на смену лампам в свое время пришли транзисторы, затем микросхемы, а затем — микропроцессоры и микроконтроллеры, так и в этой книжке каждая конструкция будет описана на разной элементной базе — на транзисторах, на микросхемах, на микроконтроллерах, и даже — на лампах! И, прочитав ее, Вы сами увидите, что даже самый длинный путь в электронике состоит из небольшого числа шагов, и все их можно одолеть — было бы желание.
Что же нам с вами, уважаемый читатель, потребуется в пути?
Нужно хотя бы в самых общих чертах быть знакомым с терминологией. Слова «мультивибратор», «супергетеродин», «каскодная схема» не должны вызывать у Вас недоумение.
Не обязательно уметь делать мультивибраторы и супергетеродины, но желательно знать, что это такое.
Знания эти можно почерпнуть из книг, и неважно, как давно эти книги были написаны — принцип работы транзистора переживет любые катаклизмы истории. В этом плане одна из лучших книг — «Юный радиолюбитель» .
Умение паять. Пайка — это особое искусство, которым любой посвященный в электронику должен владеть в совершенстве. Овладеть им непросто, поэтому вопросы качественной пайки автор выделил в отдельный раздел. Прочитайте его — не пожалеете.
Знание основных радиолюбительских технологий и владение ими. Минимальный «джентльменский» набор для «причастия» к миру электроники — умение изготавливать печатные платы. Этот вопрос автор также выделил в отдельный раздел.
Желание. Собственно говоря, эту строчку надо было бы поставить первой.
Итак, начнем собираться в дорогу…
Пайкой называется процесс соединения двух материалов (не обязательно проводников — иногда спаивают вместе, например, металл и керамику) с помощью третьего, более легкоплавкого материала.
Сам процесс пайки заключается в расплавлении третьего материала, соединении с помощью расплава двух первых материалов, и остывании расплава до твердого состояния, обеспечивающего необходимые механические и электрические характеристики спая.
Основное отличие пайки от сварки — первый и второй материалы при пайке остаются в твердом состоянии, а не расплавляются.
В качестве третьего материала в электронике обычно используют сплавы на основе олова. В терминах пайки сплав этот называется «припой». Припои на основе олова — не единственно возможные, например, в металлообработке для пайки резцов в качестве припоя широко используется… медь!
Основные требование к припоям, применяемым в электронике — достаточная механическая прочность соединения и низкое переходное сопротивление (иными словами, паяный контакт должен как можно лучше проводить ток). Для этого требуется выполнение двух условий:
♦ спаиваемые детали должны быть смачиваемыми припоем;
♦ сам припой должен застывать однородной массой и не претерпевать изменений в процессе эксплуатации устройства.
С явлением смачивания читатель должен был познакомиться еще в школе. Если одно вещество смачивается другим, оно плотно прилипает к его поверхности, если же нет — поверхности этих двух веществ отталкиваются друг от друга.
Примечание.
Паять можно только те пары веществ, которые смачивают друг друга. Если смачивания нет— никакой механической прочности соединения невозможно получить в принципе. Управлять смачиванием в большинстве случаев нельзя — оно либо есть, либо его нет.
Например, для того, чтобы спаять две стеклянные или керамические детали, припой обязательно должен содержать в себе металл индий — никакой другой припой к керамике просто не прилипнет. Припои на основе олова смачивают большинство материалов, применяемых в электронике, однако на деле не все оказывается так просто.
Проблема при пайке сплавами олова заключается в том, что сами спаиваемые проводники находятся в атмосферном воздухе, а он — отнюдь не нейтральное вещество.
Достаточно напомнить, что в воздухе присутствует 21 % кислорода, а он — второй по химической активности элемент после фтора.
Поэтому спаиваемые металлические проводники неизбежно содержат на поверхности пленку различных химических соединений (чаще всего — окислов).
А будет ли смачивать эти окислы припой — очень большой вопрос.
Поэтому перед пайкой эти химические соединения с поверхности проводника нужно удалить — не столько даже для обеспечения механической прочности, сколько для хорошего электрического контакта.
Удаляются эти соединения либо механическим путем (зачистка поверхности проводника), либо химическим — путем воздействия на проводник соответствующего химического вещества, который в терминах пайки называется «флюсом».
К флюсу, применяемому при пайке, предъявляется ряд определенных требований. Каждый флюс имеет свою оптимальную температуру, при которой он наиболее эффективно очищает поверхность проводника.
Например, наиболее популярная канифоль (и флюсы на ее основе), имеет оптимальную температуру около 180–250 градусов. При более низкой температуре она не зачищает поверхность проводника, а при более высокой — начинает гореть.
Совет.
Каждый вид флюса лучше справляется с определенным материалом проводника: канифоль хороша для медных проводников, а вот для пайки железа лучше использовать т. н. «паяльную кислоту» (раствор хлорида цинка).
Совершенно особые условия пайки и специальные флюсы необходимы для такого известного металла, как алюминий — пленка окиси на его поверхности не удаляется никакой механической обработкой, так так тут же образуется вновь (алюминий — химически очень активный металл).
Если бы не совершенно особые свойства этой пленки (окись алюминия имеет твердость, близкую к твердости алмаза, температуру плавления около 2000 градусов, и в самом прямом смысле «спасает» металл от кислорода воздуха), то любая алюминиевая деталь за несколько минут рассыпалась бы в порошок.
Увы, то, что сделало алюминий незаменимым в машиностроении, напрочь закрыло ему дорогу в электронику — в электронных устройствах используются только медные провода.
Для обеспечения стабильных свойств паяного соединения используются сложные сплавы на основе олова. Чаще всего, второй компонент сплава — это свинец.
Такой сплав, во-первых, имеет более низкую температуру плавления (например, сплав ПОС-60 плавится при температуре около 190 градусов, тогда как чистое олово — около 240, а свинец — около 320 градусов), а, во-вторых, чистое олово при низкой температуре изменяет свою структуру, постепенно рассыпаясь в порошок (это явление получило название «оловянная чума», и наиболее заметно при температуре -33 градуса).
Примечание.
По этой причине паять схемы (особенно предназначенные для работы на морозе) чистым оловом нельзя.
В сплаве со свинцом этого эффекта нет, но есть другая проблема — свинец ядовит. За рубежом сейчас широко применяются бессвинцовые припои (в основном с добавлением небольшого процента серебра). Эти припои, …
