Основы сварки

Основы сварки Как паять
Содержание
  1. ОБЕЗЖИРИВАНИЕ
  2. Травление металлов
  3. ПАЯЛЬНИКИ
  4. СБОРКА И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПЕРЕД ПАЙКОЙ
  5. Флюсы
  6. Вспомогательные процессы при пайке
  7. ПАЙКА И ЕЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
  8. ИСТОРИЯ ПАЙКИ
  9. Процесс образования паяного шва
  10. ДОСТОИНСТВА ПАЙКИ
  11. Классификация припоев и система их обозначений
  12. Дистанционные курсы для педагогов
  13. Материал подходит для УМК
  14. Другие материалы
  15. Автор материала
  16. Химическое травление
  17. ТИПЫ ФЛЮСОВ
  18. Примеры обозначений марок припоев
  19. ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА ДЛЯ ПАЙКИ МЕТАЛЛОВ
  20. ПАЙКА В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
  21. Электролитическое травление
  22. Каталог ГОСТ
  23. Элементы паянного соединения
  24. ТЕРМИНОЛОГИЯ
  25. Лужение под пайку
  26. ТИПЫ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
  27. Преимущественные области применения мягких и полутвердых припоев
  28. Структура паяного соединения
  29. Подарочные сертификаты
  30. Подготовка поверхности к лужению
  31. НЕДОСТАТКИ ПАЯННЫХ СОЕДИНЕНИЙ
  32. Классификация флюсов
Основные ссылки

МЕТОДЫ ПАЙКИ
Пайка легкоплавкими (мягкими) припоями
На зачищенную деталь наносят флюс, а затем
нагретым и залуженным паяльником — припой.
После пайки остатки флюса удаляют.
Пайка твердыми припоями
Спаиваемые детали зачищают, плотно
сжимают. Место соединения нагревают, на
него наносят флюс, а затем припой.
После нанесения припоя по всему шву без
пропусков спаянные детали охлаждают до
температуры 100—120° и опускают в воду.

Наплавка твёрдых сплавов для инструментальной оснастки

Другой интересной областью применения наплавки с использованием твёрдых сплавов является восстановление таких твёрдых инструментов, как лезвий, вырубных штампов, режущих кромок и штампов для глубокой вытяжки. Значительный успех применения данного метода восстановления инструментальных материалов обеспечивается путём выполнения «наплавки с поэтапным поверхностным упрочнением». Процесс наплавки выполняется при температуре превращения, сдвинутой в область фаз перлитного и бейнитного превращения на кривой ТТТ (время — температура – превращение) стали. Это обеспечивает устранение прокаливаемости стали. Как правило, наплавку выполняют при температурах в диапазоне от 400 до 600°С. Метод поэтапной наплавки основан на том факте, что аустенитное превращение в таких сталях смещено в пределах определённого температурного диапазона.

Читайте также:  Сварка медного трубопровода цена и Прокладка и разводка медных труб

Этапы выполнения наплавки твёрдыми сплавами:

1. Медленный нагрев заготовки до температуры отжига. При этой температуре структура металла полностью превращается в аустенитную.

2. Охлаждение до температуры, при которой будет выполняться ступенчатая наплавка, т. е. до температуры, при которой наиболее выражен сдвиг в фазу аустенитного превращения (по кривой ТТТ (время — температура – превращение)) .

3. При температуре этого этапа выполняется наплавка.

4. Последующее охлаждение рабочей детали на воздухе или в масляной среде (при температурах в диапазоне от 50°C до 150°C).

5. Закалка рабочей детали при температуре отпуска, закалка быстрорежущей стали выполняется при температуре от 550°С до 570°С.

6. Обработка зоны сварки.

MAGMAWELD предлагает широкий ассортимент продукции, которые помогут оптимально решить большую часть проблем износа рабочих деталей: электроды с покрытием, порошковая проволока, цельная проволока для дуговой сварки под флюсом и в защитных газах, флюсы для дуговой сварки под флюсом. В технических спецификациях подробно указана вся техническая информация и области применения этих продуктов.

Компания MAGMAWELD готова предоставить необходимую техническую поддержку по вопросам особых проблем износа и восстановления изношенных деталей методом наплавки твёрдых сплавов.

ОБЕЗЖИРИВАНИЕ

Обезжиривание- процесс удаления жиров и масла с
поверхности металла.
Обезжиривание в органических растворителях
Детали погружают в ванну с бензином или керосином и
затем волосяной щеткой очищают их поверхность.
Окончательная очистка производится во второй ванне с
более чистым растворителем.
Затем протирают поверхности паяемого шва
волосяными щетками, смоченными разведенной до
кашицеобразного состояния венской известью.
При выполнении травления и нейтрализации следует
работать в резиновых перчатках, фартуке и защитных
очках во избежание ожогов и порчи одежды.

Травление металлов

ТРАВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ
Удаление с поверхности металлов
окислов, ржавчины и окалины в
растворах кислот, солей или щелочей
называется травлением. Травление
осуществляется химическим и
электрохимическим способами.

ПАЯЛЬНИКИ

Основным инструментом при пайке легкоплавкими
припоями служит паяльник. Простейший паяльник
представляет собой медный брусок, заостренный с одной
стороны и насаженный на стальной стержень с ручкой .
Такой паяльник нагревают паяльной лампой, на газовой
плите, примусе
Электрический паяльник, у которого подогрев постоянный,
изображен на рисунке 5.
Рисунок 5 — Паяльник
Рисунок 6 – Паяльник импульсный
для ручного монтажа радиосхем
Рисунок 7 — Портативный плазменный
аппарат Мультиплаз-2500М предназначен для
ручной плазменной разделительной резки,
сварки, пайки

СБОРКА И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПЕРЕД ПАЙКОЙ

Во избежание смещения и
перекосов сборных деталей при
транспортировке и пайке они
должны быть прочно скреплены
друг с другом.
Для скрепления применяются
различные вспомогательные
жесткие приспособления,
поддерживающие устройства,
используется точечная сварка,
развальцовка, обжимка, клепка,
насечка, плотная посадка и т. п.

Переход термодинамической системы паяемый материал
— припой из неустойчивого состояния в более
стабильное или метастабильное состояние происходит
необратимо и состоит из двух стадий: активируемой и
самопроизвольной неактивируемой. Энергетическим
стимулом первой активируемой стадии перехода
системы в более стабильное состояние при постоянном
давлении р0 и температуре То служит непрерывное
увеличение потенциальной энергии активации на
границе двух фаз за счет кинетической энергии, а второй
неактивируемой стадии — непрерывное уменьшение
термодинамического изобарного потенциала системы
(диффузионная стадия).

Флюсы

ФЛЮСЫ
Флюс – химическое вещество, используемое для
разрушения окисных пленок, улучшения смачиваемости
паянных поверхностей и защиты их от окисления.
Общие требования к флюсам:
1)
должны иметь высокую жидкотекучесть;
2)
должны иметь стабильность химического состава;
3)
должны иметь высокую активность в широком
интервале температур;
4)
улучшать условия смачивания поверхности паяемого
металла расплавленным припоем;
5)
должны предохранять поверхность паяемого металла и
расплавленного припоя от окисления при нагреве в
процессе пайки;
6)
растворять окисные пленки на поверхности паяемого
металла и припоя;
7)
не вызывать сильной коррозии паяного соединения;
8)
не выделять при нагреве ядовитых газов.

Вспомогательные процессы при пайке

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ
ПАЙКЕ
При пайке шов должен быть обязательно
прогрет до температуры начала
плавления припоя (температуры солидуса).
Одновременно с прогревом паяного шва
обычно происходит и расплавление припоя.

При пайке автономного плавления паяемого материала не
происходит, так как процесс осуществляется при нагреве до
температуры ниже температуры его солидуса. Однако
паяемый металл контактирует с припоем в ином агрегатном
(жидком) состоянии. При этом паяемый металл и припой,
имеющие химическое сродство, представляют неравновесную
систему, так как на их границе существует градиент
концентраций и энергии. Поэтому процессы взаимодействия
материалов при пайке связаны с обменом веществом и
передачей энергии, происходящими специфическим образом.
Такое взаимодействие базируется на взаимодополняющих
феноменологических (макроскопических) и микроскопических
методах анализа. Важнейшим феноменологическим методом
анализа при этом является термодинамика.

ПАЙКА И ЕЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

Паяние — процесс соединения твердых металлических тел при помощи
промежуточного металла или сплава в расплавленном состоянии с
последующей его кристаллизацией.
Рисунок 1 — Структура паяных соединений
Пайка золотого
Пайка металла со стеклом

ИСТОРИЯ ПАЙКИ

Превращение древнего ремесла — пайки в один из важнейших
технологических процессов современного производства произошло
благодаря современной научно-технической революции. Бурное
развитие техники в различных отраслях промышленности обусловило
широкое ее применение, и в первую очередь в машиностроении и
электронике и электротехнической промышленности. Это связано с
тем, что пайка, как процесс формирования соединений материалов,
осуществляется при температурах ниже температуры начала
плавления паяемого материала и характеризуется возможностью
автоматического ее регулирования, так как во многих случаях на
границе паяемого материала и жидкого припоя устанавливается
состояние локального равновесия, являющегося основой такого
регулирования. При сварке плавлением и в твердой фазе значительно
труднее реализовать локальное равновесие. Вследствие этого
технология пайки существенно отличается от технологии сварки
плавлением
и
сварки
давлением
и
требует
специальных
технологических и вспомогательных материалов и оснащения.

Процесс образования паяного шва

ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ
ПАЯНОГО ШВА
Стадии процесса:
1) механическая зачистка поверхности изделия;
2) обезжиривание;
3) травление кислотами;
Иногда изделия перед паянием предварительно лудятся.
4) расплавление припоя;
5) растекание жидкого припоя по поверхности твердого металла и
заполнение паяемого шва;
6) растворение основного металла у шва в жидком припое и взаимная
диффузия металлов;
7) охлаждение и кристаллизация припоя в паяном шве;
8) обработка соединения после пайки (удаление лишнего припоя,
флюса);
9) сборка.

ДОСТОИНСТВА ПАЙКИ

Важнейшее достоинство пайки — формирование паяного шва при температуре ниже температуры
автономного плавления соединяемых металлов. Это обстоятельство дает возможность вести
процесс в условиях общего нагрева и позволяет:
осуществлять групповую пайку и широкую ее механизацию и автоматизацию, что обеспечивает
высокую производительность процесса в крупносерийном и массовом производстве;
получать соединения в скрытых и малодоступных местах изделий, изготовлять тонкостенные
изделия с большой плотностью паяных соединений и их объемным расположением за один нагрев,
повышать коэффициент использования материала и снижать металлоемкость изделий;
соединять детали не только последовательно по контуру шва, как при сварке плавлением, но и
одновременно, в том числе по поверхности, что обусловливает возможность варьирования
прочности паяных соединений и конструкции изделий;
ограничиваться при пайке давлениями на порядок меньшими, чем при сварке давлением;
соединять разнородные металлические и неметаллические материалы и с большей
разностенностью деталей, чем при сварке плавлением;
выбирать температуру процесса в зависимости от необходимости сохранения механических
свойств материалов изделия после пайки, возможности совмещения нагрева под пайку с
термообработкой и выполнения ступенчатой пайки;
обеспечивать плавность галтельных участков шва, а следовательно, высокую прочность и
надежность их в условиях вибрационных и знакопеременных нагружений;
разъединять детали и сборочные единицы путем распайки при температуре ниже температуры
автономного плавления паяемого материала и ремонтировать изделия в полевых условиях.

Классификация припоев и система их обозначений

Разновидности и применение припоев:

Припой — металл или сплав, применяемый при пайке для соединения заготовок и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Применяют сплавы на основе олова, свинца, кадмия, меди, никеля и других металлов

Для пайки соединений проводниковых материалов в зависимости от предельно допустимых рабочих температур и требуемой прочности паяного шва применяются мягкие и твердые припои.

К мягким относятся припои с температурой плавления до 400 °С, а к твердым — свыше 500 °С. Припои с температурами выше температуры плавления чистого олова в интервале до 400 °С называются полутвердыми.

Мягкие и полутвердые припои имеют предел прочности при растяжении до 15–100 МПа и применяются для пайки токоведущих частей, не являющихся одновременно несущими конструкциями машин или аппаратов.

Пайка мягкими и полутвердыми припоями осуществляется паяльником или погружением деталей в расплавленный припой, соединяемые поверхности при этом предварительно облуживаются, как правило, припоем той же марки и покрываются обычно канифолью (флюсом).

Оловянно-свинцовые припои выпускаются в виде слитков, прутков, проволоки, ленты и трубок, заполненных канифолью.

Твердые припои имеют предел прочности при растяжении 100– 500 МПа и применяются в качестве припоев первой категории прочности при пайке токоведущих частей, быстроходных, допускающих высокий нагрев электрических машин и деталей, воспринимающих основную механическую нагрузку.

Система обозначения припоев

Обозначение марки припоя обычно начинается с буквы «П» — припой. Числа в марке припоя показывают содержание компонентов (буквы после буквы «П») в процентах (округленно). Буква или буквосочетание в конце обозначения марки припоя означает, что данный компонент составляет оставшееся содержание припоя.

Дистанционные курсы для педагогов

5 611 134 материала в базе

Материал подходит для УМК

ЧАСТЬ 2. ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Самые массовые международные дистанционные

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

  • 06.12.2020 2471
  • PPTX 19 мбайт
  • 418 скачиваний

Настоящий материал опубликован пользователем Павлова Светлана Юрьевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Автор материала

  • Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
  • Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной переподготовки и повышения квалификации педагогов

Химическое травление

ХИМИЧЕСКОЕ ТРАВЛЕНИЕ
Химическое
травление
стальных
изделий
выполняется
путем
погружения изделий в раствор серной
или соляной кислот. При погружении
изделия в растворы кислот во
взаимодействие с ними вступают не
только имеющиеся на поверхности
металла окислы, но и металлическое
железо.

ТИПЫ ФЛЮСОВ

1) Твердые порошкообразные флюсы — смеси
различных солей, применяются чаще всего при
паянии тугоплавкими припоями (бура, борная
кислота и их смеси).
2) Жидкие флюсы — водные растворы хлористых
солей (хлористый цинк и хлористый аммония,
спирт, глицерин и т. д.)
3) Газообразный флюс — хлоро-водородный газ,
однако широкого распространения этот флюс не
имеет.
4) Борорганические вещества . При сгорании
этих веществ образуются окислы бора, которые
и выполняют роль флюса.

Примеры обозначений марок припоев

ПОС61 — припой оловянно-свинцовый, олова — 61 %, остальное — свинец;

ПОССу61-0,5 — припой оловянно-свинцовый, олова — 61 %, сурьмы — 0,5 %, остальное — свинец;

ПОС61М — припой оловянно-свинцовый, олова — 61 %, остальное — свинец и добавка меди;

ПСр3И — припой серебряно-индиевый, серебра — 3 %, остальное — индий;

ПСр3Кд — серебряно-кадмиевый, серебра — 3 %, остальное — кадмий.

ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА ДЛЯ ПАЙКИ МЕТАЛЛОВ

Горелка (рисунок 8) состоит из
двух трубок, вставленных одна в
другую. Диаметр внутренней
трубки 1 — 1 — 5 мм с
толщиной стенок 1 мм; трубка
на конце завальцовывается до
отверстия 1 — 1,5 мм и
затачивается на конус. Внешняя
трубка 2 тоже
завальцовывается на конце до
отверстия 3—4 мм (ее
внутренний диаметр 10—12 мм).
Внутренняя трубка, в которую
подается бытовой газ,
передвигается в заднем торце 3 и
специальной звездочкой 4,
которая плотно посажена в
середине внешней трубки. Воздух
подается во внешнюю трубку
через отросток 5.
Передвижением внутренней
Рисунок 8 – Газовая горелка
для пайки металлов

ПАЙКА В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ

В настоящее время пайка наряду со сваркой является одним из
наиболее распространенных способов получения неразъемных
соединений в современном производстве.

При раскопках царских гробниц на территории
древнейшего государства Вавилона учеными
были найдены изделия из золота, носящие на
себе следы пайки.
Так, в гробнице царицы Шубад, жившей в 3200-х
годах до нашей эры, были найдены хорошо
сохранившиеся золотые сосуды, ручки к
которым были припаяны золотом или сплавом
золота с серебром, золотые головные уборы.
Найденные при раскопках египетских пирамид
многочисленные тщательно выполненные
золотые украшения неопровержимо
доказывают, что искусство паяния было
хорошо известно в древнем Египте во втором
тысячелетии до нашей эры.
Таким образом, раньше всего была
осуществлена пайка благородных металлов
(золота) твердыми припоями (золотом).
Золотой
головной убор
царицы Шубад
Фрагменты
головного убора
царицы Шуб-Ад,

Электролитическое травление

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ТРАВЛЕНИЕ
Очистка изделий методом
погружения в травильную
ванну в большинстве случаев
требует значительного
времени. Для ускорения
процесса очистки
применяется
электролитический способ
травления, при котором
изделие помещают в
качестве анода (анодное
травление) или катода
(катодное травление) в
электролитическую ванну.
1 — ванна, 2 — катод, 3 — анод,
4 – электролит
Рисунок 2 –
Электролитическое

Каталог ГОСТ

Актуальность базы: 01.01.2023, объем: 48,334 документа(ов)

Для отображения списка документов выберите категорию из классификатора каталога ГОСТов.
Чтобы отобразить подкатегории классификатора ГОСТ, кликните по иконке со знаком плюси дождитесь подгрузки подкатегорий в нижней части экрана.
Если наименование ГОСТа заранее известно, можете воспользоваться формой поиска ниже.
Полный перечень ГОСТ в базе (алфавитный порядок)

На эту страницу сайта можно сделать ссылку:

На правах рекламы:

Элементы паянного соединения

ЭЛЕМЕНТЫ ПАЯННОГО СОЕДИНЕНИЯ
1) зазор между соединяемыми
поверхностями;
2) галтель – валик припоя вокруг паянного
соединения, образуемый после пайки;
3) паяный шов.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

Припой — чистый металл или сплав,
применяемый для соединения
металлических деталей при паянии.
Припой должен обладать более низкой
температурой плавления по сравнению
с паяемым металлом.
Припой для
пайки
Инструменты для пайки

Лужение под пайку

ЛУЖЕНИЕ ПОД ПАЙКУ
Лужение
— нанесение тонкого слоя
расплавленного
олова
на
поверхность
металлических
изделий.
Лужение
производится для защиты металла от
коррозии или для подготовки к пайке
(лужёная поверхность лучше смачивается
припоем).
Металл, наносимый на поверхность изделия,
называется полудой.
Лужение чаще всего выполняется при
подготовке деталей к паянию, а также для
предохранения
изделий
от
ржавления
(коррозии). Иногда лужение производится для
специальных целей, например перед заливкой
подшипников.
В качестве полуд применяется чистое олово,
а для неответственных деталей олово
иногда заменяют более дешевым сплавом,
состоящим из 5 частей олова и 3 частей
свинца. Сплавы (оловянно-свинцовые) нельзя
применять при лужении посуды для пищи.
Лудят
двумя
способами:
натиранием
(большие изделия) и погружением (небольшие
изделия) в расплавленную полуду.
Процесс лужения состоит из трех основных

ТИПЫ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

соединения
внахлестку;
• соединения встык;
• в ус;
• ступенчатый шов;
• тавровые;
• угловые;
• комбинации
стыкового
соединения
• телескопические.
Рисунок 3 – Типы паяных соединений

Преимущественные области применения мягких и полутвердых припоев

О2 — лужение и пайка коллекторов, якорных секций и обмоток электрических машин с изоляцией класса H, лужение ответственных неподвижных контактов, в том числе содержащих цинк;

ПОС90 — лужение и пайка внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры;

ПОС61 — лужение и пайка электрои радиоаппаратуры, печатных плат, точных приборов с высокогерметичными швами, где недопустим перегрев;

ПОС40 — лужение и пайка электроаппаратуры, деталей из оцинкованного железа с герметичными швами;

ПОС10 — лужение и пайка контактных поверхностей электрических аппаратов, приборов, реле;

ПОСК50-18 — пайка деталей из меди и ее сплавов, чувствительных к перегреву, в том числе пайка алюминия, плакированного медью. Пайка керамики, стекла и пластиков, металлизированных оловом, серебром, никелем;

ПОС61М — пайка пищевой посуды, медицинской аппаратуры, электрои радиоаппаратуры, печатных плат, деталей, чувствительных к перегреву;

ПОССу61-0,5 — лужение и пайка электроаппаратуры, пайка печатных плат, обмоток электрических машин, оцинкованных радиодеталей при жестких требованиях к температуре;

ПОССу50-0,5 — лужение и пайка авиационных радиаторов;

ПОССу40-0,5 — лужение и пайка жести, обмоток электрических машин, для пайки монтажных элементов моточных и кабельных изделий;

ПОССу35-0,5 — лужение и пайка свинцовых кабельных оболочек;

ПОССу30-0,5 –лужение и пайка листового цинка, углеродистых и нержавеющих сталей. Лужение и пайка проводов, кабелей, бандажей, радиаторов, различных деталей аппаратуры и приборов, работающих при температуре до 160 °С;

ПОССу25-0,5 — лужение и пайка радиаторов;

ПОССу18-0,5 — лужение и пайка трубок теплообменников, электроламп;

ПОССу95-5; ПСр3Кд — горячее лужение и пайка коллекторов, якорных секций, бандажей и токоведущих соединений электрических машин нагревостойкого исполнения и с повышенными частотами вращения. Пайка трубопроводов и различных деталей электрооборудования.

ПОССу40-2 — припой широкого назначения;

ПОССу30-2 — лужение и пайка в холодильном аппаратостроении, электроламповом производстве;

ПОССу18-2, ПОССу15-2, ПОССу10-2 — пайка в автомобилестроении;

ПОССу8-3 — лужение и пайка в электроламповом производстве;

ПОССу5-1 — лужение и пайка деталей, работающих при повышенных температурах;

ПОССу4-6 — пайка белой жести, лужение и пайка деталей с закатанными и клепанными швами из латуни и меди;

ПОССу4-4 — лужение и пайка в автомобилестроении;

ПОСК2-18 — лужение и пайка металлизированных керамических деталей;

ПОСИ30; ПСр3И — пайка меди и ее сплавов и других металлов, неметаллических материалов и стекла с металлическими покрытиями. Пайка деталей радиоэлектронной аппаратуры. Обладает высокой жидкотекучестью и обеспечивает хорошее сцепление спаиваемых поверхностей.https://eti.su/articles/spravochnik/spravochnik_1664.html

Структура паяного соединения

СТРУКТУРА ПАЯНОГО СОЕДИНЕНИЯ
1, 5 – соединяемые детали;
2 , 4 – зоны диффузии; 3 – припой
Рисунок 4 – Структура паяного соединения

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Академическая стипендия для вузов в 2023 году вырастет до 1 825 рублей

В приграничных пунктах Брянской области на день приостановили занятия в школах

Время чтения: 0 минут

Время чтения: 2 минуты

Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России

Минпросвещения России подготовит учителей для обучения детей из Донбасса

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Пайкой называется процесс соединения металлов в твердом состоянии припоями, которые при расплавлении смачивают паяемые поверхности, заполняют капиллярный зазор между ними и образуют паяный шов при кристаллизации.

Из определения следует, что процесс образования паяного соединения связан с нагревом. Для получения спая наряду с нагревом необходимо обеспечить еще два основных условия:

1) удалить с поверхности металла в процессе пайки окисную пленку.

2) ввести в соединительный зазор между ними расплавленный связующий металл.

При кристаллизации вступившего во взаимодействие с паяемыми металлами более легкоплавкого связующего металла, образуется паяное соединение.

Процесс пайки имеет много общего со сваркой, и, прежде всего со сваркой плавлением, но, несмотря на внешнее сходство между ними имеются принципиальные различия:

1) Если при сварке плавлением свариваемый и присадочный металл в сварочной ванне находится в расплавленном состоянии, то при пайке паяемый металл не плавится. Образование соединения без кромок паяемых деталей является основной особенностью процесса пайки.

2) При пайке формирование шва происходит путем заполнения припоем капиллярного зазора между соединяемыми деталями, т.е. процесс пайки связан с капиллярным течением присадочного материала, что не имеет места при сварке плавлением.

3) Пайка в отличие от сварки плавлением может быть осуществлена при любых температурах, лежащих ниже температуры плавления основного металла.

Эти различия имеют своим следствием иную, чем при сварке плавлением, природу процессов, протекающих при образовании паяного шва.

18.2. Классификация процессов пайки.

Пайку можно классифицировать: во-первых, по сущности физико-химических процессов, протекающих при формировании паяных швов, и, во-вторых, по разновидностям технологии пайки, связанным с применяемыми для нагрева источниками тепла или оборудованием.

Рис. 18.1. Классификация методов пайки

По сущности физико-химических процессов к основным разновидностям или методам пайки относятся:

1) капиллярная пайка;

2) диффузионная пайка;

1) Капиллярной пайкой называется метод пайки, при котором припой заполняет зазор между соединяемыми поверхностями деталей и удерживается в нем за счет капиллярных сил. Во всех случаях, когда в паяном соединении имеется перекрытие элементов детали (нахлестка) возможна капиллярная пайка. Однако капиллярные явления присущи всем методам пайки, поэтому данный термин является условным, обозначающим процессы пайки, связанные с течением припоев под действием капиллярных сил.

Основы сварки

Рис. 18.2. Схема капиллярной пайки:

а — до пайки; б — после пайки.

2) Диффузионной пайкой называется метод пайки при высоких температурах, отличающийся длительной выдержкой, проводимой с целью упрочнения соединения за счет взаимной диффузии компонентов припоя и паяемых материалов.

При диффузионной пайке в зависимости от сечения основного металла и припоя, во-первых, возможно взаимное растворение припоя и основного металла с образованием в шве твердого раствора, благодаря чему существенно повышается пластичность и прочность паяного соединения — атомно-диффузионная пайка; во-вторых, в процессе диффузионной пайки возможно образование в шве весьма тугоплавких, но как правило хрупких интерметаллидов, возникающих при протекании реакционной диффузии, которые приводят к повышению температуры плавления металла шва и, следовательно, к повышению жаропрочности паяемых соединений — реакционно-диффузионная пайка..

Так, например, при пайке W припоем системы Pt-B с температурой плавления 855 0 С, протекает реакция:

3W + Pt B  PtW + W2B

с образованием в шве сплава с температурой плавления выше 2000 0 С.

3) Контактно-реакционной пайкой называется метод пайки, при котором между соединяемыми металлами и припоем протекает активная реакция с образованием в контакте между ними нового более легкоплавкого сплава эфтектического состава или твердого раствора с минимумом на кривой Ликвидуса. Образовавшийся легкоплавкий сплав заполняет зазор и при кристаллизации образует паяное соединение. Случай взаимодействия между соединяемыми металлами имеет место, например, при пайке меди с серебром без нанесения припоя.

Основы сварки

Рис. 18.3. Схема контактно-реактивной пайки:

4) Реакционно-флюсовой пайкой называется метод пайки, при котором припой образуется за счет реакции вытеснения между основным металлом и флюсом. Реакционно-флюсовая пайка может осуществляться в двух вариантах: без внедрения припоя и с дополнительным введением припоя.

Реакционно-флюсовую пайку без введения припоя можно продемонстрировать на примере пайки алюминия с флюсом, содержащим большое количество хлористого цинка. При пайке на соединяемые поверхности алюминиевых деталей наносится избыточное количество флюса. При нагреве между хлористым цинком и алюминием протекает реакция:

3Zn Cl2 + 2Al = 2Al Cl3 + 3Zn

Восстановленный из хлорида цинк является в данном случае припоем. Он осаждается на поверхности алюминия, затекает в зазор и соединяет паяемые детали.

5) Пайкой-сваркой называется метод пайки, при котором паяные соединения образуются способами, характерными для сварки плавлением, но с применением припоя в качестве присадочного материала. Пайка-сварка делится на пайку без оплавления кромок соединяемых деталей и с оплавлением кромок одной из соединяемых деталей, изготавливаемой из более легкоплавкого металла.

Основы сварки

Рис. 18.4. Схема образования шва при пайке-сварке:

а – без оплавления кромок деталей; б – с оплавлением кромок одной детали.

  • Тип урока: Комбинированный
  • Цель урока.

а). Ознакомление учащихся с влиянием околошовной зоны нагрева основного металла на физико-механические свойства.

б). Сформировать умения определять температуру в зоне термического воздействия с помощью диаграммы.

в). Воспитать аккуратность у учащихся в построении диаграммы.

IV. Время урока 45 минут.

  • Что такое раскисление?
  • Какие химические элементы применяются в качестве раскислителей?
  • Какие вещества загрязняют шов?
  • Нужно ли рафинирование?

На свойства сварного соединения наряду с химическим составом металла шва

значительное влияние оказывает структура зоны термического влияния околошовной зоны.

В процессе сварки нагревается основной металл и в нем происходят структурные изменения под воздействием высоких температур.

Область нагрева называется – областью термического влияния – ЗТВ. Смотрим на экран.

Температура, до которой нагреваются отдельные участки ЗТВ, изменяется от температуры плавления до окружающей температуры.

В зависимости от температуры нагрева, структурных и физико-механических изменений в ЗТВ различают следующие участки:

1 – неполного расплавления;

4 – неполной перекристаллизации;

Рисунок на экране.

Участок неполного расплавления является переходным от наплавленного металла к основному.

В процессе сварки он находится в твердожидком состоянии. Свойства этого участка оказывают решающее влияние на работоспособность сварной конструкции.

Участок перегрева определяется температурными границами: от температуры участка неполного расплавления до t=1100 0 C.

В зоне перегрева сталей с повышенным содержанием углерода образуется крупнозернистая структура, которая заметно снижает пластичность металла и увеличивает его хрупкость. Ударная вязкость снижается на 25% и более.

Участок нормализации. На этом участке происходит образование мелкозернистой вторичной структуры. Механические свойства металла на этом участке выше свойств основного металла в его исходном состоянии.

Участок неполной перекристаллизации.

Металл на этом участке подвергается только частичной перекристаллизации.

Наряду с зернами, образовавшимися в результате перекристаллизации, присутствуют зерна исходного металла.

Участок рекристаллизации наблюдается, при сварке стали, подвергшийся пластической деформации (прокат). На этом участке наблюдается некоторое измельчение зерен, что не изменяет механических свойств металла.

Участок синеломкости. На этом участке наблюдаются синие цвета на поверхности металла. При сварке низкоуглеродистых сталей наблюдается резкое падение ударной вязкости из-за снижения пластичности. Это происходит, когда в сталях содержится кислород, азот и водород в избыточном количестве.

Размеры отдельных участков ЗТВ и общая ширина ее зависят от условий нагрева и охлаждения.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИПОЕВ
1 класс
2 класс
легкоплавкие —
имеющие
температуру
плавления ниже
400—450° (к
которым относятся
сплавы на
оловянной,
свинцовой,
кадмиевой,
висмутовой и
цинковой основах).
тугоплавкие —
имеющие
температуру
плавления выше
450—500° (сплавы
на медной,
серебряной, золотой,
алюминиевой,
магниевой и
никелевой основах).

Подготовка поверхности к лужению

ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ К
ЛУЖЕНИЮ
Поверхность, подлежащая лужению,
должна быть тщательно очищена от
грязи, окалины, жиров и т. д.
Очистка поверхности изделия
производится до металлического блеска
при помощи шабера, напильника,
наждачной бумаги, кордовых щеток и т. д.
Большие поверхности для облегчения
работы травят разбавленной соляной или
серной кислотой.

НЕДОСТАТКИ ПАЯННЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Особо важное значение имеют вопросы обеспечения равнопрочности паяных
соединений. Как известно, препятствиями для достижения равнопрочности
паяных соединений в ряде случаев являются более низкая прочность и
пластичность большинства припоев по сравнению с паяемым металлом, литая
структура в шве, высокое химическое сродство компонентов припоев с основой
или компонентами паяемого материала, приводящее к росту прослоек
химических соединений, развитие в паяном соединении диффузионной
пористости, слабая активность газовых сред и флюсов при температуре пайки,
нетехнологичность конструкции паяемых соединений и изделий, развитие
остаточных паяльных напряжений в элементах и паяных соединениях и др.
Однако потенциальные возможности повышения прочности паяных швов
достаточно велики в связи с малым объемом литого металла в паяном
соединении, развитием новых способов пайки и в первую очередь
диффузионной пайки, достижениями в области интерметаллидного упрочнения
сплавов в литом состоянии.

Классификация флюсов

Паяльные флюсы — вещества и соединения, применяемые для предотвращения образования оксидной пленки на поверхности припоя и паяемого материала, а также удаления продуктов окисления из зоны пайки. Температура плавления флюсов ниже, чем температура плавления припоя. Флюсы применяют в твердом, пастообразном и порошкообразном состоянии, а также в виде водных, спиртовых или глицериновых растворов.

По природе растворителя паяльные флюсы подразделяются на: водные; неводные.

По природе активаторов определяющего действия низкотемпературные паяльные флюсы подразделяются на: канифольные; кислотные; галогенидные; гидразиновые; фторборатные; анилиновые; стеариновые.

По природе активаторов определяющего действия высокотемпературные паяльные флюсы подразделяются на: галогенидные; фторборатные; боридно-углекислые.

Если флюс содержит несколько активаторов, необходимо называть все активаторы. Например, канифольно-галогенидный, фторборатногалогенидный флюс.

По механизму действия паяльные флюсы подразделяются на: защитные; химического действия; электрохимического действия; реактивные. По агрегатному состоянию паяльные флюсы подразделяют на: твердые; жидкие; пастообразные.

Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий