Пайка металлов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ...

В третьем издании кинги изложены основные вопросы пайки связанные с учетом важнейших факторов, определяющих качество и надежность паяных изделий, а также сведения, о существующих группах припоев и тенденциях их развития
...
первой книги отвечало настоятельной необходимости в научно обоснованной систематизации опыта пайки и ее способов, типов паяных соединений, припоев, флюсов, технологии пайки
...
Такая необходимость стимулировалась переходом пайки из стадии ремесла в стадию организованного производства особенно в связи с развитием новых отраслей техники в период научно
...
Во втором издании книги основное внимание было уделено освещению некоторых аспектов теории процессов соединения металлов при разных способах пайки, их влиянию на качество паяного соединения
...
При этом, рассматривая процессы системы пайки, авторы считали необходимым оттенить их специфику и отличие от системы сварки плавлением, включающей соединение, наращивание
...
В третьем издании кинги изложены основные вопросы пайки связанные с учетом важнейших факторов, определяющих качество и надежность паяных изделий, а также сведения, о существующих группах припоев и тенденциях их развития
...
Поскольку надежность паяного изделия закладывается на стадии проектирования, обеспечивается на стадии производства и сохраняется при эксплуатации, в книге рассмотрены возможности решения этой проблемы на основе представлений о совместимости трех элементов современного производства — конструкции, материала и технологического процесса
...
Особое внимание уделено совместимости паяемого металла е припоями и другими технологическими материалами, а также основам легирования припоев с целью обеспечения их технологических характеристик и свойств паяных соединений
...
Все эти необходимые элементы для системы проектирования технологического процесса пайки позволяют более полно реализовать для этой цели фундаментальные и технологические достижения в области пайки
...
Развивалась пайка неметаллических материалов, разнородных материалов, нагревательное оборудование и оснастка, механизация и автоматизация операций пайки
...
Традиционные представления о роли паяльных флюсов в процессах, происходящих на границе с паяемым металлом и жидким припоем, излагаемые во многих трудах по пайке, уже не отвечают современным представлениям и воззрениям об их взаимодействии с паяемым металлом и припоем
...
Авторы надеются, что новые аспекты рассмотрения важнейших вопросов пайки металлов будут полезны при решении проблемы повышения качества паяных изделий и эффективности паяльного производства
...
Этот переход определяется давлением и температурой и происходит со скачкообразным изменением интенсивных параметров тела, не зависящих от его объема и массы, в частности, сопровождается потерей устойчивости кристаллической решетки и установлением ближнего порядка атомов вместо дальнего
...
Температура солидуса макрооднородных металлов и сплавов при нагреве их отдельных или контактирующих частиц не является постоянной величиной, но изменяется иногда в пределах, меньших
...
Этот переход определяется давлением и температурой и происходит со скачкообразным изменением интенсивных параметров тела, не зависящих от его объема и массы, в частности, сопровождается потерей устойчивости кристаллической решетки и установлением ближнего порядка атомов вместо дальнего
...
Изменение функции состояния Ф раствора на основе паяемого материала Л при переходе системы в более равновесное и припоя В на границе со швом при темпесостояние
...
Переход из одного стабильного или метастабильного состояния в другое более етабильное, метастабильное или лабильное происходит самопроизвольно в результате конечных флуктуации их местной или общей потенциальной энергии
...
Высокая скорость такого процесса определяется большой подвижностью атомов в жидком состоянии, значительно большей, чем скорость, их смещения, стимулируемая величиной градиента концентраций, что характерно для следующей стадии диффузионного перемещения атомов от межфазной границы в глубь жидкости
...
Флавицким явление плавления твердых тел в их контакте при температуре выше температуры плавления эвтектики в их системе, но ниже температуры автономного плавления наиболее легкоплавкого из них, было названо контактным явлением
...
Так как в результате плавления твердых кристаллических тел в месте их контакта образуется сплав с новыми свойствами, отличными от свойств рядом расположенных сплавов той же системы, то полагали, что такой вид контактного плавления целесообразно называть контактно
...
Энергия активации контактирующих твердых кристаллических тел на их межфазной границе при взаимной диффузии постепенно повышается за счет накопления потенциальной энергии и достигает максимума на гребне лабильного состояния
...
При этом малейшее повышение потенциальной энергии системы, состоящей из контактирующих тел, выше требуемой энергии активации приводит к переходу ее в более стабильное состояние — метастабильное равновесие трех фаз
...
Контактное твердожидкое плавление в рассматриваемом случае имеет свои особенности вследствие того, что с жидкостью контактируют оба твердых вещества, способные к контактно
...
Пайка, следовательно, может быть определена как процесс получения неразъемного соединения твердых материалов с контактным локальным их плавлением при смачивании, растекании и заполнении зазора между ними расплавленным припоем и сцеплением их при затвердевании
...
Сращивание есть процесс присоединения материалов соизмеримых деталей, одна из которых находится в твердом, а другая в жидком состоянии, с последующим сцеплением их при затвердевании жидкой фазы
...
Спайка есть процесс присоединения полностью или частично жидкого материала к твердому с контактным плавлением последнего и последующим сцеплением их при затвердевании
...
Прочное сцепление металла со стеклом достигается при взаимодействии окислов, образующихся на металлах с окислами, входящими в стекло по механизму контактного твердо
...
Разделение твердого металла в сварочной системе с автономным его плавлением реализовано, например, при дуговой, плазменной и газовой резке, в паяльной системе — при контактно
...
Разъединение твердых тел при распайке происходит в результате локального автономного плавления паяного шва с последующим удалением жидкой фазы из зазора или нарушением ее сплошности путем относительного перемещения соединенных деталей
...
С этой точки зрения адгезионная пайка, при которой паяемый металл не способен к твердожидкому плавлению в контакте с припоем, является предельным случаем, переходящим в склеивание
...
В соответствии в этим в соединениях, полученных пайкой, напайкой и спайкой, существуют следующие три характеристические поверхности, разделяющие разные участки паяных, напаянных и спаянных соединений
...
Преимущества пайки как технологического процесса и преимущества паяных соединений обусловлены главным образом возможностью формирования паяного шва ниже температуры автономного плавления соединяемых металлов
...
Такое формирование шва происходит в результате неавтономного контактного плавления паяемого металла в жидком припое, внесенном извне, восстановленном из солей флюса или образовавшемся при контактно
...
С этой точки зрения адгезионная пайка, при которой паяемый металл не способен к твердожидкому плавлению в контакте с припоем, является предельным случаем, переходящим в склеивание
...
Возможность получения высокопрочных стыковых и тавровых паяных соединений позволяет ставить вопрос о применении пайки в высоконагруженных строительных конструкциях, применяемых в судостроении, при монтаже линий электропередач, бурении нефтяных скважин и т
...
Все это потребовало разработки технологии пайка, которая обеспечивает соединения, обладающие специальным комплексом прочностных электрических, тепловых, коррозионных и других характеристик, а также заданной надежностью, ремонтопригодностью в условиях эксплуатации
...
Возникла необходимость в разработке новых припоев, флюсов, газовых активных и нейтральных сред, новых методов нагрева, механизации и автоматизации процессов пайки в условиях массового производства
...
Характерно, что по мере усложнения условий эксплуатации паяных конструкций по нагрузкам, коррозионному воздействию, температуре происходила замена простых серебряных, медных, оловянно
...
Применение высокоактивных, тугоплавких, легких металлов привело к необходимости разработки новых методов нагрева, обеспечивающих возможность пайки в вакууме
...
Высркое качество и надежность паяного изделия и его экономичность могут быть обеспечены только при условии единства и совместимости всех трех определяющих элементов производственной системы и составляющих его факторов на трех стадиях реализации изделия
...
В процессе подготовки производства совместимость указанных трех элементов реализуется, в частности, при хорошей технологичности проектируемой конструкции
...
Технологичность конструкции — совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимизации затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условиях изготовления, эксплуатации и ремонта
...
Так, например, для флюсов необходимы данные об их температурных интервалах активности с различными конструкционными материалами и припоями, о влиянии остатков флюсов на коррозионную стойкость паяных соединений, о сравнительной активности флюсов и др
...
О совместимости материалов окончательно судят по качеству паяного соединения — по характеристикам прочности, пластичности, вязкости и его специальным служебным свойствам
...
Совместимость конструкции, паяемого металла и технологического процесса оценивают также по надежности паяного соединения при моделировании условий эксплуатации на лабораторных образцах
...
В некоторых случаях длительный нагрев флюсов при пайке, предшествующий расплавлению припоя, приводит к ухудшению их активности к моменту начала растекания припоя
...
Обычно совместимость паяемых и технологических материалов оценивают не при пайке изделий, а в лабораторных условиях, что намного экономичнее по затратам средств и времени
...
Масштабный фактор при пайке образцов и изделий проявляется в различии их температурных полей и полей напряжений и в различном времени пребывания их в этих условиях
...
Перепад температур в печи, выходящий за пределы, заданные режимом пайки, отработанным на небольших лабораторных образцах, может привести к непропаю в более холодной части
...
Размеры и форма галтелей существенно зависят от коэффициента определяющего отношение общего количества припоя к его количеству, необходимому для заполнения капиллярного участка зазора
...
С увеличением этого коэффициента к, растет тср, однако при слишком больших значениях коэффициента ухудшается плавность галтелей, возрастает интенсивность химической эрозии паяемого металла, что не может не сказаться на качестве и надежности паяных изделий
...
При конструировании паяных изделий следует учесть, что сопротивление срезу не является постоянной величиной для заданных паяемых и паяльных материалов, а существенно зависит от величины нахлестки и при прочих равных условиях снижается по мере ее увеличения
...
Традиционное нахлесточное соединение с капиллярным зазором, характерное для пайки с полностью расплавляющимся припоем, может быть заменено стыковым и тавровым с некапиллярным зазором благодаря применению металлокерамической пайки с наполнителем, особенно при сочетании ее с диффузионной пайкой
...
В некоторых случаях, особенно при применении припоев в жидком состоянии, охрупчивающих паяемый металл, решающее влияние на качество и надежность паяных соединений оказывают развивающиеся при термообработке, нагреве под пайку или пластическом деформировании в процессе сборки растягивающие напряжения
...
Заметные растягивающие напряжения могут возникать и при сочетании в паяных соединениях разнородных металлов с резко отличными физическими свойствами и особенно коэффициентами линейного расширения и теплопроводности, наиболее сильно изменяющимися при полиморфных превращениях соединяемых металлов
...
Высокое химическое сродство паяемого металла с металлической основой или компонентами припоя может привести к образованию хрупких прослоек химических соединений по границе шва при пайке и эксплуатации
...
В этом случае высокая прочность паяного шва и паяемого металла может быть не реализована в паяном соединении, так как разрушение его будет происходить по такой прослойке или вдоль нее
...
Следовательно, наличие прослоек химических соединений на поверхности паяемого металла и поверхности раздела паяного шва ограничивает или не обеспечивает работоспособности паяных изделий
...
Вследствие высокой скорости насыщения жидкой фазы паяемым металлом регулирования развития химической эрозии за счет ограничения времени пайки нереально
...
Локальная межзеренная эрозия опасна тем, что при ее развитии паяемый металл может ослабляться по границам зерен и легко разрушаться при воздействии растягивающих или изгибающих напряжений
...
Низкая пластичность металла шва может быть связана с присутствием в нем значительных количеств хрупких включений, химических соединений с неметаллической направленной связью, часто входящих в эвтектики или образующих кристаллы первичной фазы
...
Учитывая степень химического взаимодействия элементов А и В в жидком и твердом состояниях, простейшие системы двойных сплавов можно расположить в ряд по возрастанию химической связи между А и В
...
Такой ряд двойных диаграмм состояния удобно использовать при анализе влияния характера взаимодействия паяемого металла А с припоем В на их совместимость
...
Однако вследствие стремления термодинамически неравновесных систем к стабильному или метастабильному равновесию диаграммы состояния позволяют судить о направлении развития контактных физико
...
Типы диаграмм состояния двойных систем При отсутствии между элементами А и В химической связи оии не образуют между собой сплавов ни в твердом, ни в жидком состоянии
...
При таком их взаимодействии механические свойства паяного шва определяются механическими свойствами припоя В и сцеплением его с паяемым металлом по контактной границе
...
Если при этом легирующий элемент припоя С способен образовывать с паяемым металлом А химические соединения, то количество вводимого активирующего компонента припоя С должно быть меньше критического, начиная с которого возможно образование по границе шва и паяемого металла хрупких интерметаллидных прослоек
...
Упрочнение паяного шва при таком взаимодействии А и В с образованием монотектики возможно путем легирования его другим компонентом, образующим с припоем или его компонетами мелкодисперсные изолированные включения химических соединений в пластичной матрице шва, но не вступающим в химическое взаимодействие с паяемым металлом А или основой припоя В
...
Линейная усадка пва при затвердевании пропорциональна ширине его подыинтервала твердожидкого состояния, а в первом приближении ширине его интервала затвердевания
...
При узком температурном интервале затвердевания шва для удержания его от вытекания необходимы достаточно узкие зазоры, что усложняет сборку перед пайкой или применение металлокерамических припоев
...
При пайке металла А припоем В, образующим с ним диаграммы состояния эвтектического типа, или припоем на основе В, содержащим компонентом С, образующий с А диаграмму состояния эвтектического типа, и при достаточно большом содержании А в эвтектике или большом значении Сж при температуре пайки может происходить резкое увеличение ширины зазора в результате интенсивного развития химической эрозии паяемого металла в жидком припое В и вытекание расплава из зазора
...
Упрочнение паяного шва при возможности образования между паяемым металлом А и припоем В неограниченных или ограниченных твердых растворов может быть достигнуто при легировании припоя другими компонентами, образующими с А также твердые растворы
...
Если эвтектика между В и вводимым депрессантом хрупкая и понижает прочность и пластичность шва, то легируют припой В несколькими депрессантами в соответственно уменьшенных количествах, обеспечивающих требуемое понижение температуры плавления припоя, но не ухудшающих пластич
...
При достаточно кратковременном контакте и высокой энергии активации при температуре пайки прослойка химического соединения может не успеть образоваться и будет расти только в процессе затвердевания шва или при эксплуатации
...
Возникнув на границе паяемого металла А и жидкого припоя В, прослойка химического соединения АхВу обычно тормозит диффузионные процессы между А и В, вследствие чего замедляется процесс химической эрозии паяемого металла А, а также процесс диффузионной пайки
...
При этом в прослойке химического соединения вследствие нескомпенсированности в ней диффузии атомов А и В может легко возникнуть диффузионная пористость
...
Появление цепочек диффузионных пор при высокой хрупкости прослоек химических соединений приводит к особенно резкому снижению прочности паяного соединения
...
Для избежания такой пористости процесс диффузионной пайки необходимо вести непосредственно вблизи температурной области разложения такого химического соединения или выше ее
...
В интервале температур образования химических соединений на границе А и жидкого В и при отсутствии в таких прослойках сквозных трещин охрупчивания А в контакте с жидким В не происходит
...
Более резкое торможение процессов образования и роста интерметаллидных прослоек при пайке может быть достигнуто легированием припоя элементом О, образующим на границе паяемого металла и припоя достаточно тонкую прослойку химического соединения, которая нарушает контакт и взаимодействие между ними, но существенно не снижает механических свойств паяного соединения
...
Содержание легирующего элемента Б должно быть таким, чтобы прослойка барьерного интерметаллида, не снижая сопротивления срезу паяного соединения, была достаточной по толщине для предотвращения контакта между паяемым металлом А и жидким припоем В
...
Введение в припой легирующих элементов, имеющих большее химическое сродство с паяемым металлом по сравнению с основой припоя, но не образующих достаточно тонкого
...
Если легирующий элемент способен образовывать твердые растворы на основе образующегося химического соединения между паяемым металлом и основой припоя, может увеличиться проницаемость через него атомов паяемого металла или припоя и толщина барьерного слоя
...
Введение в припой компонентов, вступающих с ним в химическое взаимодействие, но не образующих химических соединений с паяемым металлом, должно приводить к резкому снижению скорости роста интерметаллидной прослойки на границе паяемого металла и жидкого припоя
...
При введении в латунь кремния, тормозящего испарение цинка при пайке, снижается пластичность и прочность паяных соединений вследствие образования на границе
...
При пайке металлов припоями с основой, не образующей с паяемым металлом прослоек химических соединений, особое значение имеет содержание в них примесей и легирующих элементов, образующих такие прослойки
...
Все особенности взаимодействия паяемого металла Мк, припоя Мп и всех его легирующих компонентов необходимо учитывать при выборе припоя для обеспечения их совместимости
...
Кроме того, необходимо учитывать определяющее влияние основы припоя на свойства шва и паяного соединения в отношении их специальных характеристик — жаростойкости, жаропрочности, теплостойкости, электросопротивления и теплопроводности, кислотостойкости и др
...
Применяемые доластоящего времени способы пайки по формированию паяного шва, удалению окисной пленки, нагреву и характеру выполнения операций пайки предусмотрены ГОСТ
...
В изделиях, подвергающихся в процессе изготовления после пайки изгибу и штамповке или работающих при больших статических нагрузках, а также в условиях ударных нагрузок или сильной вибрации, стыковые паяные швы, как правило, не рекомендуются
...
Из трубчатых соединений с замкнутым швом чаще других применяют телескопические, представляющие собой соединения труб разного диаметра по внутренней поверхности трубы большего диаметра и по внешней поверхности трубы меньшего диаметра
...
Рекомендуется пайка внахлестку, позволяющая увеличивать прочность соединения и применять выточки для уменьшения концентрации напряжений, особенно при ударных нагрузках
...

Теорія зварювальних процесів. Дослідження фізико-хімічних і металургійних процесів та здатності металів до зварювання
Справочник по сварке цветных металлов
Пайка металлов
Пайка металлов
Физико-химические процессы при пайке
Сварка, резка, пайка металлов
Сварка и резка металлов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Пайка металлов