Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
3-2. ПОДГОТОВКА ДЕТАЛЕЙ К ПАЙКЕ
Некоторые операции по подготовке деталей к пайке в водородной печи были указаны выше. Детали должны быть очищены и жестко соединены между собой посредством оправок, зажимов, винтов, проволоки или за счет собственной массы. При этом должны быть предусмотрены зазоры, соответствующие различию в коэффициентах расширения соединяемых материалов. Поскольку медь, никель и некоторые другие металлы полностью размягчаются при температурах пайки, то соединения, использующие вес деталей, в некоторых случаях оказываются предпочтительнее различных зажимов и винтовых соединений.
Следует принимать меры предосторожности, чтобы избежать касания и нарушения целостности стенок печи при загрузке 'в нее спаиваемых деталей. В обычных горизонтальных печах с керамическим муфелем детали предварительно закладывают з лотки или контейнеры из никеля или нержавеющей стали. Если последние снабжены крышкой, то в ней должны быть достаточно широкие отверстия или каналы для свободной циркуляции водорода.
Массивные детали с внутренними полостями или пустотами, соединяющимися с окружающим пространством только через малые отверстия, должны быть предварительно прогреты в загрузочной части печи так, чтобы предохранить детали и муфель от термического уда,ра и обеспечить время, необходимое для вытеснения воздуха водородом во внутренних полостях деталей. Если эти полости достаточно велики, целесообразно продувать их сухим азотом непосредственно перед предварительным прогревом и сразу после охлаждения, чтобы исключить возможность взрыва.
Температура пайки зависит, как указано выше, от вида примененного припоя. Необходимую длительность нагрева можно определить визуально, помещая небольшое количество припоя в место, удобное для наблюдения, в то время как сама деталь находится в наиболее нагретой части муфеля. Однако выбор места должен быть таким, чтобы капли контрольного припоя не попадали на муфель или деталь (если последнее нежелательно). Иногда по условиям пайки кольцо или отрезок припоя, которым паяют деталь, может быть виден непосредственно. Возможно также расположение контрольного кусочка припоя непосредственно на самой детали, в таком ее участке, чтобы он был хорошо виден и его растекание не испортило бы саму деталь. Время, необходимое для завершения пайки после момента расплавления припоя, обычно определяется опытным путем. Это время минимально, когда контрольный кусочек припоя расположен непосредственно на теле главной детали паяемого узла; несколько больше времени требуется, если контрольный кусочек расположен на оправке или поддоне, которые менее массивны, чем сам узел, так как более массивные части нагреваются медленнее.
В случае пайки в атмосфере чистого сухого водорода, когда деталь не может быть видна, успех операции будет зависеть от правильности градуировки термопары, горячий спай которой расположен вблизи детали.
* Физические и механические свойства ковара приведены на стр. 180 и после дующих.
32
3-3. ПАЙКА В ЗАЩИТНОЙ АТМОСФЕРЕ
Этот метод не предусматривает использования печи, но он оказывается весьма удобным для пайки материалов с летучими компонентами, а также для узлов, существенным для которых является возможность местного нагрева »(зоны нагрева).
Принципиальная схема метода представлена на рис. 1. Колпак из стекла пайрекс или викор, покрытый защитной сеткой, подвешивается с соответствующим противовесом в вытяжном шкафу. Водород через расходомер и металлическую трубку вводится 'под колпак. Молибденовая или вольфрамовая спираль располагается вокруг или вблизи участка узла, который следует подвергнуть нагреву, и поддерживается в нескольких 'местах, чтобы избежать провисания и короткого замыкания. Деталь располагается на подходящей опоре из огнеупорной керамики примерно на половине высоты лолиака и окружается тепловым экраном из листового никеля или молибде на. Второй тепловой экран располагается сверху для защиты верхней части колпак# от нагрева. Медные выводы достаточно большого сечения соединяют спираль с регулируемым источником питания, что исключает их нагревание (проходящим током. Под нижним краем колпака оставляют место для выхода водорода, который поступает в Еытяжную вентиляцию *.
В ходе операции водород поступает в рабочее пространство под умеренным давлением и в течение времени, достаточного для полного вытеснения всего воздуха из (пространства под колпаком. Это время легко можно рассчитать, поскольку объем, ограниченный колпаком, и скорость потока водорода известны. Давление водорода должно быть достаточным, чтобы препятствовать проникновению воздуха в пространство под колпаком. Кроме того, рассчитанное время вытеснения воздуха водородом следует увеличивать на 20% для гарантии.
Пробы газа можно отбирать заборной трубкой, отверстие которой располагают у основания колпака. Пробу относят на безопасное расстояние, при этом отверстие затыкают пальцем. Затем горящую спичку подносят к отверстию. Если выходящий из пробы газ загорается медленно и спокойно, состав смеси является безопасным. iB случае взрывоопасной смеси раздается громкий хлопок. После наполнения подколпакоеого пространства водородом замыкают цепь нагревателя и начинают медленно увеличивать напряжение от нуля. С того момента, когда деталь начинает нагреваться, наблюдение за процессом следует вести особенно тщательно. Оператор, ведущий процесс, должен иметь защитную маску (экран). Когда припой начинает плавиться, может произойти запыление стенок колпака (в случае присутствия в припое легко летучих примесей, таких как цинк или кадмий). Однако это запыление не столь сильно, чтобы затруднить прямое наблюдение за процессом. Пайка проводится без каких бы то ни было флюсов (деталь должна быть очищена до пайки). Могут применяться любые припои (сплавы и чистые металлы), упомянутые выше, однако при пайке под колпаком обычно предпочитают твердые припои с промежуточными температурами плавления.
