Руководство по пайке металлов
| Листать книгу |
|---|
| Листать |
| Страницы:
1 ... 21 ... 63 ... 105 ... 147 ... 189 ... 196 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 скачать книгу Руководство по пайке металлов Перед погружением в ванну подлежащие пайке детали необходимо очистить, нанести на них'припой, собрать и закрепить в приспособлении. Припой предварительно укладывается на месте пайки в виде колец, прокладок и шайб или же припоем плакируется паяемый металл. Очень важно, чтобы погружаемые в ванну детали были совершенно сухими, так как погружение мокрых деталей может вызвать сильный взрыв. Некоторое количество флюса прилипает к собранному узлу после пайки. Этот флюс необходимо удалять сразу же после пайки, пока детали еще горячие. Любые оставшиеся следы флюса следует впоследствии удалять промывкой в воде или химическими способами после охлаждения паяных деталей. ... Для проведения этого процесса пайки необходимо нагреть блок до требуемой температуры, чтобы получить равномерный и достаточный нагрев паяемого соединения для обеспечения растекания припоя. При этом способе пайки припой размещают в виде колец, шайб, прокладок или в виде пасты у места пайки. Соответствующий флюс следует наносить совместно с припоем. При пайке деталей, сильно различающихся в поперечном сечении, их следует предварительно подогреть, чтобы обеспечить температуру, необходимую для процесса пайки. ... Этот процесс пайки производится путем заливки расплавленного припоя в паяемое соединение. Соединяемые детали должны быть точно зафиксированы в специальных зажимах. Желательно предварительно подогревать детали, чтобы сократить время процесса пайки и свести к минимуму растрескивание их от напряжений, возникающих при тепловом ударе. ... Ступенчатая пайка является процессом, применяемым для со-> единения нескольких деталей в один узел припоями с различной температурой плавления. При этом способе сначала паяют одну часть узла припоем с более высокой температурой плавления. После этого можно выполнить любые дополнительные операции, а затем произвести пайку припоем с более низкой температурой плавления, чем у предыдущего. При этом припой выбирают с таким расчетом, чтобы температура, применяемая при второй пайке, не могла разрушить соединения, спаянные раньше более высокотемпературным припоем. Можно применять также ступенчатую пайку с тремя последовательными процессами. ... Можно применять любой из упомянутых выше процессов пайки, но наилучшие результаты дают пайка в печи, индукционная и пайка сопротивлением. ... Перед погружением в ванну подлежащие пайке детали необходимо очистить, нанести на них'припой, собрать и закрепить в приспособлении. Припой предварительно укладывается на месте пайки в виде колец, прокладок и шайб или же припоем плакируется паяемый металл. Очень важно, чтобы погружаемые в ванну детали были совершенно сухими, так как погружение мокрых деталей может вызвать сильный взрыв. Некоторое количество флюса прилипает к собранному узлу после пайки. Этот флюс необходимо удалять сразу же после пайки, пока детали еще горячие. Любые оставшиеся следы флюса следует впоследствии удалять промывкой в воде или химическими способами после охлаждения паяных деталей. ... Для проведения этого процесса пайки необходимо нагреть блок до требуемой температуры, чтобы получить равномерный и достаточный нагрев паяемого соединения для обеспечения растекания припоя. При этом способе пайки припой размещают в виде колец, шайб, прокладок или в виде пасты у места пайки. Соответствующий флюс следует наносить совместно с припоем. При пайке деталей, сильно различающихся в поперечном сечении, их следует предварительно подогреть, чтобы обеспечить температуру, необходимую для процесса пайки. ... Этот процесс пайки производится путем заливки расплавленного припоя в паяемое соединение. Соединяемые детали должны быть точно зафиксированы в специальных зажимах. Желательно предварительно подогревать детали, чтобы сократить время процесса пайки и свести к минимуму растрескивание их от напряжений, возникающих при тепловом ударе. ... Кроме процессов, описанных выше, в отдельных отраслях техники применяются специальные процессы пайки, вызываемые особыми требованиями. Вакуумная пайка принадлежит к одному из видов специальных процессов пайки и находит особо широкое применение в производстве электронных ламп. Для хорошей работы электронных ламп требуется высокий вакуум. Если эти лампы наполняются различными газами, то необходимо обеспечить хорошую очистку газов. При работе электронных ламп часто развивается высокая температура, а в некоторых случаях такая температура поддерживается в течение всего срока их службы. ... Величайшее значение имеет очистка подготовляемых для пайки соединений; применяемые для ламп материалы должны быть дегазированы настолько, насколько это физически возможно. К вакуумной пайке прибегают часто, так как она- обеспечивает получение совершенно чистых поверхностей и дегазацию материалов, которая происходит в процессе пайки. Процесс вакуумной пайки является по существу специальным видом пайки в печи. ... Оборудование. Вакуумные печи для пайки могут иметь различные форму и размер. В основном вакуумная печь представляет собой замкнутый объем соответствующей конструкции, чтобы поддерживать вакуум и противостоять температурам, необходимым для ведения процесса пайки. Источником нагрева при вакуумной пайке обычно как и при индукционной пайке или пайке сопротивлением служит электричество (см. индукционную пайку и пайку сопротивлением). ... Припои и ф л ю с ы. Припои, применяемые для получения соединений в электронных лампах и подобных устройствах, следует выбирать с особой тщательностью. Для того чтобы обеспечить необходимый вакуум в окончательно собранной лампе, нельзя применять материалы, у которых давление испарения превышает необходимое минимальное давление при рабочих температурах. Это требование исключает применение всех обычных флюсов и налагает много жестких ограничений на количество примесей, которые могут присутствовать в припое. В качестве припоев при вакуумной пайке применяются медь, серебро, золото, платина, никель, родий, иридий и их сплавы. Процесс пайки ведется в атмосфере чистого сухого • водорода или в вакууме. ... Припой обычно предварительно укладывается в месте соединения в форме колец, шайб, прокладок или в виде пасты. Для некоторых случаев применяются составные части припоя, которые разлагаются или восстанавливаются в процессе пайки. Таким образом, окислы меди, серебра, азотнокислое серебро, хлорная платина применяются в виде пасты или раствора для пайки очень мелких деталей, на которые нельзя предварительно уложить припой в обычной форме. ... Кроме процессов, описанных выше, в отдельных отраслях техники применяются специальные процессы пайки, вызываемые особыми требованиями. Вакуумная пайка принадлежит к одному из видов специальных процессов пайки и находит особо широкое применение в производстве электронных ламп. Для хорошей работы электронных ламп требуется высокий вакуум. Если эти лампы наполняются различными газами, то необходимо обеспечить хорошую очистку газов. При работе электронных ламп часто развивается высокая температура, а в некоторых случаях такая температура поддерживается в течение всего срока их службы. ... Величайшее значение имеет очистка подготовляемых для пайки соединений; применяемые для ламп материалы должны быть дегазированы настолько, насколько это физически возможно. К вакуумной пайке прибегают часто, так как она- обеспечивает получение совершенно чистых поверхностей и дегазацию материалов, которая происходит в процессе пайки. Процесс вакуумной пайки является по существу специальным видом пайки в печи. ... Оборудование. Вакуумные печи для пайки могут иметь различные форму и размер. В основном вакуумная печь представляет собой замкнутый объем соответствующей конструкции, чтобы поддерживать вакуум и противостоять температурам, необходимым для ведения процесса пайки. Источником нагрева при вакуумной пайке обычно как и при индукционной пайке или пайке сопротивлением служит электричество (см. индукционную пайку и пайку сопротивлением). ... Техника пайки электронных ламп подобна технике пайки в печи. Необходимо помнить, что нужно с особой; тщательностью очищать подлежащие пайке детали и поддерживать! их чистоту до и в течение процесса пайки. ... После процесса пайки всегда следует очищать паяные швы от остатков флюса и, если необходимо, то проводить термическую обработку паяных деталей, режимы которой устанавливаются в зависимости от процесса пайки и условий работы паяной конструкции. ... Детали, паянные в печи с контролируемой атмосферой, должны быть блестящими и чистыми, если применялась правильная техника пайки. Однако, если в процессе пайки применялся флюс, то остатки его следует полностью удалить во избежание коррозии паяных швов в процессе эксплуатации. Остатки некоторых флюсов растворяются в горячей воде, поэтому детали можно очищать погружением в чистую проточную горячую воду (см. гл. 4, стр. 49). ... Если детали были перегреты в процессе пайки и на них наблюдаются цвета побежалости или почернение, которые не удаляются полностью при промывке в горячей воде, то в этих случаях рекомендуется очищать паяные детали в химических ваннах, обдувом песком или крупным песчаником. Если в состав припоя, применяемого для пайки, входят медь или серебро, то очистка с применением азотной кислоты не рекомендуется. После химической очистки детали необходимо хорошо промыть в воде и просушить для удаления остатков химических реактивов. ... Паяные детали, которые в процессе работы должны подвергаться переменным нагрузкам, или которые должны быть газонепроницаемыми и спаяны серебряными припоями (BAg), необходимо после пайки медленно охлаждать до температуры по крайней мере 427° перед закалкой. Если производить слишком быстрое охлаждение паяных швов, имеющих высокую температуру, то в припое могут возникнуть микротрещины. ... Можно сочетать процесс пайки с процессом термообработки основного металла, если подобрать припой с соответствующей температурой пайки, близкой к температуре термообработки паяемого металла. ... Можно подобрать припой с температурой солидуса выше температуры термообработки для проведения термообработки после пайки или выбрать припой с температурой солидуса ниже температуры термообработки для проведения пайки после термообработки. Третьим вариантом может быть такой выбор процесса нагрева, ко- ... Для некоторых особых условий требуется специально подбирать припой и последовательность операций нагрева, чтобы получить надлежащие результаты в отношении определенного основного металла, паяного соединения и условий эксплуатации. ... Контроль паяных швов является последней важной операцией технологии пайки, применяемой в производстве. Процесс контроля в каждом отдельном случае может быть упрощен, а количество проверок уменьшено или увеличено в зависимости от условий работы конструкции и производственных требований, предъявляемых к паяемым изделиям и изложенных в предыдущих главах при описании выбора способа пайки, припоя, конструкции соединения, метода очистки и пр. ... Способы контроля обычно определяются условиями работы паяной детали, а во многих случаях устанавливаются основным потребителем или специальными техническими условиями. ... Для получения сравнительных результатов часто применяются опытные или макетные образцы. Это могут быть образцы, выполненные при установлении режима пайки, или образцы, взятые из производства. В любом случае эти образцы показывают минимально приемлемое качество паяного соединения. Такие образцы применяются для определения глубины затекания припоя, количества и размеров пустот в соединении и др. и служат готовыми эталонами для контроля. ... Визуальный осмотр как .метод проверки паяных соединений без разрушения находит самое широкое применение в промышленно- • сти. Однако визуальный осмотр не может быть эффективным,'если затруднен всесторонний осмотр паяного соединения или если остатки флюса закрывают часть шва. Визуальный осмотр является также предварительным контролем соединения и в том случае, когда применяются другие методы проверки. ... Если припой подается в соединение с одной стороны или предварительно укладывается внутрь соединения (обычно соединения внахлестку), вблизи одной его стороны, то наличие тонкого валика (галтели) с противоположной стороны соединения, обнаруживаемое после пайки визуальным путем, свидетельствует о прочно- ... стй соединения. Если припой подается в соединение с той стороны, которая должна проверяться (при неправильной практике), то можно получить хороший валик на этой стороне соединения без проникания припоя через шов. ... Испытание давлением необходимо производить в том случае, когда соединение должно быть плотным и не должно пропускать жидкости или газа. Соединения, подвергающиеся действию низкого давления, можно испытывать воздухом, но соединения, предназначенные для работы под высоким давлением из соображений безопасности, следует подвергать гидростатическим испытаниям. Можно также применять и газы, такие как гелий и фреон (freon). Однако, если применяется газ, то он должен быть инертным и невредным для здоровья окружающих в случае утечки. Давление, создаваемое при испытаниях, должно быть всегда больше давления, под которым будут работать паяные соединения, и обычно определяется по спецификации или по специальным нормам. ... Проверка путем флуоресценции и проникающей краски применяется для обнаружения дефектов, имеющихся на поверхности как магнитных, так и немагнитных материалов. Этот метод проверки широко применяется для контроля паяных соединений из нержавеющей стали, которые могут подвергаться коррозионному растрескиванию под напряжением. ... Проверка методом электросопротивления основана на различном падении напряжения при прохождении электрического тока через поперечное сечение паяного соединения. При пропускании через паяное соединение тока относительно небольшой силы (с одной стороны шва на другую) измеряется общее падение напряжения при помощи сдвоенного мостика Кельвина. Пустоты, имеющиеся в паяных швах, удлиняют путь прохождения тока и таким образом обнаруживаются по увеличенному падению напряжения. ... Рентгеноскопия применяется до некоторой степени как метод контроля паяных швов. Как правило, рентгеноскопическим мета-дом можно проверить спаянные детали примерно одинаковой толщины и не слишком толстые, чтобы можно было сделать экспозицию перпендикулярно плоскости паяного соединения. Угловое изображение или изображение со стороны шва может дать неправильное представление о паяном соединении. При особой предосторожности можно получить изображение двух сторон шва, например, при соединении трубы. ... Методы испытаний с разрушением паяных деталей обычно применяются при выборочных испытаниях, которые производятся лишь на небольшой части изготовленной продукции. Результаты таких испытаний суммируются для всей партии паяных деталей и все паяные соединения на различных участках принимаются или бракуются. ... стй соединения. Если припой подается в соединение с той стороны, которая должна проверяться (при неправильной практике), то можно получить хороший валик на этой стороне соединения без проникания припоя через шов. ... Испытание давлением необходимо производить в том случае, когда соединение должно быть плотным и не должно пропускать жидкости или газа. Соединения, подвергающиеся действию низкого давления, можно испытывать воздухом, но соединения, предназначенные для работы под высоким давлением из соображений безопасности, следует подвергать гидростатическим испытаниям. Можно также применять и газы, такие как гелий и фреон (freon). Однако, если применяется газ, то он должен быть инертным и невредным для здоровья окружающих в случае утечки. Давление, создаваемое при испытаниях, должно быть всегда больше давления, под которым будут работать паяные соединения, и обычно определяется по спецификации или по специальным нормам. ... В том случае, когда проверка паяных соединений осуществляет--ся без их разрушения, например путем визуального осмотра, можно периодически производить и выборочную проверку шва с разрушением для поддержания более жесткого контроля паяных соединений. ... Испытанию на отдир обычно подвергаются соединения внахлестку. Одна часть соединения укрепляется жестко, как в тисках, а другая часть сдвигается относительно шва. Это испытание можно' применять в качестве производственного качественного контроля1 для определения общего качества соединения и количества пустот7 в паяном шве. Для большинства случаев пустоты, распределенные равномерно по всему шву, могут занимать до 25% общей площади паяного соединения; в случае особо ответственных соединений пустоты обычно не должны превышать 15% общей площади. ... Испытания на разрыв или срез обычно проводятся для определения прочности паяного соединения. Такие испытания чаще проводятся в лабораториях для определения основной прочности самих припоев и соответствия конструкции соединений. Эти испытания можно применять для проверки относительной прочности паяных соединений и деталей узла. Испытанию на разрыв или срез подвергают паяные соединения для проверки их прочностных характеристик при температурах выше или ниже нормальной. Указанные испытания более широко применяются для исследований,, чем; для производственного контроля качества, хотя они применяются для отработки процесса пайки выборочных образцов. ... Испытанию на усталость паяные соединения подвергаются в ограниченных случаях. Как правило, такие испытания требуют продолжительного времени, поэтому в качестве критерия контроля качества они применяются очень редко. ... Испытания на удар, подобно испытаниям на усталость, ограничиваются лабораторной практикой и проводятся для определения основных свойств паяных соединений. Как правило, обычные образцы с надрезом не являются лучшими для паяных соединений. Для получения более точных результатов требуются соединения специального типа, которые можно подвергать испытанию на удар-при температуре выше и ниже нормальной. ... Испытания на скручивание паяных соединений как контроль качества проводятся очень редко. Эти испытания специально применяются в случаях, когда шпильки, винты или различные трубчатые детали припаиваются к более массивным деталям. ... Более подробное изложение любого из указанных выше методов испытаний приведено в «Справочнике сварщика», издание-третье. ... Когда в паяных соединениях имеются дефекты, то это показывает, что некоторые операции процесса пайки не подвергались контролю или что была применена непригодная технология пайки. В настоящей главе приведено описание нескольких типичных де- ... фектов, встречающихся при пайке, которые могут быть выявлены путем осмотра. В каждом случае указана причина появления дефекта. ... На фиг. 30 показана половина сечения медной капиллярной трубки (в центре), впаянной в узел из нержавеющей стали (показано черным). Указанная стрелкой пустота вызвана присутствием газов в припое. Эта пустота была обнаружена при испытании паяного соединения давлением воздуха при погружении его ... в воду. Возможной причиной образования пустоты является недостаточный нагрев при пайке. При этом происходит неравномерное и неполное заполнение соединения припоем. ... Пустоты и неполное затекание припоя в соединение являются результатом недостаточного нагрева в процессе пайки. Такие дефекты, обычно возникающие внутри шва, могут быть выявлены испытанием на скручивание или другими механическими испытаниями. Иногда они обнаруживаются при испытании давлением, если соединение имеет пустоты, вызывающие утечку воздуха или жидкости. ... фектов, встречающихся при пайке, которые могут быть выявлены путем осмотра. В каждом случае указана причина появления дефекта. ... На фиг. 30 показана половина сечения медной капиллярной трубки (в центре), впаянной в узел из нержавеющей стали (показано черным). Указанная стрелкой пустота вызвана присутствием газов в припое. Эта пустота была обнаружена при испытании паяного соединения давлением воздуха при погружении его ... Фиг. 30. Пустоты в трубчатом паяном соединении (указаны стрелкой). ... ми деталями может служить образование валика на другой стороне шва, что в данном случае отсутствует. На фиг. 32, б показана макрофотография увеличенного в 25 раз паяного соединения, приведенного на фиг. 32, а. ... я—две стальные пластннкн, спаянные вместе, б—рентгеновский снимок, в—сечение по площади, указанной стрелками на снимке 6. ... ми деталями может служить образование валика на другой стороне шва, что в данном случае отсутствует. На фиг. 32, б показана макрофотография увеличенного в 25 раз паяного соединения, приведенного на фиг. 32, а. ... я—две стальные пластннкн, спаянные вместе, б—рентгеновский снимок, в—сечение по площади, указанной стрелками на снимке 6. ... Процесс пайки алюминиевых сплавов аналогичен процессу пайки металлов на основе железа с той лишь разницей, что припоями для алюминиевых сплавов являются сплавы на алюминиевой основе, а температура пайки соответственно близка к температуре солидуса основного металла. ... Не все алюминиевые сплавы можно соединять при помощи пайки, так как еще не найдены припои с достаточно низкой температурой плавления. Припои, рекомендуемые для пайки алюминиевых сплавов, указаны в гл. 3. Припои с достаточно низкой температурой плавления можно получить путем легирования алюминия различными сочетаниями цинка, меди или других металлов с добавкой или без добавки кремния. Хотя некоторые из указанных сочетаний могут иметь хорошие характеристики с точки зрения процесса пайки, однако не удалось получить ни одного сочетания, которое не снижало бы коррозионную стойкость паяных швов. Степень снижения коррозионной стойкости трудно выразить специальным термином, но это снижение настолько значительно, что пайку припоями не на основе алюминия применяют в редких случаях. ... Имеется ряд термически обрабатываемых и не обрабатываемых термически алюминиевых сплавов, которые можно подвергать пайке. К термически обрабатываемым сплавам, поддающимся пайке, можно отнести алюминиевые сплавы, легированные магнием и кремнием. Эти сплавы паяются при температуре выше температуры ликвидуса припоя. Высокопрочные деформируемые алюминиевые сплавы, в состав которых в качестве легирующих элементов входят медь или цинк, нельзя паять обычно применяемыми в промышленности методами, так как температура плавления этих сплавов ниже температуры плавления припоев, указанных в гл. 3. Температурный интервал плавления и физические свойства типичных деформируемых алюминиевых сплавов, поддающихся пайке, указаны в табл. 8. ... При пайке алюминиевых сплавов применяются стандартные способы пайки. Сюда относятся пайка горелкой, пайка двухэлек-тродной дугой с графитовыми электродами, пайка в печи, индукционная пайка, пайка погружением и пайка нагретым блоком. Лайка заливкой и пайка сопротивлением еще недостаточно иссле- ... паяемой детали. Сухой флюс насыпают на паяемое соединение или наносят при помощи прутка припоя, нагретый конец которого погружают во флюс перед началом процесса пайки. Для нанесения кисточкой флюс обычно приготовляется в виде пасты, состоящей из двух частей флюса и одной части воды (по весу). Более жидкую смесь, содержащую большее количество воды, можно наносить на паяемые детали разбрызгиванием или погружением в нее деталей. Необходимое количество воды в этом случае определяется опытным путем с учетом паяемых деталей и конструкции распылителя. Обычно разбрызгивание флюса на паяемый участок производится в ... При пользовании флюсом для пайки алюминия необходимо соблюдать все правила предосторожности. Более подробное изложение этих правил приведено в гл. 23. ... Круглая проволока различных размеров применяется в форме колец или прямоугольников в зависимости от формы паяемого изделия. Припой в виде прокладок изготовляется из плоского прутка или листа, причем геометрия прокладок соответствует форме паяемого узла или соединения. ... Если припой наносят на лист в виде сплошного металлического покрытия, то такой лист называется лист, плакированный припоем. ... Плакированный лист часто применяется как часть узла в соединении с листом из основного металла, не покрытым припоем. При плавлении припой под действием капиллярного притяжения шполняет соединительный зазор. ... Принцип применения припоя в виде плакированного покрытия экспериментально отработан для труб и листов. Однако этот способ еще не нашел применения для плакирования припоем проволоки, стержней, прутков, а также прессованных, прокатанных штампованных или отлитых деталей. ... паяемой детали. Сухой флюс насыпают на паяемое соединение или наносят при помощи прутка припоя, нагретый конец которого погружают во флюс перед началом процесса пайки. Для нанесения кисточкой флюс обычно приготовляется в виде пасты, состоящей из двух частей флюса и одной части воды (по весу). Более жидкую смесь, содержащую большее количество воды, можно наносить на паяемые детали разбрызгиванием или погружением в нее деталей. Необходимое количество воды в этом случае определяется опытным путем с учетом паяемых деталей и конструкции распылителя. Обычно разбрызгивание флюса на паяемый участок производится в ... Предварительная очистка деталей перед пайкой зависит От состояния поверхности металла, толщины материала, от сплавов, подвергаемых пайке и, наконец, от требований, предъявляемых К готовому паяному соединению в отношении влаго- или газонепроницаемости. Как легкая, так и густая смазка могут попасть •в расплавленный припой. Для удаления этих смазок вполне удовлетворительной является очистка с применением растворите-.ля. Легкая смазка, применяемая для предохранения листов во время транспортировки, в большинстве случаев не смешивается ,с расплавленным припоем, однако ее желательно смыть растворителями, в особенности при пайке больших поверхностей, когда в процессе нагрева образуется масляный дым, являющийся взрыво-.опасным. ... Во многих случаях очистку поверхности путем травления производить не требуется. Травление обычно применяется для штампованных или прессованных деталей. Однако детали, выполненные путем выдавливания из листа на станке, обычно имеют толстую юкисную пленку, которая растрескивается под действием прижимающего инструмента и так вдавливается в поверхность материала, что предотвращает равномерное растекание жидкого флюса и припоя. В этом случае желательно применять обычный щелочной раствор или раствор азотной и фтористоводородной кислоты. ... Очистку от окислов можно производить при помощи растворов со щелочным или кислотным очистителем. Ниже указаны два •процесса очистки и два состава очистителей. Имеется также много других очистительных растворов, дающих равные удовлетворительные результаты. ... —• погружение в холодную 50°/о-ную азотную кислоту (HN03) на 10 сек.; —■ промывка в холодной или горячей воде; .— просушка. ... Припой перед пайкой также желательно очищать путем травления. Припой в виде проволоки или припой в форме прокладки, изготовленной из плоской проволоки, растекается при пайке более равномерно, если с его поверхности удалить травлением пленку окислов, образовавшуюся при изготовлении припоя в виде проволоки. ... При пайке алюминия и его сплавов обычно применяются соединения внахлестку, которые значительно лучше стыковых (см. фиг. 34 и гл. 6). Однако при применении паяного соединения любого типа следует избегать давления на детали или затяжки их при сборке узла, чтобы облегчить растекание припоя и свести к минимуму количество флюсовых включений в шве. Для соединения внахлестку с перекрытием менее 6,5 мм ... Конструкция соединения должна обеспечивать легкость сборки деталей перед пайкой. Закрытые паяные швы следует конструировать с таким расчетом, чтобы обеспечить выход газов из замкнутых полостей во время процесса пайки. Предпочтительно конструировать детали для пайки самофиксирующимися, например, при помощи пазов или такими, чтобы они могли удерживаться в собранном состоянии при помощи заклепок или выступов, которые остаются на деталях после пайки (см. гл. 8). ... Фиксаторы и приспособления следует выполнять из таких материалов, которые обеспечивали бы нормальное расширение алюминия во время нагрева без искажения формы детали, т. е. ... Во всех случаях температура пайки превышает температуру, при которой происходит отжиг основного материала. Следовательно, детали, паянные в печи или в ванне с расплавленным флюсом ... и выполненные из алюминиевых сплавов, не подвергавшихся термообработке, имеют механические свойства, соответствующие состоянию отжига этих сплавов. ... Детали из термически обработанных основных металлов также отжигаются во время пайки, но их прочность может быть существенно повышена или путем последующей термообработки после пайки или путем закалки с температуры пайки. Последний процесс не всегда возможен и результаты закалки зависят от геометрии деталей. Термически обрабатываемые основные металлы могут подвергаться закалке охлаждением в струе воздуха, в струе воды или же в баке с холодной или горячей водой. ... Перед закалкой деталей после пайки должно пройти некоторое время, чтобы паяные соединения могли достаточно затвердеть, в противном случае в результате происходящих при закалке объемных изменений швы вскроются. Воздушная закалка является наиболее мягкой из упомянутых выше. ... В некоторых сложных конструкциях растрескивание соединений может иметь место и после полного затвердевания припоя. В таких случаях охлаждение после пайки и термическую обработку нужно выполнять как отдельные операции. Так как время и температура термической обработки зависят от применяемых сплавов, необходимо иметь их полную характеристику. ... Пайка деталей из деформируемых термически обрабатываемых алюминиевых сплавов не даст хороших результатов, если детали не будут термически обработаны одним из указанных выше способов. Материалы, не обрабатываемые термически, более экономичны по стоимости и равны по прочности термически обрабатываемым сплавам, если паяные детали не подвергаются последующей термической обработке. ... Коррозионная стойкость основных алюминиевых сплавов после пайки не снижается, а коррозионная стойкость паяных соединений такая же, как сварных швов. Детали, подверженные действию атмосферных условий, не обнаруживают признаков большого воздействия коррозии на основном металле или около паяных соединений. Коррозионную стойкость паяных швов в специальных агрессивных средах невозможно описать в общих словах, но обычно коррозионные характеристики паяных соединений близки к характеристикам сварных соединений. Но в ряде случаев для определения коррозионной стойкости паяных швов надо производить специальные проверочные испытания. ... В этой связи особое внимание следует обращать на полное удаление с деталей остатков флюсов, которые могут служить очагом коррозии (за исключением случаев применения флюсов, не вызывающих коррозии). Если очисткой после пайки остатки флюса полностью удалить невозможно, то сочетание флюса с влагой на поверхности металла образует раствор, который вызовет коррозию. Такое воздействие не вызывает механического разрушения, но обычно производит поверхностное повреждение деталей. ... и выполненные из алюминиевых сплавов, не подвергавшихся термообработке, имеют механические свойства, соответствующие состоянию отжига этих сплавов. ... Детали из термически обработанных основных металлов также отжигаются во время пайки, но их прочность может быть существенно повышена или путем последующей термообработки после пайки или путем закалки с температуры пайки. Последний процесс не всегда возможен и результаты закалки зависят от геометрии деталей. Термически обрабатываемые основные металлы могут подвергаться закалке охлаждением в струе воздуха, в струе воды или же в баке с холодной или горячей водой. ... Перед закалкой деталей после пайки должно пройти некоторое время, чтобы паяные соединения могли достаточно затвердеть, в противном случае в результате происходящих при закалке объемных изменений швы вскроются. Воздушная закалка является наиболее мягкой из упомянутых выше. ... В некоторых сложных конструкциях растрескивание соединений может иметь место и после полного затвердевания припоя. В таких случаях охлаждение после пайки и термическую обработку нужно выполнять как отдельные операции. Так как время и температура термической обработки зависят от применяемых сплавов, необходимо иметь их полную характеристику. ... Пайка деталей из деформируемых термически обрабатываемых алюминиевых сплавов не даст хороших результатов, если детали не будут термически обработаны одним из указанных выше способов. Материалы, не обрабатываемые термически, более экономичны по стоимости и равны по прочности термически обрабатываемым сплавам, если паяные детали не подвергаются последующей термической обработке. ... Для пайки алюминиевых сплавов в печи применяется оборудование, аналогичное оборудованию, используемому для термической обработки этих материалов. Такое оборудование конструируется для работы при температуре до 650°<- которая достигается в печи при электрическом нагреве элементов сопротивления или при сгорании нефти или газа. Циркуляция печной атмосферы способствует максимальной скорости повышения температуры изделия и улучшает как коэффициент использования печного оборудования, так и растекание флюса и припоя. Медленное повышение температуры нагрева сложных изделий, таких как радиаторы или теплообменники, приводит к существенному отставанию температуры в центре изделия по сравнению с его внешними сторонами. Поэтому циркуляция печной атмосферы через упомянутые изделия необходима для обеспечения полного пропаивания изделий и в центре. ... Обычный процесс пайки в печи регулируется таким образом, чтобы время нахождения деталей в печи превышало время, необходимое для нагрева соединения до температуры пайки, не более чем на период от 30 сек. до 2 мин. Слишком большая, выдержка деталей в печи при температуре пайки приводит к интенсивной диффузии, потере контроля за растеканием припоя и к разъеданию основного металла флюсом. ... Экспериментальные работы по пайке алюминиевых сплавов; в специальной безокислительной атмосфере, применяемой для пайки сталей, показали неудовлетворительные результаты в отношении улучшения растекания припоя или ускорения процесса пайки. Необходимость применения флюса не отпала. Окисная пленка на этих материалах в течение процесса пайки заметно не изменяется] Следовательно, воздушная атмосфера является вполне удовлетворительной. ... ] Алюминиевые сплавы иногда паяются со сталью. В этих случаях надо применять безокислительную атмосферу для защиты стали от окисления. ... При пайке в печи необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не допустить контакта расплавленного паяльного флюса с металлическими деталями печи, так как флюс вызывает Koppoi ... В некоторых случаях пайка алюминия в печах, которые периск дически применялись для пайки стали медными припоями, выз№ вала быстрое разрушение нагревательных элементов и футеровы печи. Причиной этого, очевидно, являлось разрушение их флюсом которое имело место при пайке стали при повышенных темпе ратурах после того, как печь была использована для пайк! алюминия. ... Для пайки алюминиевых сплавов в печи применяется оборудование, аналогичное оборудованию, используемому для термической обработки этих материалов. Такое оборудование конструируется для работы при температуре до 650°<- которая достигается в печи при электрическом нагреве элементов сопротивления или при сгорании нефти или газа. Циркуляция печной атмосферы способствует максимальной скорости повышения температуры изделия и улучшает как коэффициент использования печного оборудования, так и растекание флюса и припоя. Медленное повышение температуры нагрева сложных изделий, таких как радиаторы или теплообменники, приводит к существенному отставанию температуры в центре изделия по сравнению с его внешними сторонами. Поэтому циркуляция печной атмосферы через упомянутые изделия необходима для обеспечения полного пропаивания изделий и в центре. ... Обычный процесс пайки в печи регулируется таким образом, чтобы время нахождения деталей в печи превышало время, необходимое для нагрева соединения до температуры пайки, не более чем на период от 30 сек. до 2 мин. Слишком большая, выдержка деталей в печи при температуре пайки приводит к интенсивной диффузии, потере контроля за растеканием припоя и к разъеданию основного металла флюсом. ... Как непрерывные печи конвейерного типа, так и печи с неподвижным подом успешно применяются для пайки алюминия. В некоторых конструкциях печей для быстрого нагрева деталей на входе в печь предусмотрена зона с высокой температурой. В этой зоне детали нагреваются до температуры, отличающейся от температуры пайки на 10—40°, а затем поступают в зону пайки, где температура регулируется в пределах ±6°. ... Пайка погружением широко применяется при производстве теплообменников. Процесс пайки заключается в погружении деталей (с нанесенным на них припоем) в расплавленный паяльный флюс. Таким образом, флюсование и нагрев деталей до температуры пайки совершаются одновременно. Существуют разные конструкции ванн и методы их нагрева. Ниже приведены сведения по пайке погружением. ... Нагрев ванны за счет сопротивления электронагревателей при-, меняется почти во всех промышленных установках, хотя внешний нагрев пламенем (газовый нагрев) применяется при экспериментальных и подготовительных работах. ... Для ванн применяются только керамические материалы, как обладающие достаточным сопротивлением и обеспечивающие долгий срок службы. Металлические ванны из чистого никеля обладают большим сопротивлением, чем ванны из любого другого металла, но срок их службы не превышает 6 месяцев, после чего возникает межкристаллическая коррозия ванны. Ремонтировать проте-, кающие или растрескавшиеся ванны безуспешно, так как очень трудно определить, где кончается участок коррозии, когда площадь^ подверженная коррозии, зачищена для ремонта сваркой. ... Перед погружением в расплавленный флюс детали, подлежащие пайке, предварительно подогревают. Температуры предварительного нагрева зависят от размера и контуров детали и находятся в пределах от 480 до 566°. Предварительный нагрев применяется для предотвращения затвердевания флюса в ванне, что может иметь место при погружении в ванну холодных деталей, и для осушки деталей, чтобы избежать быстрого образования пара в ванне. Затвердевшие частицы флюса изолируют деталь и закрывают небольшие отверстия, так что расплавленный флюс не может войти внутрь. ... Перед применением флюс должен быть обезвожен, так как после плавления во флюсе остается влага от химических соединений. Обезвоживание осуществляется путем погружения во флюс змеевика из алюминиевого листа. В случае присутствия в ванне с флюсом влаги при обезвоживании выделяется водород, который поднимается и сгорает над поверхностью ванны в виде небольшого оранжевого пламени. Для удаления остатков влаги из ванны обработку флюса необходимо производить в течение 2—3 час. ... Как непрерывные печи конвейерного типа, так и печи с неподвижным подом успешно применяются для пайки алюминия. В некоторых конструкциях печей для быстрого нагрева деталей на входе в печь предусмотрена зона с высокой температурой. В этой зоне детали нагреваются до температуры, отличающейся от температуры пайки на 10—40°, а затем поступают в зону пайки, где температура регулируется в пределах ±6°. ... Пайка погружением широко применяется при производстве теплообменников. Процесс пайки заключается в погружении деталей (с нанесенным на них припоем) в расплавленный паяльный флюс. Таким образом, флюсование и нагрев деталей до температуры пайки совершаются одновременно. Существуют разные конструкции ванн и методы их нагрева. Ниже приведены сведения по пайке погружением. ... Нагрев ванны за счет сопротивления электронагревателей при-, меняется почти во всех промышленных установках, хотя внешний нагрев пламенем (газовый нагрев) применяется при экспериментальных и подготовительных работах. ... Для ванн применяются только керамические материалы, как обладающие достаточным сопротивлением и обеспечивающие долгий срок службы. Металлические ванны из чистого никеля обладают большим сопротивлением, чем ванны из любого другого металла, но срок их службы не превышает 6 месяцев, после чего возникает межкристаллическая коррозия ванны. Ремонтировать проте-, кающие или растрескавшиеся ванны безуспешно, так как очень трудно определить, где кончается участок коррозии, когда площадь^ подверженная коррозии, зачищена для ремонта сваркой. ... Перед погружением в расплавленный флюс детали, подлежащие пайке, предварительно подогревают. Температуры предварительного нагрева зависят от размера и контуров детали и находятся в пределах от 480 до 566°. Предварительный нагрев применяется для предотвращения затвердевания флюса в ванне, что может иметь место при погружении в ванну холодных деталей, и для осушки деталей, чтобы избежать быстрого образования пара в ванне. Затвердевшие частицы флюса изолируют деталь и закрывают небольшие отверстия, так что расплавленный флюс не может войти внутрь. ... Пайка горелкой выполняется вручную и подобна процессу газовой сварки. Существенное отличие пайки горелкой от газовой сварки заключается в том, что температура нагрева деталей для пайки достигает такой точки, когда флюс плавится и припой затекает в соединение без плавления основного металла. ... При пайке горелкой флюс смешивается с водой или применяется в сухом виде; деталь и припой покрываются флюсом при помощи щетки, погружением в жидкий флюс или напылением. ... Для горения применяются смеси кислородо-ацетиленовая, кис-лородо-водородная, смесь кислорода с другими горючими газами или же смесь воздуха с горючим газом. Горелка регулируется таким образом, чтобы пламя было слабо восстановительным. ... После пайки флюсы, вызывающие коррозию, должны быть полностью удалены с деталей. Флюс после пайки остается в виде твердого, хрупкого слоя, который хорошо растворяется или удаляется химической очисткой. Механическая очистка, например, проволочной щеткой или наждаком, не рекомендуется, так как при этом корка флюса разрушается на мелкие частички, которые вдавливаются в поверхность алюминия и при последующем соприкосновении с влагой могут вызывать коррозию поверхности. ... Существует много способов удаления остатков флюса после пайки. Эффективным способом удаления основной части флюса является погружение паяных деталей в горячую воду перед охлаждением после пайки. При этом способе пайки особенно хорошо удалять остатки флюса промывкой деталей в проточной горячей воде фибровой щеткой. ... Флюс можно также удалять путем погружения деталей на 5 мин. в ванну с содержанием 10% азотной кислоты и 0,25% плавиковой кислоты или на время от 2 до 5 мин. в ванну с содержанием 1,5% плавиковой кислоты после промывки в горячей воде. Кислотные ванны этого типа всегда применяются в том случае, когда не имеется доступа для очистки соединений щеткой. ... Хорошие результаты получаются также и при использовании любых промышленных очистителей. После всех этих способов очистки требуется тщательная промывка чистой водой для удаления остатков химических очистителей. ... На фиг. 35 показана головка цилиндра, выполненная при помощи пайки четырех простых предварительно отлитых частей. Это является хорошим примером получения сложного узла из более простых деталей. ... Пайка горелкой выполняется вручную и подобна процессу газовой сварки. Существенное отличие пайки горелкой от газовой сварки заключается в том, что температура нагрева деталей для пайки достигает такой точки, когда флюс плавится и припой затекает в соединение без плавления основного металла. ... На фиг. 36 показан штуцер гидросистемы из термически обрабатываемого алюминиевого сплава, выполненный пайкой. Такие штуцеры выдерживают давление до 140 кг/см2. ... На фиг. 37 приведен паяный путем погружения теплообменник из листового алюминиевого сплава. Агрегат имеет паяные швы ... На фиг. 36 показан штуцер гидросистемы из термически обрабатываемого алюминиевого сплава, выполненный пайкой. Такие штуцеры выдерживают давление до 140 кг/см2. ... На фиг. 37 приведен паяный путем погружения теплообменник из листового алюминиевого сплава. Агрегат имеет паяные швы ... Фиг. 35. Головка цилиндра, выполненная при помощи пайки четырех отдельных отливок ... На фиг. 38 показан паяный путем погружения волновод радиолокационной установки. Деталь состоит из листа, трубы, отливок и кованых частей. ... На фиг. 39 показан спаянный в печи рефрижераторный парообразователь из листового и трубчатого алюминиевого сплава. ... Ввиду того, что процесс пайки магниевых сплавов протекает при относительно зысокой температуре, только сплав М1А можно паять с удовлетворительным результатом. В качестве припоя применяется сплав BMg промышленной чистоты или с небольшой добавкой бериллия (см. гл. 23). Бериллий добавляется только при ... На фиг. 38 показан паяный путем погружения волновод радиолокационной установки. Деталь состоит из листа, трубы, отливок и кованых частей. ... На фиг. 39 показан спаянный в печи рефрижераторный парообразователь из листового и трубчатого алюминиевого сплава. ... Фиг. 38. Волноводы радиолокационной установки, паянные погружением в расплавленный флюс. ... Применяемые для пайки магния флюсы на основе хлоридов (см. табл. 3) обеспечивают очистку основного металла от окислов и капиллярное затекание и растекание припоя. Выполненные-соединения хорошо противостоят коррозии в случае полного удаления остатков флюса, которое является очень важным условием.. ... Соединения для пайки должны быть сконструированы так, чтобы создать достаточную капиллярность, которая позволила бы расплавленному припою вытеснять флюс из соединительных зазоров. ... Вследствие коррозионной активности флюса при конструировании следует предусматривать, чтобы в соединения попадало минимальное количество флюса. Для магния можно применять соединения внахлестку и в стык, как и для других металлов. Зазор между соединяемыми деталями устанавливается в пределах 0,10— 0,25 мм. ... Соединения внахлестку, выполненные пайкой в печи и путем погружения в расплавленный флюс, имеют сопротивление разрыву в пределах 10,0—11,4 кг/мм2. ... Факторы, определяющие процесс пайки магния для трех обычно применяемых способов — пайки в печи, горелкой и методом погружения — приведены в табл. 9. Перед пайкой детали из магниевых сплавов должны быть тщательно очищены от масла, грязи, краски и солей хромовой кислоты или окислов. Процесс очистки указан в п. 5 табл. 9. ... Применение флюса в соединениях перед пайкой зависит от способа пайки. При пайке в печи применяется флюс в виде сухого порошка, насыпаемого вокруг соединения. Пасты, замешанные на спирту или воде, в этом случае неприменимы, так как затрудняют растекание припоя. Флюс в виде пасты, замешанной на бензоле, толуоле или хлорбензоле, применять можно, но такая паста ложится неровно, так как флюс в этих жидкостях не растворяется и представляет собой суспензию. Эти органические растворители улетучиваются при нагреве до 177—200° в течение 5—15 мин. в сушильных печах или в циркуляционных воздушных печах. Пламенная сушка неприменима, так как при этом обильно выделяется копоть. ... в кислороде других горючих газов. Водородо-кислородное пламя может оказывать некоторое флюсующее действие, если оно входит в непосредственный контакт с флюсом. Нагрев паяемого соединения производится до тех пор, пока флюс не расплавится и затем продолжается более осторожно до тех пор, пока припой не нагреется до температуры плавления и не начнет растекаться по поверхности основного металла. При этом припой должен затекать в соединительный зазор под действием капиллярного притяжения. Если основной металл перегрет, то быстро происходит диффузия, в результате чего ухудшаются свойства основного металла. ... При пайке погружением материалом для ванн с расплавленным флюсом служит сталь, никель или шамотно-графитные тигли. Перед погружением в ванну подлежащие пайке детали подогревают, чтобы они были совершенно сухими. В стальной ванне флюс изменяет цвет, но не теряет при этом своего флюсующего действия. Обогрев ванны производится электричеством или газом. Вследствие быстрого нагрева деталей и большого количества флюса получается более хорошее растекание припоя. Кроме того, при этом способе пайки можно применять нагрев деталей при более низкой температуре, всего на несколько градусов выше температуры ликвидуса припоя. Для материала толщиной 1,5—2 мм ... После пайки и достаточного охлаждения (до 40—50°) соединения нужно промывать горячей водой в течение получаса. Остатки флюса очень гигроскопичны и, если их не смыть с поверхности детали, то они вызывают точечную коррозию. После промывки соединений горячей водой можно применять хромовокислую обработку и двухчасовое кипячение в 5%-ном растворе хромпика. Составы травящих растворов указаны в табл. 10. ... На фиг. 40 показана пайка горелкой гидравлических поплавков из магния. BMg припой расплавляется в кольцевом пазу, после чего затекает в узкий зазор под воздействием капиллярного притяжения. Пламя горелки направляется на пробку, а стенки трубок нагреваются в большей степени за счет теплопроводности. ... За исключением трудностей, связанных с нагревом материалов высокой теплопроводности, пайка меди и ее сплавов не представляет собой трудной проблемы, если тщательно выполнять все необходимые правила процесса пайки. ... Большое количество сортов меди и ее сплавов можно свести в группы с идентичными в основном характеристиками, что позволит избежать повторения при приведении сведений в отношении процессов пайки, припоев и т. д. ... В настоящее время применяются два сорта меди: кислородная и бескислородная медь. К кислородной меди относится электролитическая вязкая медь и медь, полученная огневым рафинирова--нием. К бескислородной меди относится фосфористая медь и бескислородная медь с высокой электропроводностью. ... должительном нагреве в водородной атмосфере образование таких пустот усиливается, а внутреннее давление возрастает настолько, что может вызвать разрыв металла по границам зерен. ... В том случае, когда миграция кислорода уже произошла и кислород сконцентрировался по границам зерен, образование водородных пустот (хрупкости) становится наиболее вероятным. В результате этого серьезно ухудшаются все механические свойства основного металла. Однако указанное явление контролируется при помощи таких факторов, как время и температура. Быстрая кислородная миграция прекращается как только температура достигнет 915°. Водород проникает в медь при температуре выше 400° и особенно при температуре выше 700°. ... Таким образом, при выборе электролитической меди вместо бескислородной описанное выше явление следует принимать во внимание в случае выполнения пайки любым способом. ... Фосфористая и бескислородная медь не содержат закиси меди и поэтому не подвержены явлениям окисной миграции или водородной хрупкости во время процесса пайки (см. гл. 2). Вследствие этого эти сорта меди применяют в любом случае, когда нужно произвести соединение пайкой. Фосфористую и бескислородную медь можно паять любым из существующих способов пайки, применяя в качестве припоев медноцинковые, меднофосфористые или серебряные припои, за исключением чистой меди. ... Медноцинковые сплавы, какими являются латуни, легко паяются любым из существующих способов пайки. Однако пайка латуни в печи с восстановительной водородной атмосферой обычно не применяется, за исключением случая, когда пайке подвергаются различные материалы. Испарение и окисление цинка в любой, но совершенно сухой атмосфере, требует применения флюса даже в том случае, если пайка ведется в защитной атмосфере. ... В качестве припоев для л ату ней с содержанием до 20% цинка можно применять любые из латуней BCuZn или низкотемпературные сплавы BCuP и BAg. Однако вследствие подобия точек плавления латуни с высоким содержанием цинка (более 20% Zn) н латунного припоя (BCuZn) обычно рекомендуется применять только низкотемпературные припои (меднофосфористые и серебряные) . ... Обыкновенные свинцовистые латуни с содержанием около 3% свинца можно паять фосфористой медью (BCuP) или серебром, если применять соответствующий флюс. В противном случае свинцовая окалина значительно затрудняет хорошее смачивание или растекание припоя. Чем выше содержание свинца в латуни, тем труднее получить прочные паяные швы. ... должительном нагреве в водородной атмосфере образование таких пустот усиливается, а внутреннее давление возрастает настолько, что может вызвать разрыв металла по границам зерен. ... Фосфористую бронзу можно паять любым из стандартных способов пайки. Низкооловянистые бронзы, сорта Е и D, можно паять фосфористомедными припоями, серебром или латунью (BCuZn). Бронзы с высоким содержанием олова, сорта А и С, вследствие низкой температуры плавления нельзя паять латунью (BCuZn). В хо-лоднообработанном состоянии фосфористые бронзы подвержены тепловому растрескиванию («firecracking») (см. гл. 2) и поэтому их нельзя подвергать быстрому нагреву. ... Сплавы меди с кремнием паяются легко, если применять соответствующий флюс для предотвращения при нагреве образования тугоплавких окислов кремния на поверхности металла. Эта бронза во время пайки не должна испытывать внутренних напряжений, которые в противном случае могут вызвать растрескивание металла в процессе плавления припоя (см. гл. 2). Снятие напряжений достигается путем медленного, осторожного нагрева в процессе пайки. ... Кремнистая бронза обладает красноломкостью, поэтому во время пайки нужно предусматривать такую поддержку паяемого узла, которая сводила бы к минимуму любые резкие усилия, оказываемые на паяемый узел (см. гл. 8). В качестве припоев для пайки кремнистой бронзы применяются фосфористая медь (ВСиР), латунь (BCuZn) и серебряные сплавы (BAg). ... Хорошие паяные соединения алюминиевой бронзы с алюминиевой бронзой или с другими цветными металлами получаются при применении для пайки соответствующего промышленного флюса пли специально приготовленной смеси из одной части флюса типа 1 и двух частей флюса типа 3 (см. гл. 4). ... Время нагрева должно быть минимальным, чтобы избежать чрезмерной диффузии алюминия и компонентов припоя, в результате которой в шве образуется хрупкая прослойка. Это условие следует в особенности выполнять в случае бронзы с высоким содержанием алюминия. Иногда применение припоев с содержанием никеля дает более хорошие результаты. ... Медноникелевые сплавы можно легко паять любым из стандартных способов. Сплав во время пайки не должен испытывать внутренних напряжений, которые в противном случае могут вызвать ... растрескивание металла при плавлении припоя (см. гл. 2). Снятие напряжений достигается путем медленного, осторожного нагрева изделия в процессе пайки. ... В качестве припоя применяется медь, которая особенно подходит для пайки медноникелевых сплавов (с высоким содержанием никеля) в печи с инертной или восстановительной атмосферой. Однако при температуре пайки медный припой может интенсивно сплавляться с медноникелевым основным металлом, так как медь и никель растворяются друг в друге во всех соотношениях. В результате такого сплавления в шве образуется промежуточный сплав, имеющий более высокую температуру плавления, чем медь, что не позволяет припою полностью заполнять соединение в случае, если требуется очень большая глубина шва. Кроме того, такое взаимное сплавление может в некоторых случаях распространиться в глубь основного металла настолько, что разрушит его. ... Медноникелевые сплавы * (от 5 до 28% никеля) можно паять латунью (сплав BCuZn) или серебряным припоем, но при пайке латунью необходимо принимать меры предосторожности, так как латуни имеют более высокую температуру плавления. Небрежное ведение процесса пайки может вызвать перегрев и оплавление .основного металла. ... Этот сплав можно паять серебряным припоем с применением •флюса после надлежащей очистки паяемой поверхности (см. гл. 23 — рекомендации по технике безопасности). ... При пайке термически обработанного материала следует применять низкотемпературные припои (например, серебряный припой BAg-1) ... Термообработку бериллиевой бронзы производят после пайки. Поэтому нужно применять припой, имеющий температуру солидуса выше 775°, так как термическая обработка бериллиевой бронзы •происходит при температуре несколько выше 775°. ... Медь и сплавы на основе меди можно соединять пайкой друг •с другом или с черными и цветными металлами, за исключением •сплавов алюминия и магния, если уделить должное внимание выбору припоя, способу пайки и пр. ... В том случае, когда подлежащие пайке материалы имеют значительно отличающиеся коэффициенты теплового расширения, конструирование и выполнение паяных соединений с удовлетворительными характеристиками чрезвычайно затруднительно или практически даже неосуществимо. ... Фиг 46. Пайка горелкой латунной полосы с медным кольцевым сегментом. ... Некоторые сплавы на основе меди подвержены тепловому растрескиванию, возникающему от быстрого нагрева этих сплавов, имеющих остаточные напряжения. Холоднообработанные медноникелевые сплавы типа нейзильбер (или мельхиор), а также свинцовистые латуни, свинцовистые и высокооловянистые бронзы чувствительны к тепловому растрескиванию. Этого растрескивания можно избежать путем медленного нагрева в процессе пайки сделанных из этих материалов напряженных деталей или путем снятия напряжений за счет отпуска деталей перед пайкой при температуре 260—315°. ... На фиг. 45 приведен пример пайки деталей из разнородных материалов. К чугунному коллектору припаяны медные трубки. ... На фиг. 46 показан процесс пайки горелкой латунной полосы с медным кольцевым сегментом, с применением серебряного припоя. ... На фиг. 47 показана пайка сопротивлением медных оплетенных проводов с медными зажимами для электрического агрегата. ... Малоуглеродистые и низколегированные стали с успехом подвергаются пайке. Процесс пайки обычно не представляет больших затруднений, хотя и зависит до некоторой степени от содержания углерода в этих сталях. Малоуглеродистые стали паяются легче всего. ... Обычно в качестве припоя для пайки углеродистых и низколегированных сталей применяются медноцинковые сплавы (например, припой BCuZn-З). Для низкотемпературной пайки применяются такие серебряные припои, как BAg-1 и BAg-7. ... Соединения, паянные медью (ВСи) и медноцинковыми припоями (BCuZn),обладают высокой прочностью на срез и растяжение. Этими припоями можно выполнять соединения в стык, внахлестку и Т-образные соединения. При неравномерной подгонке соединяемых деталей (неравномерный стыковой зазор) более подходящими являются припои BCuZn-3, -6 и -7. Последние два припоя дают окраску, хорошо совпадающую с окраской основного металла, но интервалы их температур пайки выше. ... Двойные меднофосфористые или тройные меднофосфористосе-ребряные сплавы (ВСиР-1 до ВСиР-5) применять в качестве припоев для пайки стали ие рекомендуется, так как присутствие фосфора вызывает охрупчивание паяного соединения (см. гл. 2). ... Паяные соединения из углеродистой и малолегированной стали имеют хорошие механические свойства. Для получения оптимальных результатов при пайке обыкновенных углеродистых или малолегированных сталей необходимо применять . соответствующий флюс или атмосферу, чтобы обеспечить хорошее смачивание припоем и сцепление соединяемых поверхностей. ... Паяные соединения иа стали обычно конструируют так, чтобы обеспечить очень плотную подгонку соединяемых деталей, обеспечивающую хорошее и полное затекание припоя в зазоры под действием капиллярного притяжения. Поэтому соединения внахлестку, которые обычно подвергаются действию сдвигающих усилий, конструируют с зазором в ... Перед пайкой подлежащие соединению поверхности должны быть обязательно очищены и освобождены от грязи, окалины, жиров и окислов. Следы грязи и масла, оставленные на поверхности, будут мешать процессу пайки и могут явиться причиной чрезмерной пористости и разрывов в паяном шве. ... Для пайки стали применяются все обычные способы пайки. Наиболее широко используются пайка горелкой, в печи и индукционная пайка. Остальные способы применяются в специальных случаях, для которых они уже опробованы и наиболее подходят. ... При ручной пайке горелкой припой обычно подается в предварительно профлюсованное соединение. Для того чтобы свести к минимуму коробление и металлургические изменения в стали, ее не следует при пайке перегревать. ... Пайка медью (ВСи) стальных узлов в печи с соответствующей контролируемой атмосферой дает хорошие результаты при массовом производстве и не вызывает затруднений при повышенных, температурах пайки. ... Индукционный нагрев особенно пригоден для пайки деталей, которые нельзя полностью нагревать. В этом случае применяются серебряные (BAg) или латунные (BCuZn) припои с соответствующим флюсом или атмосферой. ... Пайку низколегированных сталей желательно осуществлять припоем, который можно применять при температурах пайки ниже температур закалки, т. е. при температурах, не превышающих кри- ... тических температур для стали. В том случае, когда узел следует подвергать термической обработке после пайки, применяемый припой должен иметь температуру солидуса значительно выше температуры термической обработки во избежание повреждения соединения. ... Когда температура пайки превышает критические точки стали, трудности пайки вообще возрастают соразмерно степени закалки в зоне теплового воздействия. Так как степень закалки зависит также от скорости охлаждения с температуры пайки, медленное охлаждение, которое вызывает минимальную закалку, благотворно влияет на соединение. Если применяется быстрое охлаждение, то может произойти растрескивание вследствие возникновения неравномерных температурных напряжений. ... Средне- или низколегированные стали в закаленном состоянии при пайке подвергаются некоторому отжигу в зоне теплового воздействия. Этот отжиг будет минимальным в том случае, когда, применяется припой с низкой температурой плавления и когда время выдержки при температуре пайки будет как можно меньше. ... При современном состоянии развития техники пайка нержавеющей стали не представляет особых трудностей и производится обычными способами. Однако надлежащая техника пайки, материалы и применяемое оборудование имеют более важное значение, чем при пайке большинства обычных металлов. ... В настоящей главе приведено описание пайки нержавеющей стали с содержанием 16—26% хрома и 8—25% никеля, а также хромистой стали с содержанием 11% хрома или более. Последовательность процесса пайки этих материалов такая же, как и для углеродистой стали. Однако некоторые свойства этих сталей выдвигают специальные проблемы, которые надо разрешить и с которыми придется встретиться (см. гл. 2). ... Нержавеющие стали находят применение там, где требуется сопротивление одной или нескольким коррозионным средам или где необходимы прочность и сопротивление окислению при повышенных температурах. Ввиду того, что рабочие условия, при которых применяются эти стали, весьма разнообразны, трудно или почти ... невозможно предсказать срок службы паяных соединений в специальных условиях. Поэтому выбор соответствующего способа пайки и припоя лучше всего производить путем испытания паяных соединений в действительных условиях их работы. Но в тех случаях, когда проведение таких испытаний невозможно или неосуществимо, приведенные в данной главе сведения могут послужить основой для правильного разрешения любой проблемы. Особо важное значение имеет раздел «Сопротивление паяных соединений тепловому воздействию и коррозии». ... нагреве до температур в пределах 480—700°. Быпадание карбидов ухудшает коррозионную стойкость этих сталей. Степень карбидных выделений зависит от времени и температуры нагрева. Поэтому это явление можно свести к минимуму, если сделать цикл пайки возможно более коротким. При минимально коротком цикле пайки эти материалы можно паять без существенного уменьшения их коррозионной стойкости. ... Выделение карбидов в нержавеющих сталях фактически предотвращается при легировании их карбидостабилизирующими элементами, например ниобием или титаном. Стали 321 и 347, так называемые стабильные нержавеющие стали, ... Нестабильные стали модифицированного состава, такие как 304L (ELC), в которых содержание углерода не превышает 0,03%, можно паять в сущности с использованием той же широкой номенклатуры припоев при удлиненном цикле пайки, как и стабильные стали. ... Выпавшие карбиды в нержавеющих сталях могут снова растворяться соответствующей термической обработкой после пайки, если применяются высокотемпературные припои. Более полное описание процесса выделения карбидов изложено в гл. 2. Хромоникелевые стали подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением в присутствии расплавленного припоя. Это явление происходит в том случае, когда подвергаемый пайке основной металл находится в напряженном состоянии вследствие наличия остаточных напряжений или в результате воздействия на него внешней нагрузки. Жидкий припой проникает в основной металл вдоль границ выделения зерен в точках напряженных участков, сильно ослабляя паяемый металл. Поэтому паять можно только материал, предварительно подвергнутый отпуску для снятия внутренних напряжений. Сборку и ... Эти стали имеют свои собственные физико-механические характеристики и в некоторых случаях могут заменять хромоникелевые стали. Стали 405, 410, 416, 420 и 440 закаливаются при охлаждении с температуры выше 760°. Для пайки этих сталей следует применять низкотемпературные припои, чтобы избежать закалки сталей после пайки. Указанные типы сталей также подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением (см. гл. 2). Сталь 430 в особенности подвержена особому типу щелевой коррозии, о которой речь будет ниже. ... Все нержавеющие стали можно соединять пайкой с другими обычно применяемыми металлами и сплавами, за исключением алюминия и магния. При пайке разнородных металлов следует применять флюс, который оказывал бы эффективное действие на оба соединяемых металла. Указанное соображение справедливо и при использовании атмосфер. Применяемый припой должен быть также пригодным для пайки обоих металлов. ... Если сборка подлежащего пайке узла происходит при нормальной температуре, то соединительный зазор устанавливается с расчетом на его изменение при температуре пайки. Коэффициенты теплового расширения различных металлов приведены в Приложении. Как и при всех способах пайки, соединяемые части должны нагреваться до температуры пайки в одно и то же время. При этом следует принимать во внимание теплопроводность и массу паяемых деталей. Так как размеры деталей при нагреве в процессе пайки увеличиваются, то получить удовлетворительное соединение становится все труднее, в особенности, если соединяемые материалы имеют различные коэффициенты расширения. ... Для пайки нержавеющих сталей применяются серебряные припои классификации BAg-1 до BAg-7 включительно, медные припои ВСи и медноцинковые BCuZn-1, -2, -3, -6 и -7. Тип наиболее подходящего припоя определяется условиями работы соединения и характеристикой основного металла. Для случаев, когда коррозионная стойкость является определяющим фактором, рекомендуется применять припои BAg-З и BAg-4, помимо тех припоев, которые не содержат никеля. Высокотемпературные припои типа никель—хром (BNiCr), серебро—марганец (BAgMn) и медь (ВСи) обеспечивают соединения высокой прочности при повышенных температурах (см. гл. 6). Эти припои обычно применяются для пайкн в печи с восстановительной атмосферой высокой чистоты и исключительно низкой точкой росы. ... Серебряный припой BAg-1 образует паяные соединения с хорошими прочностными характеристиками. Относительно узкий интервал температур пайки этого припоя позволяет применять его для соединения нестабильных типов нержавеющих сталей. Припой BAg-2 также используется для пайки, но требует несколько более ... Эти стали имеют свои собственные физико-механические характеристики и в некоторых случаях могут заменять хромоникелевые стали. Стали 405, 410, 416, 420 и 440 закаливаются при охлаждении с температуры выше 760°. Для пайки этих сталей следует применять низкотемпературные припои, чтобы избежать закалки сталей после пайки. Указанные типы сталей также подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением (см. гл. 2). Сталь 430 в особенности подвержена особому типу щелевой коррозии, о которой речь будет ниже. ... высоких температур нагрева. Он особенно подходит для тех случаев, когда допуски для соединительных зазоров не могут быть точно выдержаны, как это требуется в случае припоя BAg-1. Припой BAg-2 не следует применять, когда время нагрева чрезмерно велико, вследствие тенденции этого припоя к ликвации. Применение серебряного припоя BAg-7 особенно важно при производстве изделий из нержавеющей стали; так как он имеет белый цвет и не содержит кадмия, то его используют при изготовлении оборудования для пищи. Меднофосфористые припои (ВСиР) не дают удовлетворительных результатов при пайке нержавеющих сталей, так как присутствие фосфора вызывает охрупчивание этих сталей (см. гл. 2). ... В гл. 4 приведены сведения, на основании которых следует выбирать флюсы и атмосферы для пайки. При пайке нержавеющих сталей с соединяемых поверхностей следует удалить пленку окиси хрома и предотвратить дальнейшее образование пленки. Для этих материалов требуется специальный флюс. ... Флюсы нужно применять в виде пасты, чтобы полностью покрыть соединяемые поверхности. Иногда путем незначительного относительного перемещения соединяемых поверхностей обеспечивают равномерное распределение флюса и полное смачивание поверхностей. ... Применяемая для пайки в печи атмосфера должна предотвращать образование окислов хрома, поэтому атмосфера должна быть очень чистой и достаточно сухой. ... Для получения паяного соединения из нержавеющей стали можно применить любой способ пайки. Оборудование для нагрева должно быть сконструировано так, чтобы обеспечить надлежащую скорость нагрева. Нестабильные типы нержавеющей стали следует нагревать и охлаждать быстро, чтобы свести к минимуму выделение углерода в виде карбидов. Нагрев в основном должен быть быстрым, что предотвратит испарение флюса прежде, чем будет достигнута температура пайки. Скорость нагрева не должна быть настолько большой, чтобы вызвать перегрев поверхности стали прежде, чем внутренние части соединения нагреются до температуры пайки. При этом нужно учитывать различие в массе деталей и'разнородность металлов (если такие металлы применяются). В большинстве случаев нержавеющую сталь паяют горелкой, индукционным способом, методом сопротивления и в печи. ... Очень важное значение имеет надлежащая очистка соединяемых поверхностей перед пайкой. Очень тщательная очистка соединяемых поверхностей в случае нержавеющих сталей даже более важна, чем в случае углеродистых сталей. В случае углеродистых сталей можно полагать, что ... высоких температур нагрева. Он особенно подходит для тех случаев, когда допуски для соединительных зазоров не могут быть точно выдержаны, как это требуется в случае припоя BAg-1. Припой BAg-2 не следует применять, когда время нагрева чрезмерно велико, вследствие тенденции этого припоя к ликвации. Применение серебряного припоя BAg-7 особенно важно при производстве изделий из нержавеющей стали; так как он имеет белый цвет и не содержит кадмия, то его используют при изготовлении оборудования для пищи. Меднофосфористые припои (ВСиР) не дают удовлетворительных результатов при пайке нержавеющих сталей, так как присутствие фосфора вызывает охрупчивание этих сталей (см. гл. 2). ... В гл. 4 приведены сведения, на основании которых следует выбирать флюсы и атмосферы для пайки. При пайке нержавеющих сталей с соединяемых поверхностей следует удалить пленку окиси хрома и предотвратить дальнейшее образование пленки. Для этих материалов требуется специальный флюс. ... флюсы будут растворять, по крайней мере, тонкие пленки окислов, что не будет иметь места в случае нержавеющих сталей. Соответствующие флюсы вообще могут только предотвратить окисление металла во время процесса пайки. Коррозионная стойкость нержа веющей стали обусловлена наличием на ее поверхности устойчивых оксидных пленок, которые образуются при соприкосновении стали с воздухом. Эта оксидная пленка очень тугоплавкая, поэтому настоятельно рекомендуется удалять ее механической очисткой непосредственно перед пайкой. ... Механическая очистка производится наждачной бумагой или полотном, а также напильником или на станке. Такие загрязнения, как жир или смазка, следует тщательно удалять перед пайкой. Операции по механической очистке и обезжириванию соединяемых поверхностей следует производить непосредственно перед сборкой соединяемых деталей для пайки. Если необходимо получить шов высокого качества при пайке ответственного соединения, то ни один из названных этапов подготовки поверхности опустить нельзя. При надлежащей предварительной очистке можно получить хорошие швы на механически обработанных нержавеющих сталях. ... Остатки флюса с паяных узлов из нержавеющей стали можно удалять различными стандартными способами, как, например, промывка холодной или горячей водой, химическая обработка или механическая очистка в сочетании с предшествующими способами. ... Очистка паяных соединений азотной и соляной кислотами не рекомендуется, так как они воздействуют на основной металл или на припой, разъедая их. Иногда некоторые сорта нержавеющих сталей в процессе пайки покрываются пленкой окислов по всей поверхности теплового воздействия. Если это оксидное покрытие тонкое, то его удаляют пескоструйной обработкой или обдувкой неметаллической дробью. Стальную дробь не применяют, так как стальные частицы прилипают к нержавеющей стали, ржавеют или становятся очагами коррозии. ... Выбор нержавеющей стали в каждом отдельном случае определяется или ее жаропрочностью или устойчивостью против коррозии. Отсюда логически возникает вопрос: «Зачем же применять нержавеющую сталь, если ее нужно паять материалом, который не обладает стойкостью против теплового воздействия и коррозии?» Ответом может служить большое количество припоев, которое можно применять с нержавеющей сталью. Серебряные припои устойчивы против многих коррозионных сред, которые не воздействуют на нержавеющую сталь. Площадь, занимаемая швом, обычно мала по сравнению с общей площадью поверхности и поэтому представляет собой только маленький участок для коррозии. В отношении жаростойкости имеются несколько стандартных и специ- ... флюсы будут растворять, по крайней мере, тонкие пленки окислов, что не будет иметь места в случае нержавеющих сталей. Соответствующие флюсы вообще могут только предотвратить окисление металла во время процесса пайки. Коррозионная стойкость нержа веющей стали обусловлена наличием на ее поверхности устойчивых оксидных пленок, которые образуются при соприкосновении стали с воздухом. Эта оксидная пленка очень тугоплавкая, поэтому настоятельно рекомендуется удалять ее механической очисткой непосредственно перед пайкой. ... Механическая очистка производится наждачной бумагой или полотном, а также напильником или на станке. Такие загрязнения, как жир или смазка, следует тщательно удалять перед пайкой. Операции по механической очистке и обезжириванию соединяемых поверхностей следует производить непосредственно перед сборкой соединяемых деталей для пайки. Если необходимо получить шов высокого качества при пайке ответственного соединения, то ни один из названных этапов подготовки поверхности опустить нельзя. При надлежащей предварительной очистке можно получить хорошие швы на механически обработанных нержавеющих сталях. ... Сопротивление паяных соединений тепловому воздействию ... Однако некоторые соединения из нержавеющей стали, паянные серебряными припоями BAg, имели коррозионные повреждения, когда на них воздействовала обыкновенная вода из водопровода. Наблюдалось также преждевременное разрушение паяных соединений под действием воды с растворенным в ней хлором. ... Исследования этих поврежденных соединений показали, что разрушение произошло вследствие нарушения связи между припоем и нержавеющей сталью. Полагают, что нарушение связи было вызвано электрохимическим явлением, происходящим между серебряным припоем и нержавеющей сталью. Такое явление наблюдается лишь в том случае, когда соприкасающаяся с соединением вода находится в спокойном состоянии. Движущийся поток воды предотвращает электрохимические процессы и коррозия приостанавливается. Этот тип повреждения соединения называется щелевой коррозией. ... Некоторые исследователи указывают, что добавка небольшого количества никеля к серебряным припоям полностью предотвратит возможность возникновения щелевой коррозии, за исключением стали 430. Но даже и в случае применения этой стали скорость распространения коррозии замедляется до заметной степени. Если в качестве припоя применять специальный сплав с содержанием олова и никеля, то и в соединениях из стали 430 щелевая коррозия не возникает. Большое количество соединений из нержавеющих сталей, выполненных пайкой серебряными припоями, не имели коррозионных повреждений в условиях эксплуатации. Однако • для предупреждения коррозионных разрушений следует уделять особое внимание жидкостям, которые будут находиться в контакте с паяным соединением, и выбору надлежащего припоя. ... Однако некоторые соединения из нержавеющей стали, паянные серебряными припоями BAg, имели коррозионные повреждения, когда на них воздействовала обыкновенная вода из водопровода. Наблюдалось также преждевременное разрушение паяных соединений под действием воды с растворенным в ней хлором. ... Исследования этих поврежденных соединений показали, что разрушение произошло вследствие нарушения связи между припоем и нержавеющей сталью. Полагают, что нарушение связи было вызвано электрохимическим явлением, происходящим между серебряным припоем и нержавеющей сталью. Такое явление наблюдается лишь в том случае, когда соприкасающаяся с соединением вода находится в спокойном состоянии. Движущийся поток воды предотвращает электрохимические процессы и коррозия приостанавливается. Этот тип повреждения соединения называется щелевой коррозией. ... Фиг. 50. Паяные стопорное приспособление и кулачковая шайба из нержавеющей стали. ... Малоуглеродистые стали — это стали с содержанием максимум 0,30% углерода; к среднеуглеродистым сталям относят стали с содержанием от 0,30 до 0,45% углерода; высокоуглеродистые стали содержат более 0,45% углерода. Сведения по вопросу пайки малоуглеродистых и низколегированных сталей приведены в гл. 15. ... Инструментальные стали с содержанием от 0,60 до 1,25% углерода известны как углеродистые инструментальные стали. ... Быстрорежущие стали хотя по определению логически относят ся к легированным инструментальным сталям, но выделены специ ... Фиг. 52. Паяное зубчатое приспособление из нержавеющей ... |
Сварка, резка и пайка металлов
Променеві методи обробки: Навч. посібник
Сварные базовые детали станков и машин. Обзор
Руководство по пайке металлов
Газовая сварка и резка металлов
Металловедение сварки стали и сплавов титана
Справочник по сварке и склеиванию пластмасс
