Пайка сантехники

КлассификацияПравить

Мягкой пайкой принято называть уникальный металлургический способ качественного соединения деталей, основанный на применении припоя с температурой плавления ниже 450°С.

Припои — это специальные изделия, представленные, как правило, в виде прутков, проволок, полос, колец, листов, зерен, спиралей, дисков и пр., которые впоследствии укладываются в места соединений. К числу мягких или так называемых низкотемпературных относятся припои на основе кадмия, индия, висмута, свинца, олова, цинка, а также оловянно–свинцовые припои.

Особенности пайки мягкими припоями

Пайка медных труб при помощи мягких припоев осуществляется за счет применения капиллярного эффекта, который представляет собой тесное взаимодействие составляющих атомов либо молекул твердого предмета и используемой жидкости на линии границы этих двух сред. Смачиванием называют процесс, который способствует повышению силы притяжения между молекулами расплавленного припоя и молекулами меди. При этом данное притяжение будет превышать притяжение между молекулами внутри самого припоя, как результат жидкость начнет прилипать к твердой поверхности.

А вот пайка мягкими припоями может качественно осуществляться только в том случае, когда припой обладает высокими капиллярными свойствами, т.е. отлично справляется с заполнением зазоров между соединяемыми материалами; хорошо смачивает поверхность, контактирующую в ходе пайки.

Главные преимущества

• высокая надежность соединений;
• высокая прочность паяных соединений;
• герметичность соединений.

Пайка твердыми припоями. Разновидности припоев

Зачастую, чистая электролитическая медь используется при необходимости пайке стали. Осуществляется данная процедура в печи с защитной средой. Медно–цинковые припои характеризуются более низкими механическими свойствами, чем объясняется их достаточно широкое распространение. Свое активное применение находит и латунь.

Следует отметить, что медно–фосфористые припои довольно часто используются в качестве эффективных заменителей серебряных и мягких припоев. Однако применяют их исключительно для пайки медных и латунных деталей, не работающих на удар, изгиб, вибрацию.

Специалисты электротехнического завода «МиассЭлектроАппарат» производят разные виды работ, в том числе твердые и мягкие пайки и гарантируют высокое качество совершаемых работ.

Пайка металлов своими руками

Как способ неразъемного соединения металлов пайка известна с давних пор. Паяными металлическими изделиями пользовались в Вавилоне, Древнем Египте, Риме и Греции. Удивительно, но за тысячелетия, прошедшие с тех пор, технология пайки изменилась не так сильно, как этого можно было бы ожидать.

Пайкой называется процесс соединения металлов посредством введенного между ними расплавленного связующего материала — припоя. Последний заполняет зазор между соединяемыми деталями и, застывая, прочно соединяется с ними, образуя неразъемное соединение.

При пайке припой нагревают до температуры, превышающей температуру его плавления, но не достигающей точки плавления металла соединяемых деталей. Становясь жидким, припой смачивает поверхности и заполняет все зазоры за счет действия капиллярных сил. Происходит растворение основного материала в припое и их взаимная диффузия. Застывая, припой прочно сцепляется с паяемыми деталями.

При пайке должно выполняться следующее температурное условие: Т1<Т2<Т3<Т4, где:

• Т1 — температура, при которой паяное соединение работает;
• Т2 — температура плавления припоя;
• Т3 — температура нагрева при пайке;
• Т4 — температура плавления соединимых деталей.

Отличия пайки от сварки

Паяное соединение по своему виду напоминает сварное, однако по своей сути пайка металлов радикально отличается от сварки. Основное отличие состоит в том, что основной металл не расплавляется, как при сварке, а лишь нагревается до определенной температуры, значение которой никогда не достигает температуры его плавления. Из этого основного различия вытекают все остальные.

Отсутствие расплавления основного металла делает возможным соединение пайкой деталей самых маленьких размеров, а также многократное разъединение и соединение спаянных деталей без нарушения их целостности.

Из-за того, что основной металл не расплавляется, его структура и механические свойства остаются неизменными, отсутствует деформация паяемых деталей, выдерживаются формы и размеры получаемого изделия.

Пайка позволяет соединять металлы (и даже неметаллы) в любом сочетании друг с другом.

При всех своих достоинствах пайка все же уступает сварке по прочности и надежности соединения. Из-за низкой механической прочности мягкого припоя, низкотемпературная пайка встык является непрочной, поэтому для достижения необходимой прочности детали необходимо соединять с перекрытием.

Способы соединения паяемых деталей

Применение пайки

В наше время среди различных способов создания неразъемных деталей, пайка занимает второе место после сварки, а в некоторых областях ее позиции являются главенствующими. Трудно себе представить современную IT-промышленность без этого компактного, чистого и прочного способа соединения элементов электронных схем.

Применение пайки широко и многообразно. Ею соединяют медные трубы в теплообменниках, холодильных установках и всевозможных системах, транспортирующих жидкие и газообразные среды. Пайка является основным способом крепления твердосплавных пластин к металлорежущему инструменту. При кузовных работах с ее помощью крепят тонкостенные детали к тонкому листу. В виде лужения используют для защиты некоторых конструкций от коррозии.

Широко используется пайка и в домашних условиях. Ею можно соединять между собой детали из различных металлов, уплотнять резьбовые соединения, устранять пористость поверхностей, обеспечивать плотную посадку втулки разболтавшегося подшипника. Везде, где использование сварки, болтов, заклепок или обычного клея по каким-либо причинам невозможно, затруднительно или нецелесообразно, пайка, сделанная даже своими руками, оказывается спасительным выходом из ситуации.

Виды пайки

Классификация пайки носит довольно сложный характер из-за большого числа классифицируемых параметров. Согласно технологической классификации по ГОСТ 17349-79 пайка металлов подразделяется: по способу получения припоя, по характеру заполнения припоем зазора, по типу кристаллизации шва, по способу удаления оксидной пленки, по источнику нагрева, по наличию или отсутствию давления в стыке, по одновременности выполнения соединений.

Одной из основных является классификация пайки по температуре плавления используемого припоя. В зависимости от этого параметра пайку подразделяют на низкотемпературную (используются припои с температурой плавления до 450°C) и высокотемпературную (температура плавления припоев выше 450°C).

Низкотемпературная пайка более экономична и проста в исполнении, чем высокотемпературная. Ее преимуществом является возможность применения на миниатюрных деталях и тонких пленках. Хорошая тепло- и электропроводность припоев, простота выполнения процесса пайки, возможность соединения разнородных материалов обеспечивают низкотемпературной пайке ведущую роль при создании изделий в электронике и микроэлектронике.

К преимуществам высокотемпературной пайки относится возможность изготовления соединений, выдерживающих большую нагрузку, в том числе и ударную, а также получение вакуумно-плотных и герметичных соединений, работающих в условиях высоких давлений. Основными способами нагрева при высокотемпературной пайке, в единичном и мелкосерийном производстве, является нагрев газовыми горелками, индукционными токами средней и высокой частоты.

Композиционная пайка применяется при пайке изделий, имеющих некапиллярные или неравномерные зазоры. Она осуществляется с использованием композиционных припоев, состоящих из наполнителя и легкоплавкой составляющей. Наполнитель имеет температуру плавления выше температуры пайки, поэтому он не расплавляется, а лишь заполняет собой зазоры между паяемыми изделиями, служа средой распространения легкоплавкой составляющей.

По характеру получения припоя различают следующие виды пайки.

Пайка готовым припоем — самый распространенный вид пайки. Готовый припой расплавляется нагревом, заполняет зазор между соединяемыми деталями и удерживается в нем благодаря капиллярным силам. Последние играют очень важную роль в технологии пайки. Они заставляют расплавленный припой проникать в самые узкие щели соединения, обеспечивая его прочность.

Реакционно-флюсовая пайка, характеризующаяся протеканием реакции вытеснения между основным металлом и флюсом, в результате которой образуется припой. Наиболее известная реакция при реакционно-флюсовой пайке: 3ZnCl2 (флюс) + 2Al (соединяемый металл) = 2AlCl3 + Zn (припой).

Чтобы паять металл, кроме подготовленных соответствующим образом паяемых изделий необходимо иметь источник тепла, припой и флюс.

Существует множество способов нагрева паяемых деталей. К самым распространенным и наиболее подходящим для пайки в домашних условиях относится нагрев паяльником, горелкой с открытым пламенем и строительным феном.

Нагрев паяльником осуществляют при низкотемпературной пайке. Паяльник нагревает металл и припой за счет тепловой энергии, аккумулированной в массе его металлического наконечника. Кончик паяльника прижимается к металлу, в результате чего происходит нагрев последнего и расплавление припоя. Паяльник может быть не только электрическим, но и газовым.

Самодельный газовый паяльник

Газовые горелки — наиболее универсальный вид нагревательного оборудования. К этой категории можно отнести и паяльные лампы, заправляемые бензином или керосином (в зависимости от типа паяльной лампы). В качестве горючих газов и жидкостей в горелках может использоваться ацетилен, пропан-бутановая смесь, метан, бензин, керосин и пр. Газовая пайка может быть как низкотемпературной (при паянии массивных деталей), так и высокотемпературной.

Пайка металла газовой горелкой

Существуют и другие способы нагрева при пайке:

Индукционная пайка резцов

• Пайка в различных печах.
• Пайка электросопротивлением, при которой детали нагреваются теплотой, выделяющейся вследствие прохождения электротока через паяемые изделия, являющиеся частью электрической цепи.
• Пайка погружением, выполняющаяся в расплавленных припоях и солях.
• Прочие виды пайки: дуговая, лучами, электролитная, экзотермическая, штампами и нагревательными матами.

Припои

В качестве припоев используются как чистые металлы, так и их сплавы. Чтобы припой мог хорошо исполнять свое предназначение, он должен обладать целым рядом качеств.

Смачиваемость. Прежде всего, припой должен обладать хорошей смачиваемостью по отношению к соединяемым деталям. Без этого будет просто отсутствовать контакт между ним и паяемыми деталями.

В физическом смысле смачивание подразумевает явление, при котором прочность связи между частицами твердого вещества и смачивающей его жидкости оказывается выше, чем между частицами самой жидкости. При наличии смачивания жидкость растекается по поверхности твердого вещества и проникает во все его неровности.

Пример несмачивающей (слева) и смачивающей (справа) жидкостей

Если припой не смачивает основной металл, пайка невозможна. В качестве такого примера можно привести чистый свинец, который плохо смачивает медь и не может поэтому служить припоем для неё.

Температура плавления. Припой должен иметь температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых деталей, но выше той, при которой соединение будет работать. Температура плавления характеризуется двумя точками — температурой солидуса (температура, при которой плавится самый легкоплавкий компонент) и температурой ликвидуса (наименьшим значением, при которой припой становится полностью жидким).

Разница между температурами ликвидуса и солидуса называется интервалом кристаллизации. Когда температура соединения находится в интервале кристаллизации, даже незначительные механические воздействия приводят к нарушениям кристаллической структуры припоя, в результате чего может возникнуть его хрупкость и возрасти электрическое сопротивление. Поэтому необходимо соблюдать очень важное правило пайки — не подвергать соединение никакой нагрузке до полного окончания кристаллизации припоя.

Кроме хорошей смачиваемости и необходимой температуры плавления, припой должен обладать еще рядом свойства:

• Содержание токсичных металлов (свинца, кадмия) не должно превышать установленных значений для определенных изделий.
• Должна отсутствовать несовместимость припоя с соединяемыми металлами, которая может привести к образованию хрупких интерметаллических соединений.
• Припой должен обладать термостабильностью (сохранением прочности паяного соединения при изменении температуры), электростабильностью (неизменностью электрических характеристик при токовых, тепловых и механических нагрузках), коррозионной стойкостью.
• Коэффициент теплового расширения (КТР) не должен сильно отличаться от КТР соединяемых металлов.
• Коэффициент теплопроводности должен соответствовать характеру эксплуатации паяного изделия.

В зависимости от температуры плавления припои подразделяют на легкоплавкие (мягкие) с температурой плавления до 450°С и тугоплавкие (твердые) с температурой плавления выше 450°С.

Легкоплавкие припои. Наиболее распространенными легкоплавкими припоями являются оловянно-свинцовые, состоящие из олова и свинца в различном соотношении. Для придания определенных свойств в них могут вводиться другие элементы, например, висмут и кадмий для понижения температуры плавления, сурьма для увеличения прочности шва и т.д.

Оловянно-свинцовые припои имеют низкую температуру плавления и относительно невысокую прочность. Их не следует применять для соединения деталей, испытывающих значительную нагрузку или работающих при температуре выше 100°С. Если все же приходится применять пайку мягкими припоями для соединений, работающих под нагрузкой, нужно увеличивать площадь соприкосновения деталей.

К наиболее широко используемым относятся оловянно-свинцовые припои ПОС-18, ПОС-30, ПОС-40, ПОС-61, ПОС-90, имеющие температуру плавления примерно 190-280°С (из них самый тугоплавкий — ПОС-18, самый легкоплавкий — ПОС-61). Цифры означают процентное содержание олова. Кроме основных металлов (Sn и Pb) припои ПОС содержат также небольшое количество примесей. В приборостроении ими паяют электросхемы, соединяют провода. В домашних условиях с их помощью соединяют самые различные детали.

Тугоплавкие припои. Из тугоплавких припоев чаще всего используются две группы — припои на основе меди и серебра. К первым относятся медно-цинковые припои, которые используются для соединения деталей, несущих лишь статическую нагрузку. Из-за определенной хрупкости их нежелательно применять в деталях, работающих в условиях ударов и вибрации.

К медно-цинковым припоям относятся, в частности, сплавы ПМЦ-36 (примерно 36% Сu, 64% Zn), с интервалом кристаллизации 800-825°C, и ПМЦ-54 (примерно 54% Cu, 46% Zn), с интервалом кристаллизации 876-880°C. С помощью первого припоя паяют латунь и прочие медные сплавы с содержанием меди до 68%, осуществляют тонкую пайку по бронзе. ПМЦ-54 используют для пайки меди, томпака, бронзы, стали.

Для соединения стальных деталей в качестве припоя используют чистую медь, латуни Л62, Л63, Л68. Соединения, паянные латунью, обладают более высокой прочностью и пластичностью в сравнении с соединениями, паянными медью, они способны вынести значительные деформации.

Серебряные припои относятся к наиболее качественным. Сплавы марки ПСр кроме серебра содержат медь и цинк. Припоем ПСр-70 (примерно 70% Ag, 25% Cu, 4% Zn), c температурой плавления 715-770°C, паяют медь, латунь, серебро. Его используют в тех случаях, когда место спая не должно резко уменьшать электропроводность изделия. ПСр-65 используют для пайки и лужения ювелирных изделий, фитингов из меди и медных сплавов, предназначенных для соединения медных труб, используемых в системах горячего и холодного питьевого водоснабжения, им паяют стальные ленточные пилы. Припой ПСр-45 используют для пайки стали, меди, латуни. Его можно применять в тех случаях, когда соединения работают в условиях вибрации и ударов, в отличии, например, от ПСр-25, который удары выдерживает плохо.

Другие виды припоя. Существует множество других припоев, предназначенных для пайки изделий, состоящих из редких материалов или работающих в особых условиях.

Никелевые припои предназначены для пайки конструкций, работающих в условиях высоких температур. Обладая температурой плавления от 1000°C до 1450°C, они могут использоваться для пайки изделий из жаропрочных и нержавеющих сплавов.

Золотые припои, состоящие из сплавов золота с медью или никелем, используются для пайки золотых изделий, для пайки вакуумных электронных трубок, в которых недопустимо наличие летучих элементов.

Для пайки магния и его сплавов применяют магниевые припои, содержащие помимо основного металла также алюминий, цинк и кадмий.

Материалы для пайки металлов могут иметь различную форму выпуска — в виде проволоки, тонкой фольги, таблеток, порошка, гранул, паяльных паст. От формы выпуска зависит способ их ввода в стыковую зону. Припой в виде фольги или паяльной пасты укладывается между соединяемыми деталями, проволока подается в зону соединения по мере расплавления ее конца.

Флюсы. Прочность паяного соединения зависит от взаимодействия основного металла с расплавленным припоем, которое в свою очередь зависит от наличия физического контакта между ними. Оксидная пленка, присутствующая на поверхности паяемого металла, препятствует контакту, взаимной растворимости и диффузии частиц основного металла и припоя. Поэтому ее необходимо удалять. Для этого применяются флюсы, в задачу которых входит не только удаление старой окисной пленки, но и препятствие образованию новой, а также снижение поверхностного натяжения жидкого припоя с целью улучшения его смачиваемости.

При пайке металлов применяются различные по составу и свойствам флюсы. Флюсы для пайки имеют различия:

• по агрессивности (нейтральные и активные);
• по температурному интервалу пайки;
• по агрегатному состоянию — твердые, жидкие, геле- и пастообразные;
• по виду растворителя — водные и неводные.

Кислые (активные) флюсы, например «Паяльную кислоту» на основе хлорида цинка, нельзя использовать при пайке электронных компонентов, так как они хорошо проводят электрический ток и вызывают коррозию, однако, из-за своей агрессивности, они очень хорошо подготавливают поверхность и поэтому незаменимы при пайке металлических конструкций. И чем химически более стоек металл нем активнее должен быть флюс. Остатки активных флюсов нужно обязательно тщательно удалять после завершения пайки.

Широко распространенными флюсами являются борная кислота (H3BO3), бура (Na2B4O7), фтористый калий (KF), хлористый цинк (ZnCl2), канифольно-спиртовые флюсы, ортофосфорная кислота. Флюс должен соответствовать температуре пайки, материалу паяемых деталей и припоя. Например, бура используется для высокотемпературной пайки углеродистых сталей, чугуна, меди, твердых сплавов медными и серебряными припоями. Для пайки алюминия и его сплавов применяют препарат, состоящий из хлористого калия, хлористого лития, фтористого натрия и хлористого цинка (флюс 34А). Для низкотемпературной пайки меди и её сплавов, оцинкованного железа используется, например, состав из канифоли, этилового спирта, хлористого цинка и хлористого аммония (флюс ЛК-2).

Флюс может применяться не только в виде отдельного компонента, но и входить составным элементом в паяльные пасты и таблетированные виды так называемых флюсующихся припоев.

Паяльные пасты. Паяльная паста — это пастообразное вещество, состоящее из частиц припоя, флюса и различных добавок. Паяльная паста обычно используется для поверхностного монтажа SMD-компонентов, но удобна и для пайки в труднодоступных местах. Пайка радиодеталей такой пастой осуществляется с помощью термовоздушной или инфракрасной станции. Получается красивая и качественная пайка. Однако из-за того, что большая часть паяльных паст не содержит активных флюсов позволяющих паять, например сталь, большинство их подходят только для пайки электроники.

Пайка стали

Пайка стали своими руками не представляет особой сложности. Стальные изделия с успехом можно паять даже легкоплавкими припоями, например, ПОС-40, ПОС-61 или чистым оловом. А, например, легкоплавкие припои на основе цинка малопригодны для пайки углеродистых и низколегированных сталей из-за плохого смачивания, затекания в зазор и низкой прочности паяных соединений в результате образования по границе шва и стали интерметаллидной хрупкой прослойки.

Пример с использованием паяльника показан в статье Пайка паяльником.

В общем виде пайка стали осуществляется в такой последовательности.

• Производится очистка от загрязнений паяемых деталей.
• С соединяемых поверхностей удаляется окисная пленка — механической зачисткой (металлической щеткой, шлифовальной шкуркой или кругом, дробеструйной обработкой) и обезжиривание. Обезжиривание можно осуществлять едким натром (5-10 г/л), углекислым натрием (15-30 г/л), ацетоном или другим растворителем.
• Детали в месте соединения покрываются флюсом.

Ниже показан нетипичный пример, без предварительного нанесения флюса до разогрева деталей, с использованием припоя покрытым флюсом. Более типичные примеры показаны в статьях Пайка меди и Пайка твердыми припоями.

Пайка металла: предварительный нагрев

Пайка металла: нанесение флюса

Пайка металла: нанесение припоя

Припой должен плавиться не от пламени горелки, а от теплоты прогретого соединения.

Готовое изделие после очистки от лишнего припоя и остатков флюса

Если есть возможность, можно соединяемые детали сначала залудить припоем в месте контакта. Затем детали соединить и нагреть до температуры плавления припоя. В этом случаи может получиться более прочное соединение.

Температура пайки определяется маркой припоя.

Причины неудачи. Если припой не распределяется по поверхности деталей, то это может быть по следующим причинам:

• Недостаточный прогрев деталей. Продолжительность прогрева должна соответствовать массивности деталей.
• Плохая предварительная очистка поверхности от загрязнений.
• Использование неподходящего флюса. Например, нержавеющая стали или алюминий требуют очень химически активных флюсов. Или флюс может не соответствовать температуре пайки.
• Использование неподходящего припоя. Например, чистый свинец так плохо смачивает металлы, что им паять нельзя.

Пайка других металлов

Особенности пайки чугуна. Паяются серый и ковкий чугуны, белый не подлежит пайке из-за плохой обрабатываемости и хрупкости. При пайке чугуна возникают две проблемы, мешающие получению качественного соединения: возникновение объемных и структурных изменений в условиях местного газопламенного нагрева, и плохая смачиваемость чугуна из-за присутствия в нем включений свободного графита.

Первую проблему помогает решить пайка при температурах не выше 750°С.

Для решения второй проблемы, инструкции по пайке чугуна содержат требования удаления свободного графита с паяемых поверхностей. Это можно делать несколькими способами: тщательной механической зачисткой, окислением графита в летучий оксид углерода обработкой соединяемого стыка борной кислотой или хлоратом калия, выжиганием углерода пламенем горелки с последующей очисткой проволочной щеткой. Существуют также высокоактивные флюсы для чугуна, которые хорошо удаляют графитовые включения.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Флюсы для пайки припоями типа ПОСПравить

Основные требования к таким флюсам — низкий ток утечки и низкая коррозионная активность.

Простейшие флюсы такого типа создают на основе канифоли — например, растворы канифоли в спирте — этаноле либо других спиртах или спирто-бензиновой смеси, они подходят только для меди. Также часто применяются кислотные флюсы — разнообразные кислоты и их соли, но в связи с большой кислотностью, необходимо промывать место пайки. Даже такой флюс, как глицерин, после пайки необходимо смыть с печатной платы, так как он достаточно гигроскопичный (влагоемкий), чтобы под действием собранной им влаги место пайки быстро окислилось. Исключением является канифоль и её спиртовые растворы из-за того, что она покрывая поверхность также срабатывает как своеобразное нейтральное защитное покрытие.

Флюсы для алюминиевых сплавов

Хотя алюминиевые сплавы можно паять свинцово-оловянными припоями, лучшие результаты достигаются с многокомпонентными припоями, содержащими цинк, кадмий, висмут и другие металлы.

Применяется «бинарный» флюс: концентрированная ортофосфорная кислота (часто называемая просто фосфорной) — до побеления, затем 20%-я эвтектика (50 мол.%, а.и. 8:11,5) NaOH—KOH в глицерине.

Флюсы для пайки нержавеющих сталей

Оловянно-свинцовыми припоями успешно паяю уже уже не один десяток лет (радиомонтаж), но вот возникла потребность освоить пайку твердыми припоями. Оказалось что тут я полный пас. Описание технологии толком нигде не нашел, делал по рассказу продавца, у которого покупал припой: посыпать место пайки бурой, нагреть горелкой докрасна и внести пруток припоя, размазав его по месту пайки.

Нужно было собрать мощные балластные резисторы: обжал нихром в латунные наконечники и хотел для надежности пропаять. Грел вот этим:

использовал маленькую горелку.

Что получилось — см. фото. Вроде и держится, но явно не то, что хотелось бы. Насколько понимаю, температура маловата, припой плохо растекся. Но в то же время припой стал черным, флюса недостаточно вроде как, хотя буры сыпал от души.

Может расскажете вкратце технологию? В частности, как пользоваться бурой?

Поделиться сообщением

Жестко. Лучше газовую. И лучше не бурой. Есть специальные флюсы и температурка пониже.

Т.е. наоборот, перегрел что ли? Припой Harris-2, кстати.

Газовая горелка в наличии только маленькая, клемму прогреть не хватает мощи. А чем газовая лучше, температура наоборот повыше вроде?

Изменено 28.07.2009 09:37 пользователем alex968m

Наверное температуры не хватает. Я паяю кислородно-пропановой горелкой (точнее резаком 🙂 , потому что детали не ювелирные ). Продавец правильно сказал.. Нагреть изделие, посыпать бурой и внести припой, при нормальной температуре он как вода сам забежит куда надо.

Есть уже готовые прутки покрытые флюсом (белого цвета ), там вообще достаточно нагреть изделие и внести припой, подогреть его и тот же эффект. В принципе надо греть изделие и подогревать пруток, что-бы в нужный момент не отвлекаться на его нагрев. Если будет очень высокая температура, припой станет гореть (стрелять и разбрызгивать ), ну в общем всё дело в нескольких попытках что-бы понять.

Если пользуете буру, можно её расплавить и вылить в перевёрнутый уголок, когда она застынет получится пруток как бы из стекла, потом пользоваться удобнее, меньше будет оставаться шлака.

Соответственно тоже нагреваете изделие, затем проводите палочкой буры, она тает, следом припой.

Всё достаточно просто , никакими сварочными навыками обладать не надо.

Ну наверно я всё таки для резисторов махнул, не внимательно прочитал.. Я имею в виду пайку латунным припоем.

Изменено 28.07.2009 09:42 пользователем rogatka

Можно поправлю. При пайке, внося сначала флюс вы рискуете его пережечь. Флюс насыщается грязью и после этого паять что либо бесполезно.

Пайка начинается с простого прогрева детали имеющую наибольшую теплоемкость, а если две детали одинаковы, то греть их надо обе сразу не внося флюс. Флюс вносится в уже прогретую зону на кончике палочки припоя, для чего сначала прогревается припой и окунается в порошок флюса. Флюс подплавляется и вносить его легче. Внеся флюс в зону пайки, греем до момента расплавления припоя и прогреваем до его полного и безоговорочного растекания. Но не перегревать, иначе чистить можно задолбенится. А почему газовую горелку рекомендую, потому, что даже если она и дает более низкую температуру, но не засирает грязью флюс.

К стати рекомендуют перегревать припой выше температуры плавления не больше 40-60 градусов во избежание его выгорания и изменения его состава. Так как на глаз определить эту температуру тяжело, то греем еще 3-5 секунд после растекания припоя, не больше.

А я при пайке нержи горячую детальку сразу кидаю в воду. Флюс от термоудара отскакивает на раз, а паяный шов становится чуть мягче.

Изменено 28.07.2009 10:01 пользователем Адепт

Мощность и температура пламени горелки должна быть такой, чтоб прогревать детали до температуры пайки где-то секунд за 10, ну максимум секунд за 30.

Дальше должна быть быстрая пайка, т.е. внесение желательно за один раз нужного количества флюса и припоя.

Тогда припой обычно сам практически мгновенно растекается по всем капилярным зазорам между деталями и сопрягаемым поверхностям при наличии нужной температуры.

Растекание и катет шва конечно зависят от типа припоя, например при пайке латунью в качестве припоя вообще большие катеты шва не получить (при нормальном нагреве очень жидкотекуча, а при уменьшении нагрева не плавится вообще), а к примеру у медно-фосфористых припоев растекание и катет шва сильно зависят от температуры пайки.

Не все припои обратимы — например тот-же медно-фосфористый при пайке может быть где-то 750гр., а для распайки требуется где-то 1200гр., и чем дольше его при пайке греешь, тем он тягучей.

Долгий нагрев с попытками формировать по шву недогретый/вязкий припой, а так-же попытки усилить шов (увеличить катет шва) обычно приводят к обожжёной, плохоочищаемой и с наплывами поверхности.

Мощность, достаточную для проведения пайки твёрдым припоем для бензо-воздушной и газо-воздушной горелок при условии что они дают достаточную температуру примерно определяю по диаметру выходного сопла, естественно мощность иметь лучше с запасом:

Если диаметр сопла горелки меньше сечения паяемой детали, то такой горелкой врят-ли вообще получится такую деталь спаять без обкладывания изделия термоизоляцией.

К кислородным горелкам это не относится, там гораздо бОльшая концентрация пламени и соответственно градиент температур.

Ими можно паять двигаясь вдоль протяжённого шва, что другими типами горелок плоходостижимо.

Изменено 28.07.2009 11:05 пользователем Chernyshov

Припой Harris-2 вроде как содержит 2% серебра, 7% фосфора и остальное медь.

Фосфор температуру плавления припоя значительно понижает, но для этого паять нужно шустро.

При длительном нагреве припоя как раз увеличение вязкости и ухудшение текучести с выделением окисленного фосфора, который в некоторой степени работает как флюс.

Изменено 28.07.2009 12:33 пользователем Chernyshov

В этот раз взял самую мощную горелку из комплекта, с большей форсункой. С бурой теперь не усердствовал. Результат уже более-менее вменяемый получился, припой затек везде куда надо (правда еще специально потыкал прутком со стороны куда входит нихромовая проволока).

Насчет бросить в воду сразу по завершении пайки — понравилось, сразу вся чернота отлетела.

Горелка таки слабовата, этот контактный наконечник, под провод 25 квадратов, до температуры плавления используемого приоя греет минуты 3.

Расплавленный припой «идёт» за пламенем. Где пламя, т.е. где горячее — туда он и растекается. Таким образом можно «протягивать» припой в нужные места более равномерно.

Это уже для крупных деталей актуально, типа велосипедных рам. А тут деталь целиком в пламени.

Еще добавлю: как флюс лучше использовать буру + борную кислоту (50/50), а еще лучше (ниже температура плавления, а значит начало «работы») флюс №209 — можно встретить на радиорынках.

А к «тонкостям» прислушайтесь: неважно, что

температура факела не везде одинакова. Припой течет туда, где «жарче».

Паял тонкую медную пластину с нержавейкой, использовал трубочку латунного припоя со флюсом внутри и аргонную горелку. Припой по нержавейке растекся хорошо, но на холодную отвалился при легком усилии рукой. Остужал медленно и пробовал водой быстро, отваливается все равно. В чем может быть причина? недостаточный прогрев нержавейки?

Для ТИГ что ли? Не высоковата ли температура для пайки-то?

варил аргоном собственно нержавейку (2,5мм), то есть уже под рукой была, а газовую горелку лет 15 в руки не брал, да и шланги умерли. Но видно придется восстановить и паять пропан-кислород.

Марку припоя к сожалению не знаю, подарил слесарь, а он сам не знает.

Так как рассказываете с нержей ведет себя медно-фосфорный припой. В свое время намучались с ним когда во влажной среде отваливалась пайка рычажно-кулисного спускового механизма подводного ружья. После этого зареклись паять им.

Изменено 06.08.2009 09:59 пользователем Адепт

Попал в магазин для холодильщиков, купил припой офлюсованный 40% на пробу, 170 руб. Также грел аргоном, припаялось без проблем, только дорого (надо спаять 23 метра стыка) Кстати, используя в качестве присадки нержавейку, удавалось точками прихватить край медного листа к нержавейке, при проверке на излом ломалось по меди. Может пригодиться для начальной фиксации, с последующей пайкой.

По каталогу ХАРРИС рекомендует для стали припои с содержанием серебра минимум 30%. Опять же цена немалая. Один сварщик сказал, что они паяли ТС пластинки простой латунью, нарезая из жести, флюс-бура. Очень интересно стало, попробовал — моя бура оказалась чем-то другим, не течет. В магазине нашел флюс ФК-235, FH25, Sh-1. Что подходит лучше всего?

Там же есть припой П-45, (в инете самое близкое П-47 — на основе никеля, нерж можно паять), стоит 73руб. Хочу попробовать им. Кто-нибудь пробовал такое, что это?

Припой Harris-2 непригоден для пайки нихрома. фосфорные припои годятся только для пайки меди и очень условно латуни.

для нихрома нужен серебряный припой, не менее 20 процентов серебра и ни капли фосфора.

пайка фосфорными пропоями чего либо иного кроме меди приведет к хрупкости шва несмотря на «красивый» внешний вид.

Паял тонкие твердосплавные пилы серебряным припоем ПСР-45 обычной бурой правда предварительно ее надо прокалить на нержавеющей ложке -поварежке от связанной воды, до прекращения пузырения. Потом разбить и растереть в порошок хранить герметично.

намного удобнее забыть про буру и паять борной кислотой. нет этого слепящего желтого свечения, да и отмывается легче намного

А какие из Харрисов удовлетворяют этому условию?

При пайки с бурой есть одна тонкость.Если бура долго хранилась в порошке,то стоит ее переплавить (только в керамике-не в металле)в тигильке или в шамоте.Потом раздробить в порошок. и пересыпать в герметичную банку.Это надо делать обязательно.Бура гигроскопична и присутствие влаги в флюсе образует много шлаков с металлом.

Перед нанесением флюса,сначала надо разогреть место пайки до красного цвета.Греть желательно не место пайки а косвенно -сначала рядом а потом переносить нагрев непосредственнов место пайки.Когда деталь прогрелась -посыпаем место пайки бурой неболшими порциями -как суп и следим .чтобы тепература не росла(красное каление) далее ждем расплавления буры и растекание ее в виде стеклообразной пленки по месту пайки.Одновременно подносим пруток припоя(латуни) в факел горелки и подогреваем его.Затем обмакиваем пруток припоя в буру и чуток ждем расплавления на нем флюса(пламя горелки держим рядом с местом пайки).Главное не держать долго ядро пламени горелки на месте пайки-бура достаточно быстро нагонит шлаков и насытившись образует слой трудноудалимый слой окалины .Необходимо добится,чтобы непосредственно перед моментом внесения припоя.Место пайки имело красный цвет и расплавленная бура приобрела синиватый оттенок.Это самый опртимальный момент внесения припоя.Далее .Подносим пруток(покрытый бурой) припоя к месту пайки и разогреваем место пайки до температуры плавления припоя -если латунь -до оранжевого свечения.Начинается непосредственно процесс пайки . Если место пайки (стыка) хорошо и равномерно покрылось расплавленной бурой( а Т плавления буры и латуни примерно одинакова)то припой сам разбегается по зазорам (не важно в потолочном или другом положении) равномерно.И место пайки преобретает золотистый цвет.Сразу после пайки необходимо акуратно посыпать место пайки бурой и оставить деталь остывать-если это медные детали можно бросить ,подождав до остывания (примерно 200С) бросить в смесь воды с ацетоном (50х50) и просто в воду.

С резцами это делать не стоит -их лучше сунуть сразу в горячий(~ 200С) песок или накрыть куском асбеста.

Если сделали все правильно,то вид паянного изделия должен выглядить без капель припоя и иметь прозрачную с синиватым оттенком пленку флюса.Если есть черная ноздреватая(в виде пемзы) корка то это означает,сто вы перегрели сильно место пайки(наработались флюсом шлаки)или бура содержала воду.

Паяние мягкими припоями. Процесс паяния мягкими припоями состоит из подготовки деталей к паянию, собственно паяния и обработки деталей после паяния.

Основным условием получения высококачественного паяния является чистота соединяемых поверхностей. Поэтому соединяемые поверхности деталей вытирают насухо тряпкой и очищают от грязи, ржавчины и жиров шаберами, напильниками, металлическими или кордовыми щетками.

Паяние мягкими припоями бывает кислотное и бескислотное. При кислотном паянии в качестве флюсов употребляют хлористый цинк или техническую соляную кислоту; при бескислотном паянии — флюсы, не содержащие кислот: канифоль, терпентин, стеарин, паяльную пасту и др. Соответствующие флюсы наносят после очистки и подгонки поверхностей.

Паяние выполняют паяльником, нагретым в горне или паяльной лампой (рис. 251, а).

Рис. 251. Техника паяния мягкими припоями: а — нагрев обушка паяльника, б — зачистка паяльника, в — очищение паяльника от окалииы хлористым цинком, г — захват припоя, д — облуживаиие паяльника на кусковом нашатыре, е — протравливание места паяния, ж — прием паяиия

При паянии мелких деталей температура паяльника должна быть 300—350° С, а при паянии крупных деталей 350—400° С.

Если паяльник недостаточно нагрет, то припой на спаиваемых поверхностях быстро остывает и превращается в кашеобразную массу. Такая пайка очень непрочна, так как ухудшается смачиваемость металла припоем. С другой стороны, нельзя допускать перегрева паяльника, так как может произойти окисление меди и припоя, который будет покрываться темной пленкой окислов, не прилипая к паяльнику. Признаком перегрева является быстрое сгорание канифоли с выделением дыма вместо ее плавления.

Нагретый паяльник зажимают в слесарные тиски (рис. 251, б) и зачищают напильником рабочую часть. После зачистки паяльник снова нагревают.

Когда паяльник нагрет до требуемой температуры, его быстро снимают с огня и очищают от окалины погружением рабочей части в хлористый цинк (рис. 251, в), после чего рабочей частью паяльника захватывают 1—2 капли припоя (рис. 251, г) и трут по куску нашатыря (рис. 251, д) до тех пор, пока рабочая часть не покроется ровным его слоем. Место спайки протравляют кислотой (рис. 251, е). Затем паяльник с прилипшими к нему каплями припоя накладывают на шов спаиваемых деталей, которые прижимают металлическим бруском, и как только шов прогреется до температуры плавления припоя, паяльник медленно и равномерно перемещают по шву. Расплавленный припой стекает с паяльника и заполняет зазор между спаиваемыми поверхностями (рис. 251, ж).

Детали больших размеров таким способом паять нецелесообразно, поэтому изделия, имеющие большие соединяемые поверхности, после подготовки погружают в раствор флюса, а затем в ванну с большим количеством припоя. В этом случае припой быстро нагревает соединяемые детали.

Паяние твердыми припоями. Твердые припои применяют тогда, когда нужно получить прочные и термостойкие швы.

Перед паянием поверхности подгоняют друг к другу припи-ливанием, тщательно очищают от грязи, окислов и жиров, обмазывают флюсом (рис. 252, а), накладывают на место спая кусочки припоя (медные пластинки), скрепляют мягкой проволокой (рис.252, б).

Рис. 252. Техника паяния твердыми припоями: а — обмазывание флюсом, б — закрепление припоя, в — иагрев

Подготовленные к паянию детали (заготовки) нагревают паяльной лампой или в кузнечном горне. Когда припой расплавится, деталь снимают с огня и держат ее в таком положении, чтобы припой не мог стекать со шва, затем деталь охлаждают предварительно на воздухе до температуры 80—100° и погружают в воду. Такой способ охлаждения повышает прочность соединения и облегчает удаление шлаковой пленки. После охлаждения спаянные детали промывают и опиливают напильником выступающий припой, зачищают шов наждачной бумагой.

Особенности паяния сосудов для хранения горючих жидкостей. Паяние сосудов (бочек, бидонов) для горючих жидкостей или газов во избежание взрыва требует особых мер предосторожности.

Прежде всего сосуды тщательно промывают. Перед паянием их доверху наполняют водой и выдерживают некоторое время, чтобы пары остатков горючего вытеснились полностью. Слив воду, приступают к пайке.

Перед паянием можно также бак пропарить или промыть горячей водой до исчезновения запаха горючего (лучше промыть 6%-ным раствором каустической соды). Непромытый сосуд к рабочему месту подносить нельзя, так как при работающей паяльной лампе малейшая неосторожность может повлечь за собой взрыв сосуда.

Когда паяние закончено и изделие полностью охладилось, со шва снимают излишек припоя, изделие промывают и высушивают в сушилке сухими опилками или сжатым воздухом.

Паяние труб выполняют в следующем порядке (рис. 253): очищают напильником или шабером место пайки, наносят кисточкой флюс на место спая, прикладывают нагретый и облуженный паяльник и пруток припоя к месту спая, расплавляют припой равномерно и медленно, непрерывно перемещают паяльник по линии шва, давая припою заполнить шов. После окончания паяния и полного остывания трубы удаляют флюс, промывают трубу в теплой воде.

Рис. 253. Паяние трубы из листовой стали

Особенности пайки некоторых металлов и сплавов

Малоуглеродистые стали хорошо подвергаются пайке как мягкими, так и твердыми припоями. В качестве мягких припоев применяют оловянно-свинцовистые припои, а в качестве флюса — хлористый цинк или канифоль.

Высокоуглеродистые и инструментальные стали можно паять медно-цинковыми и серебряными припоями.

Паяние чугунных деталей выполняют латунями и серебряными припоями. Перед паянием детали очищают от окислов, масла и обрабатываемую поверхность зачищают механическим способом. Затем в месте спая кислородно-ацетиленовым пламенем с избытком кислорода выжигают свободный графит, детали прогревают и очищают от окислов и покрывают бурой. Нагревание можно производить паяльной лампой, не допуская нагрева детали выше 850— 900° С.

После окончания пайки чугунные детали отжигают: нагревают до температуры 700—750° С, выдерживают при этой температуре в течение 20—25 мин, затем охлаждают на воздухе. Доброкачественный шов получается в том случае, когда поверхности спаиваемых деталей до пайки покрывают медью.

Паяние нержавеющих сталей сопряжено с некоторыми трудностями, так как вследствие химического воздействия кислорода на легирующие элементы при нагреве происходит окисление поверхности стали. В целях удаления окислов и дальнейшего предупреждения их образования применяют различные флюсы (например, бура). Паяние нержавеющих сталей производится припоем ПСр45.

Напайку пластинок из твердых сплавов на инструменты выполняют медью или латунью Л62, в качестве флюса применяют буру. Перед напаиванием пластинки тщательно очищают, шлифуют и обезжиривают, затем прикрепляют к инструменту проволокой.

Инструмент вместе с прикрепленной пластинкой нагревают паяльной лампой или в горне сначала до температуры 650—700° С и выдерживают 8—10 мин, потом до 800—850° С с выдержкой при этой температуре 5—8 мин, затем до температуры 850—900° С с выдержкой 5 мин и, наконец, до плавления припоя. Прижатую металлическим стержнем пластинку удерживают до затвердевания припоя.

Медь и ее сплавы хорошо паяются любым способом.

Паяние алюминия и его сплавов. Паяние алюминия и его сплавов связано с большими трудностями в связи с тем, что на воздухе, а особенно при нагреве, эти материалы быстро окисляются, и на поверхности образуется прочная тугоплавкая пленка окислов, недопускающая паяние. Перед паянием алюминия поверхность деталей обезжиривают в бензине, спирте или горячем 10%-ном растворе каустической соды и протравляют раствором кислоты. Травление можно заменить зачисткой поверхности напильником, шабером, металлической щеткой или наждачной шкуркой. После зачистки с поверхностей волосяной щеткой удаляют мелкие частицы.

При химическом способе окисную пленку разрушают флюсами. Место пайки и пруток припоя нагревают до температуры 300—400° С, припой опускают в порошкообразный флюс, затем быстро с нажимом, проводя припоем по подогреваемому шву флюсом, удаляют окисную пленку, припой плавится и заполняет шов. После паяния деталь тщательно промывают.

При паянии алюминия и его сплавов лучше всего следует применять специальные припои: 34А или 35А.

Проверка качества паяного шва. Проверку качества шва начинают с тщательного внешнего осмотра. Надежный паяный шов имеет ровную и гладкую поверхность, без свищей, образующихся от выделяющихся при пайке пузырьков газа. Свищи и шероховатости образуются при недостаточном прогреве шва или при работе остывшим паяльником. Щели в шве указывают на плохую зачистку спаиваемых поверхностей или имеющиеся необлуженные места. Прочность и плотность такого шва недостаточны.

Паяный шов сосудов проверяют на плотность. Наиболее быстро и надежно эту проверку осуществляют сжатым воздухом, давление которого на 0,5—1 атм выше того рабочего давления, на которое сосуд рассчитан. Для этой цели отверстия сосуда плотно закрывают крышками или пробками с уплотняющими прокладками. Одно отверстие соединяют с резиновым шлангом автомобильного насоса, имеющего вентиль. К шлангу между насосом и сосудом присоединяют манометр со шкалой делений до 3 ат. В сосуд накачивают воздух и закрывают вентиль. Если стрелка манометра не падает, шов герметичный.

Для обнаруживания небольших неплотностей шва сосуд опускают в ванну с чистой водой и по выходящим пузырькам воздуха обнаруживают место выхода воздуха. При отсутствии ванны или при проверке сосуда большого размера шов обильно смачивают мыльной водой и по образующимся пузырям находят дефектное место.

Открытые сосуды, не имеющие крышек, проверяют следующим образом. Паяный шов насухо протирают снаружи и затирают сухим мелом; в сосуд заливают жидкость, для которой он предназначен, и выдерживают 8—10 ч. Если в шве имеются неплотности, меловое покрытие станет сырым. Большие неплотности шва обнаруживаются сразу после заливки жидкости.

Отдельные небольшие неплотности шва устраняют дополнительной подпайкой, шов плохого качества перепаивают заново.