Сварка свинца, особенности. Технология газовой и дуговой сварки свинца

Что может понадобиться для пайки?

Для пайки требуется источник тепла. Можно паять с использованием открытого пламени, электрической спирали, а также луча лазера. Последний позволяет паять даже чистым металлом. Дома пользуются преимущественно электрическим паяльником. Он предназначен для:

• монтажа и ремонта различных электронных схем;
• конструирования и ремонта электротехнического оборудования;
• лужения слоем припоя различных металлических изделий.

Выбор присадочной проволоки

Присадочная проволока выбирается в соответствии с маркой свариваемого свинца.
Диаметр присадочной проволоки принимается равным толщине свариваемого металла,
но он не должен превышать 8мм.

Достоинства и недостатки спаивания проводов

Пайка заметно выигрывает перед большинством других методик соединения проводов. Из основных ее достоинств отмечается:

1. Дешевизна. Достаточно 1 раз приобрести паяльник и комплект припоя с флюсом, и получится надежно спаять тысячи проводов.
2. Простота. Научиться пользоваться паяльником возможно за 1 час.
3. Надежность соединения. Контакт уступает по электрическим и механическим свойствам разве что сварке. Клеммы Wago, обжимки и, тем более, скрутки не способны обеспечить столь качественный контакт, как пайка.
4. Универсальность. Возможно одновременно соединять жилы кабелей разного сечения. Причем их количество в одной точке контакта неограниченно.
5. Спайка проводов разрешена по ПУЭ. Получаемое соединение надежно.
6. Не нужен громоздкий сварочный трансформатор. Переносить паяльник гораздо легче.

У этого способа соединения имеются и недостатки:

1. Для работы стандартного паяльника требуется розетка с сетевым напряжением 220 В. Недостаток слабый. Существуют паяльники, работающие от встроенного аккумулятора и даже от газа. Последние вообще не требуют электричества.
2. Соединение получается неразборным. Спаянные между собой провода возможно рассоединить только при помощи паяльника и повторного расплавления припоя.

Дуговая сварка свинца

Дуговая сварка свинца производится угольным электродом. Сварка металлическим
электродом широкого распространения не получила. Сварку угольным электродом
возможно выполнять без применения флюса, но в этом случае, в процессе сварки
на поверхности сварочной ванны образуется тонкая плёнка шлака, которую нужно
периодически снимать с поверхности ванны. Но при небольшой толщине металла предпочтительнее
производить сварку с применением флюса.

Как правильно паять в домашних условиях?

При сборке различных электротехнических и радиотехнических устройств популярна пайка. Она обеспечивает электропроводное соединение медных проводов и иных медных изделий друг с другом, с компонентами электрических схем и прочими металлическим деталями из чистой меди и медных сплавов, а также производить пайку алюминия. Пайка проста, очень гибка, позволяет получить низкое переходное сопротивление соединяемых компонентов.

Суть технологии пайки заключается в нагреве зоны контакта с последующей ее заливкой жидким металлическим легкоплавким припоем. После остывания расплав обеспечивает электрический контакт. Перед тем как припаять провода, обычно необходима дополнительная обработка соединяемых поверхностей (чаще всего т.н. лужение проводов), что гарантирует долговременную стабильность.

При отсутствии вибраций и ударных нагрузок для мелких деталей достигается неплохая прочность соединения. Во всех прочих случаях паяют с дополнительной фиксацией.

Качество сварки свинца угольным электродом

Качество
сварки свинца угольным электродом вполне удовлетворительное. Прочность сварного
соединения не уступает прочности основного металла. Угол загиба образца составляет
180°. Таким способом выполняется значительное количество узлов, где необходимо
сваривать свинцовые составляющие.

Дополнительные материалы по теме:

Оборудование для пайки

С точки зрения техники, спайка проводов — это не самый простой способ подключения токоведущих жил. Для создания контакта необходимы инструменты и расходные материалы. Минимальный комплект для пайки включает:

• паяльник и подставка;
• припой;
• флюс.

Однако для более продвинутого и качественного соединения также могут пригодиться:

Источник

Пайка — свинец
— большая энциклопедия нефти и газа, статья, страница 1

Пайка проводов паяльником в домашних условиях

Качественная пайка проводов гарантирует надежность их контакта. Однако для соединения придется учесть материал токоведущих жил, тип флюса, припоя и ряд других факторов. Каждому, кто работает с проводкой, будет полезным разобраться в этих вопросах и узнать, как правильно паять провода.

Паяльник

Паяют ручным паяльником, который используют для:

• прогрева соединяемых компонентов;
• нагрева припоя до перехода его в жидкое состояние;
• нанесения жидкого припоя на соединяемые элементы.

Паяльник, который изображен на рисунке 1, содержит:

• изолированный слюдяной пленкой или стеклотканью спиральный нагреватель из нихромовой проволоки;
• медное жало, которое расположено внутри спирали;
• пластиковую или деревянную рукоятку;
• корпус для размещения жала паяльника и спирали.

Подключение к электрической сети производят кабелем длиной примерно 1 м, который через ограничитель радиуса изгиба выходит из задней части рукоятки.

Деревянная или пластиковая рукоятка имеет форму простой ручки. Электронные схемы паяют изделиями небольшой мощности, оборудованных пистолетными рукоятками с кнопкой-курком для быстрого разогрева жала. Один из вариантов такого инструмента показан на рисунке 2.

Бытовые паяльники предназначены для подключения к сети напряжением 12 и 220 В.

220 — вольтовые паяльники из соображений обеспечения электробезопасности должны комплектоваться 3-контактной вилкой, обеспечивающей надежное заземление. Для 12-вольтовой техники достаточно простой 2-контактной плоской вилки.

Подготовка кромок к сварке

Подготовка кромок при дуговой сварке свинца такая же, как и при газовой. Если
толщина металла менее 10мм, скос кромок не выполняют. Но, если необходимо обеспечить
гарантированный провар по всей толщине, при стыковой сварке свинца односторонним
швом, то при толщине металла более 6мм рекомендуется выполнять скосы под углом
35° с каждой стороны и делать притупления до 4мм.

Сварки нахлёсточных швов при дуговой сварке следует избегать, т.к. это соединение
трудно выполнить технически, за исключением сварки горизонтальных швов (на вертикальной
плосткости). Вертикальная сварка свинца вполне осуществима дуговой сваркой угольным
электродом, с применением подвижных формирующих подкладок. Для малых толщин
подкладки могут быть асбестовыми.

Также непосредственно перед сваркой обязательна тщательная зачистка сварных
кромок.

Подготовка кромок под сварку

Подготовка кромок заключается в их тщательной зачистке до металлического блеска.
Зачищают участки, шириной не менее чем 30мм от каждой кромки. Зачистку необходимо
выполнять непосредственно перед сваркой, потому что зачищенная поверхность свинца
очень быстро окисляется вновь с образованием оксидной плёнки на поверхности.

Для большой толщины металла (10-12мм), хорошие результаты получаются при сварке
в стык без скоса кромок. Сварка выполняется на подкладках, при этом между свариваемыми
кромками необходимо обеспечить зазор. Если сварку ведут «на весу»,
то кромки располагают без зазора.

Припой

Паяют припоем – сплавом олова со свинцом, возможны добавки иных металлов. Припой имеет форму трубки или проволоки различного диаметра. Трубчатый припой заполнен внутри канифолью, паять с его помощью более удобно.

Свинец вводят в сплав для уменьшения стоимости. Его удельное содержание различно, что прямо отражается в марке. Например, ПОС-61 (очень популярный третник) означает:

• П — припой;
• ОС – оловянно-свинцовый;
• 61 – с 61-процентным содержанием олова.

В быту паяют сплавами с уменьшенным содержанием олова, лужение посуды целесообразно выполнять составом ПОС-90.

Кроме того, паяют мягкими и твердыми припоями. Мягкие составы имеют температуру плавления менее 450, остальные относят к твердым. Температура плавления припоя ПОС-61 составляет 190 – 192 °С. Из-за сложностей разогрева высокотемпературную пайку с привлечением твердых припоев электрическим инструментом не выполняют.

Составами с добавлением легкоплавких металлов: алюминия и кадмия – паяют алюминий. Из-за повышенной токсичности паять с их помощью можно только при отсутствии альтернативы.

Паяют обязательно под флюсом — вспомогательным компонентом, обеспечивающим:

• растворение окисных пленок на поверхности соединяемых деталей;
• хорошее сцепления с ними паяльного сплава;
• улучшение условий растекания сплава по поверхности тончайшим слоем.

Обычно в этом качестве используют канифоль, а также составы на основе ее смеси со спиртом, глицерином и цинком. Канифоль имеет температуру размягчения чуть выше 50°С, при 200°С кипит. Химически канифоль довольно агрессивна по отношению к металлам и гигроскопична, при насыщении влагой быстро увеличивает проводимость. В зависимости от добавок и их концентрации демонстрирует свойства нейтральных или активных флюсов.

Источник

Присадочные прутки для сварки

В качестве присадочного материала используется свинцовая проволока диаметром,
равным толщине свариваемого металла, но не более 10мм. Пруток необходимо тщательно
зачищать непосредственно перед сваркой от окислов, так же, как и кромки основного
металла.

Режимы дуговой сварки свинца

При дуговой сварке свинца можно использовать как постоянный, так и переменный
ток. Но лучшие результаты получаются при применении постоянного тока прямой
полярности. Режимы дуговой сварки свинца сильно отличаются от сварки других
металлов.

Режимы дуговой сварки свинца угольным электродом

Скорость сварки угольным электродом выше, чем при газовой сварке и составляет,
примерно, 1,3м/ч для толщины металла 10мм при вышеуказанных режимах.

Свинцовая пайка при сборке батарей свинцово-кислотного типа | мир сварки

Недавно, в книге издания 1937 года «Аккумуляторные батареи / Д.В. Вайнела (перевод с английского)», наткнулся на инструкцию по пайке свинцовых деталей при сборке свинцового аккумулятора. Не удержался, чтобы не добавить на сайт. Добавлено в оригинальном виде.

Пайка применяется с целью осуществления надежного механического и электрического соединения между пластинами и баретками, а также между полюсными выводами и соединениями (прим. ред. – речь идет о заключительной стадии сборки свинцового аккумулятора).

Пайка производится помощью светильного газа с кислородом, ацетилена с воздухом, водорода со сжатым воздухом или же электрическим способом.

Для газовой пайки всего удобнее пользоваться светильным газом с кислородом. Газ берется из питающей магистрали, а кислород – из запасного хранилища. Необходимо правильно регулировать горелку, чтобы, предупредить возможность взрывов. Если отверстие горелки засорилось, то кислород, благодаря своему более высокому давлению потечет в газопровод со светильным газом, в результате чего может последовать взрыв. Чтобы избежать этого, необходимы предохранительные приспособления либо у магистрали, либо у каждой горелки. Фиг.1 изображает простое приспособление, примененное на одной из электростанций для предохранения сразу нескольких горелок. Подобные же приспособления можно найти, в продаже. Давление кислорода при пользовании им со светильным газом должно быть около 1,8-2,3 кг/см². Редукционный вентиль у кислородного резервуара делается обычно типа диафрагмы и снабжается у выходной стороны манометром для указания давления. Устройство вентиля таково, что можно поддерживать практически постоянное давление и при пользовании несколькими горелками. Давление кислорода должно быть установлено сначала приближенно помощью вентиля на баллоне при частично открытом редукционном вентиле. После этого давление устанавливается более точно путем открывания или закрывания редукционного вентиля. Некоторые вентили конструируются так, что если винт из установленного положения повернуть вправо, то вентиль открывается, т. е. давление начинает увеличиваться. Это служит иногда причиной ошибок, так как вентиль считают открытым, тогда как в действительности он закрыт. Пользоваться следует восстановительным пламенем, чтобы не вызвать окисления свинца. Паять следует кончиком внутреннего голубоватого пламени, производя кругообразные движения, перемещая пламя от центра полюсного вывода к бокам и кверху. Сперва должна быть расплавлена верхушка полюсного вывода, затем она спаивается со стенкой отверстия в соединении, после чего в отверстие наплавляется с паяльной полоски столько сплава, чтобы он заполнил все отверстие в соединении. По окончании пайки поверхность зачищают напильником и корчеткой. Все части должны быть тщательно очищены от грязи и посторонних веществ, так как абсолютная чистота есть непременное условие успешной работы элемента. Фиг.2 иллюстрирует выше¬описанный процесс пайки.

Оборудование для пайки электрической дугой состоит из угледержателя с подводящим кабелем, зажима и угольного стержня около 6 мм в диаметре. Батарея, с которой предстоит работать, используется обычно как источник тока. В зависимости от состояния заряда требуется для этого от двух до четырех элементов. Фиг.3 иллюстрирует этот способ пайки. Кабель присоединяется к одному из междуэлементных соединений батареи с таким расчетом, чтобы обеспечить требуемое напряжение; в случае надобности несколько элементов отбрасывается. Необходимо следить за тем, чтобы был хороший контакт между соединением и зажимом. Угольный стержень должен быть на конце заострен и должен выходить из зажима примерно на 5 см. Уголь должен быть доведен до яркого свечения путем соприкосновения с полюсным выводом, подвергающимся пайке. В дальнейшем процесс идет точно так же, как это было описано для случая газовой пайки. Уголь перемещается вращательным движением от центра полюсного вывода наружу, не вызывая дуги. Угольный держатель в случае надобности охлаждается погружением его вместе с углем в ведро с водой. Спустя некоторое время уголь может перестать правильно работать благодаря налету окиси свинца, которую можно удалить напильником или соскрести ножом. Работающий должен для защиты глаз надеть темные предохранительные очки. Если батарея не может быть использована в качестве источника тока, то можно воспользоваться 6-в стартерной батареей. В этом случае одна из ее клемм соединяется с зажимом угледержателя, а другая – с соединением, которое запаивается.

Недавно был выпущен на рынок прибор для свинцовой пайки, работающий переменным током. Небольшой переносный трансформатор преобразует 110-в ток в ток требуемого напряжения. Уголь большого диаметра заканчивается тонким острием, позволяющим пользоваться теплотой дуги в любой точке по желанию. Переменный ток может быть без вреда пропущен через элемент.

Если пайка сделана хорошо, то металл одной части сплавляется с металлом другой. Этим обеспечивается механическая прочность и хорошая электрическая проводимость. В случае неудовлетворительной спайки при исследовании под микроскопом видны пустоты или же присутствие шлаков. Фиг.4 представляет микрофотографию двух спаянных кусков свинцово-сурьмянистого сплава, изображающую полное соединение вдоль линии спайки. С правой стороны сплав содержит 8% сурьмы, с левой – 4%.

Способы сварки свинца. особенности и трудности его сварки

Для
сварки свинца применяется газовая
сварка или сварка дуговая. Температура плавления свинца составляет 327°C.
На воздухе свинец окисляется с образованием на его поверхности тугоплавкой плёнки
оксида свинца PbO. В связи с этим, его сварка представляет определённые трудности.

Марки свинца и их химический состав представлены в таблице ниже.

Наличие сурьмы в составе свинца приводит к высокой хрупкости металла шва. Поэтому,
для сварки применяется марки свинца, не содержащие сурьму в своём составе.

Кроме того, свинец — токсичный металл, его пары ядовиты и могут вызвать отравление
у сварщика. Поэтому, при его сварке необходимо использовать респираторы.

Химичесикй состав различных марок свинца

Техника газовой сварки свинца

Сварка производится нормальным ацетилено-кислородным газовым пламенем. Мощность
пламени можно определить по выражению: W=100s л/ч, где s — толщина свариваемого
металла, в мм. В процессе сварки горелку наклоняют под углом 30° к изделию и
используют «левый»
способ газовой сварки. Такая техника способна обеспечить хорошее качество
сварного шва с минимальным количеством пор на его поверхности.

Короткие швы можно сваривать без флюса, ограничиваясь лишь тщательной механической
очисткой сварных кромок и присадочного прутка. Прочность сварного соединения
при газовой сварке свинца не уступает прочности основного металла.

Техника дуговой сварки свинца угольным электродом

Если толщина свариваемого металла менее 4мм, то сварку выполняют за один проход.
При большей толщине металла свинец сваривается за 2-3 прохода. При этом за первый
проход стык сваривается за счёт расплавления кромок, без присадочного металла.
В этом случае движения электродами должны быть такими, как указано на рисунке
сверху, схема а), при пульсирующей дуге.

Для второго прохода используют присадочный металл, и в этом случае происходит
углубление ванны на большую глубину, что достигается круговым движением электрода,
как показано на рисунке, схема б).

Третий проход используется при сварке свинца большой толщины для полного и
наилучшего провара соединения. В этом случае движения электрода и присадочного
прутка зигзагообразные, как указано на рисунке, схема в).

Для сварки применяется угольный, а лучше графитовый электрод, который располагается
перпендикулярно к свариваемому изделию. Присадочный пруток держат под углом
30-45° к стыку и таким образом пруток и электрод перемещаются вдоль стыка.

При этом рекомендуется создание пульсирующей дуги. Т.е., необходимо наряду
с перемещением электрода выполнять им вертикальные колебательные движения в
незначительных пределах. В начале процесса сварки задержкой дуги на месте производится
подогрев первого участка стыка.

Как уже говорилось, сварка
происходит без подогрева, а при случайном обрыве дуги необходимо сначала зачистить
участок вокруг кратера до металлического блеска и только после этого продолжать
сварку. Стабилизация дуги между угольным электродом и свинцом хорошая и это
позволяет вести процесс сварки без разбрызгивания на малом сварочном токе.

Технология газовой сварки свинца

Газовая сварка свинца производится водородно-кислородным нормальным
газосварочным пламенем, или ацетилено-кислородным.

Физика процесса пайки

Пайка проводов — это их электрическое соединение, по надежности уступающее только сварке. При спаивании токоведущие жилы соединяются на уровне микрочастиц. Расплавленный припой проникает в поверхность медного провода и становится с ним одним целым.

Для достижения этого эффекта требуется 2 фактора:

1. Высокая температура. Необходима для расплавления припоя до текучего состояния.
2. Чистота поверхности спаиваемых металлов. Слой грязи, окисла или жира препятствует диффузии припоя в поверхность металла.

Флюсы для сварки

Флюсы
для газовой сварки свинца при расплавлении покрывают близлежащие участки
металла и защищают его от окисления, не вступая со свинцом в реакцию. Обычно,
в качестве флюса используют стеарин в чистом виде, или расплав стеарина с канифолью.

При сварке свинцовых листов можно использовать натуральный воск (от медовых
сот). Свариваемые листы в стыке прогреваются газовой
сварочной горелкой, затем натираются воском и далее ведётся обычный процесс
газовой сварки.