Классификация, виды и марки припоев для пайки медных труб, проводов

2 Электродуговое напыление

Электродуговое
напыление
производится аппаратами, в которых
расплавление металла осуществляется
электрической дугой, горящей между
двумя проволоками, а распыление — струёй
сжатого воздуха.

Основным преимуществом
электродугового напыления является
высокая производительность процесса
(3…14 кг напыляемого металла в час).
Высокая температура электрической дуги
позволяет наносить покрытия из тугоплавких
металлов.

https://www.youtube.com/watch?v=cyCXjjhN6xc

При использовании
в качестве электродов проволок из двух
различных металлов можно получить
покрытие из их сплава. К преимуществам
электродугового напыления следует
отнести сравнительную простоту
применяемого оборудования, а также
небольшие эксплуатационные затраты.
Недостатками электродугового напыления
являются повышенное окисление металла,
значительное выгорание легирующих
элементов и пониженная плотность
покрытия.

Высокочастотное
напыление
основано на использовании принципа
индукционного нагрева при плавлении
исходного материала покрытия (проволоки).
Распыление расплавленного металла
производится струёй сжатого воздуха.
Головка высокочастотного аппарата для
напыления имеет индуктор, питаемый от
генератора тока высокой частоты, и
концентратор тока, который обеспечивает
плавление проволоки на небольшом участке
ее длины.

Преимуществами
высокочастотного напыления являются
небольшое окисление металла благодаря
возможности регулирования температуры
его нагрева и достаточно высокая
механическая прочность покрытия. К
числу недостатков следует отнести
сравнительно невысокую производительность
процесса, а также сложность и высокую
стоимость применяемого оборудования.

При этом способе
напыления расплавление металла, его
распыление и перенос на поверхность
детали достигаются за счет энергии
взрыва смеси газов ацетилена и кислорода.

При напылении
металла в камеру охлаждаемого водой
ствола аппарата для напыления подаются
в определенном соотношении ацетилен и
кислород. Затем в камеру вводится с
помощью струи азота напыляемый порошок
с грануляцией в 50….100 мкм.

Газовую смесь поджигают электрической
искрой. Взрывная волна сообщает частичкам
порошка высокую скорость полета, которая
на расстоянии 75 мм от среза ствола
достигает 800 м/с. При ударе о деталь
кинетическая энергия порошка переходит
в тепловую. При этом частички порошка
разогреваются до 4000 °С.

Этот процесс
повторяется автоматически с частотой
3—4 раза в секунду. За один цикл на
поверхность детали наносится слой
металла толщиной до 6 мкм.

Преимуществами
этого способа напыления являются:
большая производительность процесса
при диаметре ствола 20.. .25 мм (за 15 с можно
нанести покрытие толщиной до 0,3 мм на
площади до 5 см2);
высокая прочность сцепления покрытия
с поверхностью детали; температура на
поверхности детали не более 200 °С.

К недостаткам
процесса следует отнести: высокий
уровень шума (до 140 дБ), требующий
выполнения операции в специальной
звукопоглощающей камере.

Заключение

Напыление — способ
нанесения металлических покрытий на
изношенные поверхности восстанавливаемых
деталей. Его сущность состоит в напылении
предварительно расплавленного металла
на специально подготовленную поверхность
детали струёй сжатого газа (воздуха).
Мелкие частицы распыленного металла
достигают поверхности детали в
пластическом состоянии, имея большую
скорость полета. При ударе о поверхность
детали они деформируются и, внедряясь
в ее поры и неровности, образуют покрытие.

Достоинствами
напыления как способа нанесения покрытий
являются: высокая производительность
процесса, небольшой нагрев деталей
(120.. .180°С), высокая износостойкость
покрытий, простота технологического
процесса и применяемого оборудования,
возможность нанесения покрытий толщиной
0,1… 10 мм и более из любых металлов и
сплавов.

В настоящее время
широко применяются такие виды напыления:
газопламенное, электродуговое,
высокочастотное, детонационное,
ионно-плазменное и плазменное.

Температурное условие пайки

Заметно понижает температуру плавления оловянно-свинцовых припоев добавка кадмия. Например, сплав ПОСК-50-18, содержащий от 49 % до 51 % олова, от 17 % до 19 % кадмия имеет температуру плавления 145 ℃.

Это удобное в работе качество, вдвойне приятное тем, что образующиеся швы имеют большую механическую прочность. Оловянно-свинцовые припои с кадмием применяют при работе с металлизированной и керамической продукцией.

Вопрос о применении расходного материала решается с учетом конкретной производственной ситуации.

При
пайке должно выполняться температурное
условие

Температура
начала плавления материала деталиt1
= t2
t1Превышение
температурыплавления
паяемого металланад
температурой пайкидля
сохранения формыизделия

t1{amp}gt;
20ОСТемпература
пайкиt2
= t3
t2
t3Перегрев
припоя, обеспечивающий смачивание
 t2
= 20…

50ОСТемпература
полногорасплавления
припояИнтервал
кристаллизацииприпоя

t3Температура
началаплавления
припояt3
= t4
t4Температурный
запасработоспособности
припоя
 t4Температура
эксплуатациипаяного
соединенияt4t1
{amp}gt; t2
{amp}gt; t3
{amp}gt; t4
.

Изготовление радиатора пайкой

Потребность
в изготовлении РТИ в условиях ремонтных
предприятий возникает при отсутствии
необходимой номенклатуры изделий или
их плохого качества.

Номенклатура
изготавливаемых РТИ обычно включает в
себя прежде всего большой типоразмер
уплотнительных колец, прокладок и
манжет.

Оборудование
применяемое при изготовлении включает
в себя вальца для раскатывания сырой
резины, шнековые устройства для
перемешывания резиновой массы и получения
заготовок различного профиля и
типоразмера, вулканизационный пресс и
пресс-формы

Охлаждающая
поверхность радиатора (рис. 7) состоит
из латунных трубок, по которым течет
охлаждающая жидкость, и гофрированной
медной ленты толщиной 0,1 мм. В каждой
точке соприкосновения должно сформироваться
паяное соединение. Таким образом нужно
получить несколько тысяч соединений в
одном изделии при очень маленькой
толщине соединяемых элементов.

Для
этого собранный из луженых латунных
трубок и гофрированной ленты пакет
направляют в печь, имеющую три камеры
с разными температурами. Камеры отделены
друг от друга шлюзами. Первая камера
служит для предварительного подогрева
пакета до температуры пайки. Внутри
второй камеры находится ванна с
расплавленным флюсом, в которую опускают
собранный пакет.

Рис. 7. Фрагмент паяного радиатора.

Пайка приборов электрооборудования

Для пайки печатных
плат используют установки каскадной
многоволновой пайки (рис. 8).

В печи образуется
ванна расплавленного свинцово-оловянистого
припоя. Насос непрерывно направляет
поток припоя по наклонному поддону,
напоминающему стиральную доску, так
что припой образует серию гребней. Плата
с деталями соприкасается с верхушками
гребней, двигаясь навстречу припою.

Флюс плавает на
поверхности припоя и предотвращает его
взаимодействие с воздухом.

1 Основные положения

Ремонт
гидрооборудования обычно включает
восстановление размеров, формы и чистоты
поверхности сопрягаемых деталей,
обеспечение необходимых зазоров, замену
вышедших из строя уплотнений, нанесение
защитных покрытий, очистку деталей и
агрегатов, а также другие работы.
Поскольку ответственные детали должны
быть изготовлены
с высокой точностью и чистотой поверхности,
большое место в ремонтных работах
занимают шлифовальные и доводочные
операции.

Отверстия притирают
чугунными цилиндрическими притирками,
представляющими собой разрезную втулку)
надетую на коническую оправку, что
позволяет изменить диаметр притира.

Ручная притирка
часто приводит к искажению формы
отверстия (наружной цилиндрической
поверхности), поэтому предпочтительна
тонкая шлифовка сопряженных деталей в
окончательный размер или с припуском
на притирку не более 10…20 мкм. После
притирки детали тщательно промываются
в авиационном бензине или чистом керосине
до полного удаления следов абразива.

Одной из главных
особенностей проведения работ с
гидрооборудованием является обеспечение
необходимой промышленной чистоты.
Уровень загрязнения гидроагрегатов
зависит от исходной чистоты их элементов,
а также от загрязнений, появившихся при
ремонтно-восстановительных работах,
сборке, монтаже, испытаниях и эксплуатации.

к повышенному
износу наиболее ответственных деталей;

к полной или
частичной закупорке рабочих отверстий
(щелей) в дросселях и других каналах
малого сечения;

к заклиниванию
перемещающихся относительно друг друга
деталей;

к перегреву и
разрушению гидравлических механизмов;

к увеличению сил
трения в плунжерных парах и возрастанию
усилия, необходимого для страгивания
и перемещения плунжера;

к возникновению
кавитационных явлений в рабочих
жидкостях;

к окислению
жидкостей и ухудшению их рабочих свойств;

к снижению объемных
характеристик гидромашин и другим
нежелательным явлениям.

Оксидная пленка

Поверхности, которые
будут подвергнуты пайке, должны быть
обработаны с оптимальной точностью и
шероховатостью и не иметь заусенцев
после механической обработки

Поверхность паяемого
металла может быть загрязнена маслами,
смазочно-охлаждающей жидкостью, смазками,
красками, пылью, грязью. Слои таких
загрязнений мешают удалению оксидной
пленки и образованию качественного
паяного соединения.

Чтобы удалить такие
загрязнения, деталь перед пайкой следует
помыть в щелочном растворе следующего
состава (в граммах на литр воды):

• едкий натр (5…10
  г/л);

• углекислый натрий
  (15…30 г/л);

• тринатрийфосфат
  (30…60 г/л);

• эмульгатор ОП-7 (0,5
  г/л).

В растворе такого
состава при температуре 50…60°С
детали выдерживают 15…25 минут.

Если этого недостаточно,
то для обезжиривания используют
органические растворители (например,
ацетон).

После очистки детали
промывают в чистой (дистиллированной)
горячей и холодной воде и сушат.

После пайки с
деталей смывают остатки коррозионно-активных
флюсов в жидкостях, которые их растворяют.
Затем детали промывают в горячей и
холодной воде и сушат.

Рис. 8. Каскадная многоволновая пайка
печатной платы.

Пайку с использованием
флюса называют флюсовой. Функции флюса
могут выполнять также:

• инертная газовая
  среда;

• активная газовая
  среда;

• вакуум.

При удалении оксидной
пленки абразивными частицами (абразивная
пайка) или с помощью механических
колебаний ультразвуковой частоты
(ультразвуковая пайка) флюс тоже не
используют.

Поэтому абразивную
и ультразвуковую пайку, а также пайку
в газовых средах и вакууме называют
бесфлюсовой.

Время образования
одного слоя молекул оксида на поверхности
незащищенного металла около 10-8
секунд. Поэтому на поверхности металла
всегда имеется слой оксидной пленки.

За счет диффузии
кислорода из атмосферы и окисления
металла под оксидной пленкой она растет
вглубь металла. С течением времени
толщина оксидной пленки может достичь
50 и более молекулярных слоев (5…200нм).

В оксидной пленке
связи паяемого металла заняты кислородом.
Для образования связей между паяемым
металлом и расплавленным припоем следует
удалить мешающую этому процессу оксидную
пленку или кислород из нее. Оксидную
пленку целиком удалить легче.

Для пайки различных
металлов и сплавов, стекла, керамики,
полупроводников, графита и других
неметаллических материалов существует
не менее 500 составов флюсов и газовых
сред.

Так много флюсов
нужно из-за большого количества
разнообразных и многочисленных паяемых
материалов.

Семь из них представлены
в табл. 1.

Флюсы для пайки
классифицируют по следующим признакам:

• температурному
  интервалу пайки на высокотемпературные
  (выше 450°С)
  и низкотемпературные (ниже 450°С);

• природе растворителя
  на водные и неводные (например, спиртовые);

• природе активатора
  на неорганические, органические
  кислотные и органические бескислотные;

• агрегатному состоянию
  на твердые, пастообразные и жидкие.

Флюсы могут содержать
вещества, которые:

• вступают в химическое
  взаимодействие с оксидной пленкой,
  образуя шлаки, легко растворимые во
  флюсе;

• проникают через
  микротрещины в оксидной пленке к
  поверхности металла под ней и стремятся
  отделить ее от металла;

• делают флюс
  электролитом при его расплавлении, что
  вызывает электрохимическое растворение
  металла во флюсе под оксидной пленкой.

Если пленка оксидов
тонкая и нестойкая, как на меди, то
достаточно химического взаимодействия
канифоли с оксидом меди. Продукты реакции
растворяются в канифоли.

Микротрещины (рис.
5а) формируются в оксидной пленке при
нагреве до температуры пайки, вследствие,
разницы коэффициентов линейного
температурного расширения паяемого
металла и оксидной пленки на его
поверхности. Кроме того они расширяются
в результате химического взаимодействия
флюса с оксидами, образующими стенки
трещины.

Расплавленный флюс, а затем и
припой проникают через микротрещины и
входят в контакт с металлом под оксидной
пленкой в местах нарушения ее сплошности
(рис. 5б). Жидкий припой или легкоплавкий
металл, вытесненный из флюса, вызывает
контактное подплавление верхнего слоя
паяемого металла. Образуется очень
тонкий слой жидкого сплава между оксидной
пленкой и поверхностью паяемого металла
(фактически будущий спай) (рис. 5в). Под
подмытую оксидную пленку устремляется
основная часть припоя, окончательно
удаляя оксидную пленку.

Флюсы, содержащие
такие элементы как хлор и фтор в
расплавленном состоянии являются
электролитами. При соприкосновении
металла с флюсом-электролитом происходит
электрохимическое растворение металла,
то есть переход положительных ионов
металла в электролит. Флюс разъедает
границу между оксидной пленкой и
металлом.

Рис. 5. Удаление оксидной пленки флюсом.

Флюс это вспомогательное вещество, необходимое для освобождения поверхностей спаиваемых деталей от окислов и лучшему растеканию припоя по поверхности металла при пайке. Без применения флюса выполнить паяльником качественную пайку практически не возможно.

При приготовлении наиболее популярных флюсов для пайки электрическим паяльником, применяется канифоль. Ее получают из древесины деревьев хвойных пород, в основном сосны. При температуре около 50°С канифоль размягчается, а при 250°С начинает кипеть.

Канифоль не устойчива к воздействию атмосферной влаги – гидролизуется. Она состоит на 85-90% из абиетиновой кислоты. Если не удалить остатки канифоли после пайки то происходит окисление места пайки. Многие этого не знают и считают, что канифоль для металла безвредна. Кроме того, впитывая воду из атмосферы, канифоль увеличивает свою проводимость и может нарушать работу электронных устройств, особенно высоковольтных их цепей.

2 Типовые износы узлов гидропривода и их ремонт

Заключение

Введение

Изготовление
большинства видов гидрооборудования
технологически возможно и экономически
выгодно только в условиях крупносерийного
производства на специализированных
заводах. В связи с этим ремонт
гидрооборудования (особенно в условиях
неспециализированных предприятий)
может потребовать больше затрат, чем
замена на новые узлы.

Однако дефицитность
ряда изделий гидрооборудования, а также
необходимость быстрого восстановления
работоспособности гидрофицированных
машин делают целесообразным проведение
отдельных видов ремонтных работ. При
этом необходимо учитывать особые
требования к ремонту гидрооборудования
– это прежде всего высокая точность
деталей.

В
процессе эксплуатации машин с
гидравлическим приводом рукава высокого
давления теряют герметичность в
результате разрыва или вырыва из концевой
заделки из-за неправильной регулировки
предохранительных клапанов, недостаточного
или неравномерного обжатия муфты,
неправильного монтажа на машину,
защемления рукава элементами машины и
от циклических нагрузках, возникающих
при пульсации давления в гидросистеме.

При достаточной
длине целой части рукава он может быть
восстановлен и использован в дальнейшей
эксплуатации.

Ремонт
РВД заключается в следующем. Поврежденный
конец шланга обрезают и на длине 40…50
мм от края снимают верхний слой резины
вплоть до металлической оплетки. Затем
на шланг с небольшим натягом надевают
отрезок стальной трубки, а в него
вставляют ниппель с накидной гайкой.
Конец шланга вставляют в приспособление
для обжатия муфт, где отрезок трубки
равномерно обжимается разрезными
сухариками (вкладышами), образуя
неразъемное соединение.

В
полевых условиях ниппель можно закрепить
полумуфтами и хомутиками с болтами.

После
сборки РВД рекомендуется подвергнуть
испытанию. Во время испытания шлангов
на стенде при давлении 20 МПа в течение
5 мин. не должно быть просачивания масла.

Заключение

В современной
автотракторной технике широко применяются
резино-технические изделия.

Пневматические
шины, прорезиненные ремни, уплотнения,
втулки и другие резинотехнические
изделия, применяемые в машинах, выходят
из строя в результате естественного
износа, в следствии механических
повреждений, попадания на них
нефтепродуктов, воздействия кислорода
воздуха и солнечных лучей.

Из
всей номенклатуры РТИ экономически
целесообразно ремонтировать пневматические
шины и восстанавливать рукава высокого
давления. Остальные изделия рекомендуется
изготавливать с применением специального
оборудования.

Несмачивание

На рис. 3а показана
капля расплавленного припоя (флюса),
который хорошо растекается по паяемому
материалу и смачивает его. Краевой угол
смачивания при этом должен быть Q {amp}lt;
90°.
Чем ближе к нулю величина краевого угла
смачивания Q → 0 и больше площадь
растекания расплавленного припоя, тем
полнее смачивание.

На рис. 3б показана
капля расплавленного припоя, который
плохо растекается по паяемому материалу
и не смачивает его. Краевой угол
смачивания при этом Q {amp}gt; 90°.
Это означает, что атомы припоя не вступают
в связь с атомами паяемого материала.
Причины этого могут быть различны.
Во-первых, данные припой и паяемый
материал могут вообще не образовывать
соединений.

Тогда пайка невозможна.
Следует взять припой, совместимый с
паяемым материалом. Во-вторых, может
быть плохо подготовлена поверхность
паяемого материала — не удалена или
только частично удалена оксидная пленка
из-за неправильного подбора флюса.
В-третьих, температура пайки может быть
недостаточна для обеспечения хорошей
растекаемости припоя.

Рис. 3. Растекание расплавленного припоя
по

поверхности паяемого металла.

Лекция 18

ТЕМА: СИНТЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ

Введение

1 Характеристика
синтетических материалов

2 Применение
эпоксидных составов при восстановлении
деталей

3 Восстановление
размеров деталей нанесением полимеров

4 Применение
синтетических клеев

5 Организация
рабочего места и техника безопасности

Заключение

Введение

В ремонтном
производстве все более широкое применение
при восстановлении деталей находят
различные виды синтетических материалов
(пластмасс). Их используют при устранении
механических повреждений на деталях
(трещин, пробоин, отколов и т. п.), при
компенсации износа рабочих поверхностей
деталей, а также при соединении деталей
склеиванием.

ТЕМА: РЕМОНТ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ
РЕЗИНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ И РУКАВОВ
ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Введение

1
Технологический процесс ремонта и
восстановления РТИ

2 Изготовление
РТИ

3 Ремонт рукавов
высокого давления

Заключение

Введение

Пневматические
шины, прорезиненные ремни, уплотнения,
втулки и другие резинотехнические
изделия, применяемые в машинах, выходят
из строя как в результате естественного
износа, так и в следствии механических
повреждений, попадания на них
нефтепродуктов, воздействия кислорода
воздуха и солнечных лучей.

Неправильный
монтаж резиновых деталей также приводит
к значительному сокращению срока их
службы.

В процессе
вулканизации только часть серы соединяется
с каучуком. Оставшаяся сера продолжает
соединяться с каучуком и в обычных
условиях, причем в случае повышения
температуры этот процесс протекает
быстрее. В результате резина теряет
эластичность, становится твердой и
хрупкой.

Попадающие на
резиновые детали солнечные лучи
способствуют окислению каучука и, кроме
того, являются причиной осмоления
резины. Поэтому РТИ рекомендуется
хранить в темном месте при температуре
не более 15 градусов.

Поднятие припоя в капиллярном зазоре

На рис. 4 показано
поднятие припоя в капиллярном зазоре
между параллельными пластинами паяемого
материала. Атомы припоя граничащие с
пластинами притягиваются к расположенным
выше атомам пая­емого материала и
вскарабкиваются по пластине наверх.
Они тянут за собой за счет межатомных
сил основную массу припоя. В результате
припой поднимается вверх до тех пор,
пока силы поверхностного натяжения не
уравновесят силу тяжести припоя в
зазоре.

Поверхностные силы
пропорциональны площади поверхности
пластин [мм2],
а сила тяжести пропорциональна объему
зазора [мм3].
Поэтому при увеличении ширины зазора
более 0,5 мм высота поднятия припоя резко
снижается и зазор перестает быть
капиллярным.

Выбор припойного материала

По химическому составу сплава выделяют сурьмянистые припои, припои с малым количеством сурьмы (малосурьмянистые), сплавы без сурьмы (бессурьмянистые). Все вышеперечисленные виды припоев производят по ГОСТ 21931-76 (в изделиях), ГОСТ 21930-76 (чушки).

— оловянно-свинцовые (в сокращении ПОС);

— сурьмянистые (сокращенно ПОССу);

— оловянно-свинцово-кадмиевые (сокращенно ПОСК);

—  бессвинцовые.

Последние легируют медью, серебром, цинком, алюминием, кадмием.

Оловянные припои ПОС (сплавы оловянно-свинцовые), имеющие процентный состав олова от 10%  до 90%, относятся к мягким припоям.

ПОС-15 (олово 15%) — 280 °C.

ПОС-25 (25%) — 260 °C.

ПОС-35 (33%) — 247 °C.

ПОС-61, ПОС 63 (олово 61% и 63%) — 183 °C

ПОС-90 (олово 90%) — 220 °C

В силу того, что состав сплавов ПОС-61 и ПОС-63 практически идентичен составу эвтектики «олово свинец», они расплавляются при постоянной температуре 183 °C.

— ПОССу – используется для пайки изделий из цинка, оцинкованного металла, при высоких требованиях к паяному соединению  (припои сурьмянистые);

— ОЦ — для соединения изделий из алюминия (припои оловянно-цинковые);

— ПОСК — для соединения изделий, реагирующих на перегрев, пьезокерамики, выводов конденсаторов  (оловянно-свинцово-кадмиевые);

— припои без свинца, которые кроме олова включают в состав серебро, медь, висмут и другие металлы.

Припоем называют сплав, состоящий из легкоплавких металлов. Например, оловянный. Но паять одним оловом — довольно дорого. С чистым оловом работают только тогда, когда нужно получить абсолютно безвредный для человека спай: при пайке посуды для употребления пищи или медицинского оборудования. В остальных случаях, для удешевления припоя, к олову добавляют более дешевый, но вредный свинец.

Для справки: поверхность припоя тем темнее, чем больше в нем свинца. А пруток из чистого олова при сгибе или сжатии издает характерный хруст.

— прочность в сочетании с пластичностью;

— высокий коэффициент теплопроводности;

— устойчивость к коррозии.

Оловянные припои используют для соединения деталей практически из всех металлов, и чем больше в составе припоя чистого олова — тем качественнее будет полученное соединение. Преимущество ПОС — его универсальность. Мягкие припои эксплуатируют в виде палочек (прутков), реже используют проволоку или пасту (смесь припоя с флюсующим веществом). Чем больше в сплаве олова, тем крепче соединение деталей при пайке.

Данный вид оловянного проката не используют для спайки алюминия. Прочие металлы, в том числе медь, железо, хорошо поддаются пайке ПОС. Спай — самое уязвимое место соединения «металл — припой — металл».  Прочность спая зависит от химического состава используемого припоя. Сопротивление на разрыв места спайки равно 6-8 кг/мм2, увеличивается пропорционально увеличению количества олова.

Рассмотрим некоторые особенности использования цинка и сурьмы в качестве добавок к припою при пайке определенных металлов. Добавление цинка при работе с алюминием и сплавами из этого металла увеличивает коррозийную стойкость спайки. Такие ЦО припои, содержащие от 10% до 40% цинка, используют для ультразвукового или абразивного метода пайки, лужения.

При соединении меди добавление к составу сурьмы увеличивает прочность спая. При пайке латуни сурьма — не влияет на прочность спая. А железа — уменьшает прочность спая.

— пруток с содержанием олова выше 60% ярко блестит (возможно, это ПОС-90, ПОС-61);

— материал, в котором много свинца — темного серого цвета, матовый;

— пруток со значительным содержанием свинца пластичный (до 60%), его легко деформировать (ПОС-40, ПОС-30);

— пруток, где много олова, прочный и жесткий. Его нельзя согнуть руками;

— ПОС различных марок плавятся при температуре от 183 °C до 265 °C.

Все представители категории относятся к легкоплавким припоям. Оловянно-свинцовые сплавы при любом соотношении исходных металлов плавятся при температуре до 450 °С. Характеристики припоев ПОС регламентированы ГОСТом.

Производители поставляют припойную продукцию:

• в литых чушках;
• в виде проволочных изделий;
• лентообразной фольги;
• трубчатой продукции с флюсами внутри;
• порошков или пастообразной массы.

Одним из главных критериев выбора сплава для создания паяного соединения металлических деталей является температура его плавления.

То есть, присадочный материал должен расплавляться раньше, чем основной. Но это не единственное условие выбора.

Жидкий расплав должен хорошо смачивать поверхность основного металла. Кроме этого, к паяному соединению предъявляются определённые прочностные требования.

Именно по этой причине при пайке какого-либо металлического изделия стараются использовать присадку на основе такого же металла, как металл изделия.

При этом более низкая температура плавления припоя обеспечивается дополнительными компонентами, входящими в его состав.

Правда, следует заметить, что сравнять эти характеристики при пайке не удаётся никогда. То есть, при механических испытаниях на разрушение излом всегда будет происходить в месте соединения.

В некоторых специфических видах пайки прочность соединения играет не главную роль. Например, при пайке ювелирных изделий основной является эстетическая часть работы. Поэтому изделия из золота, серебра и платины паяются только припоями на основе одноимённых металлов, причём той же пробы.

Главной составляющей
частью пластмасс являются полимеры.
Многие пластмассы представляют собой
чистые полимеры (полистирол, полиэтилен,
полипропилен и др.), но есть пластмассы,
в состав которых, кроме полимеров, входят
и другие компоненты. К таким компонентам
относятся наполнители, пластификаторы,
красители, отвердители и другие добавки,
сообщающие пластмассам требуемые
свойства. Все полимеры подразделяются
на две большие группы, реактопласты
(термореактивные) и термопласты
(термопластические).

Реактопласты при
нормальной температуре могут быть в
жидком или твердом состоянии, но при
нагреве до определенной температуры
переходят в вязкотекучее состояние, а
при дальнейшем нагреве затвердевают и
остаются в таком состоянии независимо
от температуры. Этот процесс необратимый,
так как перевести реактопласты снова
в пластическое состояние невозможно,

Термопласты при
нормальной температуре находятся в
твердом состоянии, а при нагреве
размягчаются. В этом состоянии им можно
придать любую форму. После охлаждения
они снова затвердевают. При повторном
нагреве термопласты сохраняют пластические
свойства, т. е. пригодны для дальнейшего
использования.

При восстановлении
деталей применяют эпоксидные композиции,
в состав которых, кроме эпоксидной
смолы, входят отвердители, пластификаторы
и наполнители. Отвердители предназначены
для того, чтобы перевести эпоксидную
смолу в необратимо твердое состояние.
Для придания эпоксидному составу
требуемых физико-механических свойств
в него вводят наполнители: стальной или
чугунный порошок, алюминиевую пудру,
порошки слюды, талька, асбеста и графита.

Из термопластов
наибольшее применение нашли полиэтилены,
полиропилены, полистиролы, винипласты,
полиамиды и фторопласты. Эти материалы
обладают хорошей адгезией с металлами,
достаточно высокой механической
прочностью и износостойкостью. Они
выпускаются промышленностью в виде
гранул и применяются при восстановлении
поверхностей деталей, работающих в
условиях трения скольжения.

Как паять паяльником

Атомы припоя
диффундируют (проникают) в пограничный
слой паяемого металла. Слой толщиной в
несколько атомов, настолько насыщается
атомами припоя, что превращается в сплав
припоя с паяемым металлом. Как известно,
сплавы металлов плавятся при температурах
ниже температуры плавления компонентов.

Поэтому происходит
расплавление переродившегося слоя.
Такое плавление паяемого металла при
температуре ниже температуры его
автономного плавления называют
контактным.

Под автономным
плавлением понимают плавление материала
не контактирующего ни с какими посторонними
уже расплавленными материалами.

Контактное плавление
паяемого металла происходит в контакте
с расплавленным припоем и только на
границе паяемого металла с припоем.

Рис. 4. Поднятие припоя в капиллярном
зазоре

между параллельными
пластинами.

5 Организация рабочего места и техника безопасности

Участок восстановления
деталей с применением синтетических
материалов должен быть изолирован от
других производственных помещений.

При работе с
синтетическими клеевыми составами и
особенно с эпоксидными смолами нужно
строго соблюдать правила техники
безопасности, так как многие вещества,
входящие в их состав, являются токсичными
и огнеопасными.

Пластические массы
в отвержденном состоянии не токсичны
и безопасны. Однако отдельные компоненты,
входящие в их состав, вредны для здоровья
работающих. К таким компонентам относятся
отвердители и пластификаторы. Опасна
работа со стекловолокном. Вредно
действуют на здоровье продукты разложения
пластмасс при их перегреве.

Поэтому при работе
с пластмассами необходимо рабочие места
оборудовать вытяжной вентиляцией.

Помимо общезащитных
средств, рабочих необходимо обеспечить
индивидуальными средствами защиты.
Работать с жидкими компонентами следует
в резиновых перчатках, а со стеклотканью—в
респираторе и защитных очках.

Заключение

При восстановлении
деталей находят применение различные
виды синтетических материалов (пластмасс).
Их можно использовать при устранении
механических повреждений на деталях
(трещин, пробоин, отколов и т. п.), при
компенсации износа рабочих поверхностей
деталей, а также при соединении деталей
склеиванием.

Широкое применение
синтетических материалов при восстановлении
деталей объясняется простотой
технологического процесса и применяемого
оборудования, невысокой трудоемкостью
процесса, достаточно высокими
физико-механическими свойствами
пластмасс, низкой их стоимостью.

При работе с
синтетическими составами и с эпоксидными
смолами нужно строго соблюдать правила
техники безопасности, так как многие
вещества, входящие в их состав, являются
токсичными и огнеопасными.

1 Основные виды гальванических покрытий

Заключение

Введение

Электролитические (гальванические)
покрытия широко применяют при ремонте
изношенных деталей. Перед наплавкой
они имеют ряд преимуществ: отсутствие
термического воздействия на основной
металл; возможность наращивания осадка
в узких пределах по толщине, что позволяет
сократить последующую механическую
обработку; возможность восстановления
большого количества деталей одновременно.

В основу процесса положен электролиз
металлов, сущность которого заключается
в следующем. При прохождении постоянного
тока через электроды, опущенные в
электролит (раствор), в последнем
образуются положительно и отрицательно
заряженные ионы. Ионы, несущие положительный
заряд, перемещаются к отрицательному
электроду – катоду, а ионы отрицательные
направляются к положительному электроду
– аноду, на которые они передают свои
заряды.

Наибольшее
распространение в ремонтном производстве
получили процессы электролитического
наращивания хрома, железа, никеля, цинка.

Хромирование.
Процесс хромирования получил
распространение благодаря таким
качествам электролитического хрома,
как высокие твердость, износостойкость
и прочность сцепления хромового покрытия
с основным металлом, низкий коэффициент
трения, а также устойчивость в отношении
химического воздействия, влияния высоких
температур.

Но он имеет
недостатки: плохая смачиваемость
покрытия маслом, невозможность отложения
слоя хрома большой толщины (свыше 0.4
мм), низкий выход по току, относительная
длительность и сложность процесса. При
хромировании деталь завешивают на
катоде, а анодом служит свинцово-сурьмянистая
пластина.

Особенностью
процесса хромирования является то, что
в качестве электролита применяется
хромовая кислота (хромовый ангидрит).
Электролит заливают в ванну из листовой
стали, снабженную рубашкой для подогрева.
Внутренняя поверхность выложена листовым
свинцом. Ванна имеет отсос, через который
производится вентиляция. Источником
тока служат генераторы низкого напряжения
6/12 В на ток 1000/500, 1500/750 А и выпрямители.

Технологический
процесс хромирования состоит из следующих
операций: подготовительных, хромирования,
обработки деталей после хромирования.

Железнение.
Представляет
собой процесс гальванического осаждения
железа из водных растворов его солей
при прохождении через электролит
постоянного тока низкого напряжения.

Способом железнения
восстанавливают поворотные кулаки,
шкворни, крестовины, посадочные места
под подшипники в корпусах.

Преимущество
этого способа перед хромированием в
высокой скорости осаждения металла
(более 1.0 мм/ч); возможность получения
осадков большей толщины (до 3 мм); более
высоком коэффициенте выхода металла
по току (80-95 %); низкой стоимости материалов
для приготовления электролитов.

Для железнения
используются различные электролиты:
сернокислые, хлористые. Рекомендуется
вводить добавки: соли никеля, кобальта,
марганца. Они позволяют улучшить
стабильность электролита или качество
осадка.

Электролиты можно
разделить на две группы: горячие
(температура более 50º С) и холодные.
Горячие электролиты имеют большую
производительность по нанесению металла,
но структура покрытия более пористая.
Холодные покрытия имеют меньшую
производительность, но качество покрытия
лучше.

Растворители и пасты

В табл. 1 представлены
флюсы для пайки сталей, меди и медных
сплавов, а также алюминия и его сплавов.
Спирт и вода являются растворителями
и делают флюс жидким. Жидкий флюс удобно
наносить на паяемый материал. Например,
обмакивать многожильный медный провод
во флюс. Вазелин делает флюс пастообразным.

Таблица 1

Флюсы

Развитие автоматизированной технологии для изготовления электронных плат обусловило появление нового типа припоев: так называемых паяльных паст, пригодных как для обычной, так и трафаретной пайки элементов электронных схем. Паяльные пасты представляют собою дисперсную смесь, в которой дисперсной фазой являются микро- и наноразмерные частицы припоя, иногда твёрдых компонентов флюса, а диспергирующей средой являются жидкие компоненты флюса и летучие органические растворители.

Паяльная паста (тиноль) представляет собой композицию из припоя и флюса. Паста не заменима при пайке паяльником в труднодоступных местах, и при монтаже бескорпусных радиодеталей. Паста наносится лопаткой в нужном количестве на место пайки и затем прогревается электрическим паяльником. Получается красивая и качественная пайка. Особенно удобно ее применение при отсутствии опыта работы с паяльником.

Пасту можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно выбрать марку припоя, подходящего для пайки требуемого металла. Далее напильником с крупной насечкой напилить из прутка опилок. Затем в подобранный из таблицы жидкий флюс для пайки добавлять, перемешивая опилки до получения состава пастообразного состояния. Хранить пасту нужно в герметичной упаковке. Срок хранения пасты не более полгода, так как опилки припоя со временем окисляются.

Канифоль

Рассмотрим наиболее
известный флюс — канифоль, который
используют для низкотемпературной
пайки меди паяльником. Канифоль получают
из сосновой смолы. Она твердая и
стекловидная. Главной составной частью
канифоли является абиетиновая кислота
С20Н30О2
(около 80% по массе), плавящаяся при
температуре 173°С.

Канифоль, очень слабый активатор.
Расплавленная канифоль может удалить
только тонкий слой оксида меди. Канифоль
реагирует с оксидами меди, давая
абиетиновую соль меди, которая растворяется
в канифоли, превращая канифоль в шлак.
Остатки канифоли после пайки имеют вид
твердой прозрачной пленки с отличными
изолирующими свойствами.

При температуре
200°С
канифоль активна. С повышением температуры
она начинает испаряться. При температуре
300°С
испаряется 7% канифоли. При нагреве выше
300°С
канифоль обугливается. Таким образом
температурный интервал активности
канифоли находится в области 200…300°С.
В табл. 1 приведены температурные
интервалы активности флюсов.