Как пользоваться флюсом для пайки Бура (Тетраборат Натрия), как наносить, как прогревать правильно?

Что такое бура

Бура (тетраборат натрия) является натриевой солью борной кислоты с формулой Na2B4O7. Такое соединение нашло широкое применение, образуя варианты кристаллогидратов (кристаллический тип строение).

В регионе Азии вещество называется «тинкал». Считается, что ингредиент получил свое название от Персидского слова «бурых», которое использовалось, чтобы назвать нитрат калия и другой флюс с наличием воды.

В Древнем Египте, бура нашла применение для сохранения Мумий. Кроме того, бура используется, чтобы сделать глазурь керамики в Китае, и в качестве агента очистки в нескольких местах на Ближнем Востоке и в Китае.

Вещество набрало масштабы применения в Средние века в Европе в качестве флюса для пайки и очистки поверхностей металлических заготовок. Природа происхождения вещества была долгой загадкой для химиков. Следы истории порошка были в конечном счете прослежены в Тибете — почти единственном источнике, который был известен до открытия (1776) и применения (1820) из итальянских источников борной кислоты.

Ключевой фигурой в открытии ингредиента в Северной Америке был Джон А. Витч, который нашел его в Калифорнии в 1856 году, сначала весной на Северном конце долины Сакраменто (округ Техама). В течение следующего десятилетия, были найдены залежи буры в более удобных для применения местах в Неваде и Южной Калифорнии.

Американские производители освоили процесс применения буры к середине 1880-х годов и поставляли продукт на внутренний и международный рынки. Цена падала вниз до уровня, который вызвал у большинства отказ от применения производства такого товара. Стивен Мазер для продвижения вещества в 1896 году, выпустил брошюру:

Бура в домашнем хозяйстве 17.02.2022 10:45

Бура в домашнем хозяйстве

Какой только химии сейчас нет в магазинах – просто глаза разбегаются! А между тем очень часто всё это разнообразие составляют 3–4 препарата в самых разных упаковках и сочетаниях. Реально же всё это бесконечное разнообразие цен и упаковок различается тем, насколько раскручен бренд, да бесполезными ароматизаторами и красителями.

Бура или боракс – одно из средств, которое совсем недавно применялось очень широко. Её химическое наименование – тетраборат натрия, химическая формула – Na2B4O7. Этому химическому соединению, приписывают токсичность, но оно используется в пищевой промышленности как консервант E285.

Правда, в России и США применять эту пищевую добавку не рекомендуют, хотя она не более ядовита, чем поваренная соль. Однако нас этот химический препарат интересует не как продукт, а как универсальное средство для самых различных применений в хозяйстве.

Итак, применения буры

1. Очистка духовки. Требуется 8 ст. ложек пищевой соды, полстакана соли и 4 ст. ложки буры. Это всё следует растворить в тёплой воде. Полученным раствором или пастой, в зависимости от количества воды, можно прекрасно отчистить стенки духовки. После очистки следует промыть духовку тёплой водой.

2. Универсальный очиститель гладких поверхностей. Растворить на 2 стакана тёплой воды 2 ч.

ложки буры, 2 ст. ложки 10% уксуса и 3 капли масла чайного дерева. Полученную смесь использовать с опрыскивателем. Это средство также отлично работает как очиститель для посудомоечных машин.

3. Жидкость для мытья окон. Растворить на 3 стакана воды 2 ч. ложки буры. Стёкла опрыскать раствором и мыть обычной газетной бумагой или салфеткой из микрофибры.

4. Раствор для отмывания органических загрязнений. Растворить на 300 мл воды 1 ч.

Пайка латуни – надежное соединение в домашних условиях

Навеска технической буры 0 4596 г, оттитрована раствором НС1 с Я0 1062, израсходовано 21 20 мл. [4]

Поставляемая промышленностью техническая бура содержит гигроскопическую и кристаллизационную влагу, которая, попадая в сварочную ванну, резко увеличивает газовую пористость металла шва. Кроме того, часть буры при испарении из нее влаги вспенивается и выдувается пламенем, в результате чего оголяются и окисляются участки металла. [5]

Буру получают из распространенной технической буры ( Na2B4O7 — 10Н2О) после прокаливания в печи при температуре 700 — 800 С на противне из нержавеющей стали или в открытом шамотовом тигле с наполнением ciu по высоте на V, из-за сильного вспучивания буры при нагревании.

На производство 1 т технической буры , содержащей 99 0 — 99 8 % Na2B4O7 — 10Н2О, расходуется 0 9 — 1 т боронатро-кальцита ( 40 — 42 % В2О3), 0 14 — 0 18 г соды, 0 10 — 0 15 т бикарбоната и 0 01 г хлорной извести. [8]

Для получения прокаленной буры техническую буру насыпают в открытый фарфоровый или шамотовый тигель на 1 / 10 его высоты и помещают в печь при 700 — 750 С. После вспучивания и оседания буру размалывают в порошок на шаровой мельнице или в ступке и хранят в сосудах с герметической крышкой до использования. [9]

Опытные работы, выполненные в ТатНИПИнефти, показали возможность применения технической буры в качестве индикаторного элемента для выделения нефтеносных, обводненных закачиваемой пресной или пластовой водой коллекторов по разной скорости расформирования зоны проникновения. [10]

Временный предел прочности на сжатие образцов гипсовых НБСС с добавкой 2 25 и 2 50 % технической буры приведен ниже. [11]

Для устойчивого поддержания величины рН бурового раствора, начиная с глубины 5600 м, до окончания бурения было решено применять техническую буру , а для осаждения ионов кальция и магния — кальцинированную соду. [12]

В качестве замедлителей схватывания гипсового раствора были опробованы сульфонол, Прогресс, АНП-2 и смесь ПАВ ( ОП-7 сульфонол), реагенты ( КМЦ и КССБ), а также техническая бура . Однако только при введении буры была получена необходимая прочность гипсового камня. [14]

Выпускают буру техническую и пищевую. Техническую буру получают при взаимодействии борной кислоты и соды в кипящем растворе. После отделения шлама на фильтре из охлажденного раствора выкристаллизовывается бура, которую отделяют на центрифуге и промывают. Пищевую буру получают путем перекристаллизации технической буры. [15]

Пайка медных труб с использованием буры

Для начала нужно запастись необходимыми инструментами и материалами:

• паяльная лампа или газовая горелка;
• специальный припой, выбранный с учетом природы металлов, которые нужно спаять;
• бура с оптимальными свойствами согласно ГОСТу 8429-77;
• металлические щетки для очистки деталей;
• инструмент для резки металла;
• кисти для покрытия деталей флюсовым слоем.

Отдельного предупреждения заслуживает выбор газовой горелки. Дело в том, что эти приспособления предлагаются на рынке в огромных количествах и в разных моделях.

Модным приспособлением в газовых горелках является система автоматического пьезорозжига.

Наш совет: горелку с ним можно выбрать только при полной уверенности, что продукция произведена известным и солидным предприятием. Если такой уверенности нет, лучше купить классическую модель высокого качества.

А теперь основные этапы процесса пайки с использованием буры для соединения двух медных труб:

• Тщательная чистка поверхностей внутри труб специальными щетками с металлической щетиной.
• Теперь чистка наружных поверхностей труб с помощью шкурки.
• Нанесение технической буры с помощью кисти.
• Стыковка труб, которые покрыты флюсовым слоем, друг с другом.
• Разогрев деталей газовой горелкой. Действие пламени должно длиться не меньше 20-ти секунд.
• На рабочий участок вводится припой, который также расплавляется под действием горелки. Припой наносится максимально равномерным слоем.

Контроль качества соединения с использованием флюса из буры проводится разными методами: разрушающими и неразрушающими. Чаще всего вполне достаточно внешнего осмотра для определения возможных дефектов. Это делать можно даже с лупой.

Применение порошка для латуни и меди

В начале пайки рабочую зону надо прогреть до хорошо заметного красного цвета. Нагрев стоит начинать сначала по краям, а затем уже непосредственно в месте пайки.

Затем нагретую зону следует постепенно посыпать флюсом, дождаться пока он растечется в виде пленки по краям детали. В этот момент разогретый латунный припой нужно окунуть в расплав буры, чтобы он покрылся горячей флюсовой пленкой.

Как показывает опыт, место пайки имеет при этом красный цвет, расплав буры окрашен в синеватые цвета. Очень долго держать припой во флюсе нельзя. Могут образоваться оксидные шлаки.

Затем следует опять прогреть рабочую зону. Латунь приобретёт оранжевый светящийся вид. Можно приступать непосредственно к проведению пайки. Если все сделать верно, припой заполнит все зазоры.

Место пайки станет золотистым. Когда процесс закончен, горячую зону нужно присыпать порошком буры и оставить остывать. Детали из меди в горячем (200 ℃) состоянии можно поместить в смесь, содержащую поровну ацетон и воду, или просто в воду. Резцы имеет смысл погрузить в горячий песок.

Правильно сделанное соединение имеет прозрачную пленку с легким синим оттенком. На нем нет капель припоя. При неправильно выполненной пайке шов покрывается черной пористой коркой.

Причиной может быть перегрев рабочей зоны, вследствие которого образовались шлаки, или плохое качество флюса на основе буры. Так проводят пайку латуни и других медьсодержащих сплавов.

Применение растворов

Для более легких металлов применяют раствор буры. Работать с жидким флюсом гораздо проще, достаточно просто окунуть в него деталь и начинать пайку. Подобным способом паяют ювелирные изделия, контакты, провода, другие мелкие детали.

Иногда присутствия только буры в составе флюса недостаточно. В таких случаях для пайки применяют смеси. Распространенная добавка, помогающая справиться с задачей, – борная кислота.

Обычно кислоту и буру берут в равных частях. Иногда применяют фториды цинка, хлориды калия, соли других щелочных металлов. Порошки тщательно растирают пестиком в фарфоровой ступке. Можно брать ступку из другого материала, главное, чтобы он не поглощал смесь буры.

При любой пайке сначала проводят зачистку концов деталей. Делать это можно наждачной бумагой, жесткой щеткой или надфилем. Затем насыпают тонкий слой порошка.

Раствор можно наносить кисточкой или простым окунанием детали. Затем рабочую зону равномерно прогревают, не достигая плавления деталей, проводят пайку с требуемым припоем. Он должен хорошо растечься в месте соединения тонким слоем.

https://www.youtube.com/watch?v=GEgkHuSlyIc

Процесс легко выполним в домашних условиях. На производстве для постоянной работы удобна паяльная станция. Существует несколько видов установок с различной комплектацией.

Они производятся в нашей стране и заграницей. Всегда можно подобрать модель, подходящую по набору функций и стоимости.

Состав и свойства

Если в состав входит 10 молекул воды, то вещество называется декагидрат тетрабората натрия. Существуют виды кристаллогидрата с пятью молекулами воды.

Они называются пентагидратами тетрабората натрия. Строго говоря, состав буры представляет собой соль, окруженную гидратной оболочкой из 10 диполей воды.

При 64 ℃ декагидрат расплавляется, постепенно теряет воду. Полное обезвоживание буры происходит при 380°. Образующийся тетраборат стойко выдерживает нагревание до 742° и только потом расплавляется.

Такое поэтапное плавление буры несколько смущает обычных потребителей, привыкших к тому, что вещество плавится строго при одном значении температуры. Специфика объясняется присутствием молекул воды в кристаллогидрате. Эта особенность упрощает применение буры при пайке.

Качество вещества нормировано государственным стандартом. Существует две марки сырья, представляющего собой техническую буру:

• марка А – это 99,5%-ный декагидрат соли. Остальные 0,5% состоят из карбонатов, сульфатов, мизерного количества соединений свинца и мышьяка;
• марка Б — 94%-ный декагидрат, содержание примесей в котором составляет 6%.

Обе марки не очень устойчивы. Срок хранения технической буры не должен превышать полгода. В качестве флюса рекомендуют применять буру марки Б. Она полностью соответствует требованиям пайки, стоит дешевле, чем сырье марки А.

Способы контроля соединяемых изделий

Для того чтобы оценить качество получившегося соединения, можно применить контроль с разрушением и без него. Технический осмотр изделия с применением увеличительной линзы (лупы) и невооруженным глазом в сочетании с измерениями дает возможность проверить качество поверхности, полноту галтелей, присутствие трещин, а также других нежелательных дефектов в соединяемой трубе, выполненной из меди.

Пайка – это соединение деталей между собой, для соединения этих деталей используется два основных компонента, это припой и флюс. Ни один процесс пайки не обходится без таких материалов как припой, флюс, канифоль, некоторые радиолюбители используют паяльные кислоты, различные смеси и прочее. В этой статье о них и поговорим.

Припой (олово)

Припой – это металл или сплав, применяется для соединения и пайки радиодеталей, имеет температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Припой прочно соединяет радиодетали между собой, растекается по нему и заполняет зазоры или отверстия между соединяемыми деталями.

Припои бывают мягкие – температура плавления до 300°C и твёрдые – выше 300 °C. Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые сплавы.

Продается они в катушках, тюбиках или же в виде прутков. Припои продаются даже с флюсом, такие легче плавятся и канифоль для пайки радиодеталей обычно не требуется. Радиолюбители часто применяют припой марки ПОС-61.

При использовании низкотемпературных припоев необходим специальный флюс, поскольку стандартный флюс при низких температурах малоактивен.

У бессвинцовых припоев температура плавления либо выше, либо ниже чем у свинцовооловянных видов припоя. Оловянно-свинцовые припои смачиваются лучше чем бессвинцовые, паять ими удобнее. Швы при использовании бессвинцовых припоев, возникающие при длительной эксплуатации также хуже, чем у припоев, содержащих свинец.

Канифоль

Канифоль бывает еловая или сосновая, применяют для пайки радиодеталей совместно с припоем, канифоль ускоряет пайку и способствует быстрому лужению радиодеталей. Канифоль помогает припою прилипнуть к поверхности и растекается по ней блестящей пленкой.

Перед началом пайки разогретый паяльник сначала «макают» в канифоль, затем жалом паяльника дотрагиваются до припоя, после чего уже прикасаются к месту спаивания деталей. Количество канифоли здесь играет немаловажную роль и жалеть ее не надо Есть и другие способы нанесения канифоли, например, поднося кусочек к месту пайки, так например лудят вывода радиоэлементов или залуживают провода, всё зависит от конкретного случая.

Флюс

Флюс предназначен для удаления окислов или жировых загрязнений с поверхности металла, улучшения растекания жидкого припоя и для смачивания места пайки. С помощью флюса вывода радиодеталей залуживаются и паяются очень быстро. Флюсы бывают химически активными (кислотными) и пассивными (нейтральными).

Активными флюсами называют те флюсы, в составе которых присутствуют вещества, способные вступать во взаимодействие с металлом, это кислоты, хлористый цинк. При использовании таких флюсов паяльные швы подвергаются коррозии, что конечно же является недостатком этих видов флюсов.

Многие радиолюбители применяют нейтральный флюс СКФ, такой флюс состоит из: спирта

40% и абсолютно не вреден для печатных плат.

Такой флюс можно изготовить и самому в домашних условиях, для этого берется спирт (70-90%), можно приобрести например в аптеке, и канифоль, ее нужно измельчить. Затем наливаем спирт в небольшую емкость, например в тюбик, и туда насыпаем крошки канифоли, в процентном соотношении примерно 70% спирта и 30% канифоли, затем закрываем пробку и взбалтываем до тех пор, пока канифоль полностью не растворится.

Флюсы бывают для пайки алюминия, нержавеющей стали, латунных, медных и стальных изделий, в виде раствора или порошка. В обычных условиях алюминий с трудом поддается пайке, так как на его поверхности после очистки мгновенно снова образуется оксидная пленка.

Поэтому после зачистки место будущего спая на алюминии или его сплавах немедленно заливают заранее расплавленной канифолью. Пайку ведут мощным (не менее 100 Вт) паяльником, используя припой, состоящий из 80% олова и 20% цинка или 95% олова и 5% висмута.

Флюс для пайки

Последние два элемента энергично раскисляют сварочную ванну.

Наиболее распространенный флюс для сварки меди содержит 70% буры, 10% борной кислоты и 20% поваренной соли.

Мощность горелок при сварке меди вследствие ее большой теплопроводности должна быть в 1,5—2 раза больше, чем при сварке стали.

Сварку меди осуществляют с повышенной скоростью (во избежание перегрева металла вблизи места сварки) при наклоне мундштука горелки под углом 70—80° к поверхности изделия. Изделия из меди большой толщины подогревают вовремя сварки второй горелки. Сварной шов из меди рекомендуется проковать при 400—500 °С с целью повышения его механических свойств, а изделие отжечь для получения мелкозернистой структуры. Пламя при сварке должно быть нормальным.

При сварке меди угольным электродом можно пользоваться открытой или закрытой (под флюсом) дугой. При сварке открытой дугой применяют присадочные прутки из фосфористой меди с нанесенным на них покрытием, в состав которого входят бура, кислый и фосфорнокислый натрий, кремниевая кислота и древесный уголь. При сварке меди закрытой дугой применяют специальные флюсы.

Изделия из меди, и особенно листовой материал, можно сваривать электродуговым способом с применением медного электрода. В этом случае сварку меди, в том числе и автоматическую, надо вести под слоем флюса.

Латунь сваривают в основном ацетилено—кислородным нормальным пламенем и электрической дугой (угольными электродами). При сварке применяют те же флюсы и прутки, что и при сварке меди. В настоящее время освоена автоматическая сварка латуни электрической дугой под флюсом (медной проволокой).

Бронзу сваривают газовой, дуговой и аргоно—дуговой сваркой. Оловянистая бронза при температуре примерно 600 °С приобретает повышенную хрупкость, поэтому процесс ее сварки обязательно ведут на подкладках. Назначение подкладок — отвод лишнего тепла с целью ускоренного охлаждения металла ванны.

При газовой сварке бронзы в качестве флюса применяют буру, а при сварке алюминиевых бронз — флюс марки АФ—4а.

Флюсы, состав, использование, литейное обрудование и индукционные печи для ювелиров

Как правило, такие смеси составляются в ювелирной мастерской без особых правил. В лучшем случае используют какие-либо старые составы или составляют смеси из имеющихся в наличии компонентов.

Смесь составлена правильно, если удовлетворяет следующим требования: повышает эффективность действия отдельных компонентов и изменяет температуру плавления химических компонентов.

Например, смесь борной кислоты и соды вполне отвечает таким требованиям:

Бура имеет относительно высокую температуру плавления, находщуюся на 50К ниже температры плавления эвтектического сплава серебро-медь. На практике это означает, что сплав может окислится еще до того, как бура образует слой защитной глазури.

Другие восстановительные флюсы, например, карбонат калия(поташ), карбонат натрия(сода) или хлорид натрия(поваренная соль), начинают действовать приеще более высоких температурах. Температура плавления флюсовых смесей значительно ниже: поташа с содой — 690ºС, а поваренной соли и соды — 620ºС.

При добавлении этих компонентов к буре температура действия трехкомпонентной меси будет существенно ниже температуры плавления буры. Кроме того, повышается содержание карбонатов калия и натрия, в результате чего интенсивнее образуется и отводится с поверхности шлак:

KCO NaBO = 2KBO 2NaBO CO

• Применяется в том случае, когда предполагается, что дефекты явились следствием попадания в расплав кислорода или других газов, которые растворяются в сплаве в чистом виде или образуют с металлами химические соединения.

Так, например, наиболее распространенной формой проявления кислорода в сплаве благородного металла является образование красной окиси меди CuO – соединения, которое устойчиво даже при высоких температурах и может быть удалено только посредством выполнения восстановительной плавки.

А она производится следующим образом: при незначительном количестве примеси достаточно добавить упомянутый выше смешанный флюс; с помощью добавки 0,5 % кадмия можно вывести из сплава, не причиняя ему вреда, еще большее количество окислов.

• Восстановление фосфористой медью сложнее , т.к. неизрасходованные остатки фосфора могут испортить сплав, поэтому медь вводится небольшими дозами и по мере необходимости. Обычно достаточно добавки 1 % фосфористой меди, что соответствует приблизительно 0,15 % фосфора. Окислы металлов растворяются по следующей схеме:

5CuO 2P = PO 10Cu, (1)
CuO PO = 2CuPO, (2)
10CuPO 2P = 6PO 10Cu (3)

Процесс восстановления происходит сначала по уравнению (1) с образованием газообразного фосфорного ангидрида. С уменьшением содержания CuO реакция проходит по уравнению (2) с образованием метафосфата меди CuPO, который только частично растворяется в соответствием с уравнением (3) , а остальная нерастворяющаяся в расплаве его часть переходит в шлак. Выделяющиеся пары фосфорного ангидрида выполняют роль защитной среды для поверхности расплава и в процессе разливки. К сожалению, оставшиеся частицы фосфора (достаточно всего 0,001 % Р) могут нанести большой вред сплаву: он образует хрупкие соединения, например AgP, CuP, NiP, которые образуют с соответствующими металлами низкоплавкие эвтектики.
• Без добавления флюсов, плавка в графитовом тигле носит слабый восстановительный характер, то есть графит забирая кислород у оксида металла (например — меди CuO), окисляется до CO и CO. Образующийся, при горении углерода, газ, образует защитную среду, предотвращающую окисление металлов.