Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Одним из преимуществ пайки под колпаком является возможность применения ее к узлам, содержащим детали из сравнительно непрочных материалов (например, стекла), уже соединенных с паяным узлом. Такие узлы могут паяться за счет соответствующего расположения нагревательной спирали в нужном месте и введения дополнительных экранов из листового никеля или молибдена для защиты менее прочных деталей от чрезмерного нагрева. Расход водорода после расплавления припоя и выключения нагрева уменьшается, однако он подается до тех пор, пока деталь не охладится настолько, чтобы ее можно было извлечь на воздух без риска окисления или растрескивания.
3-4. НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ
Нержавеющие стали и другие хромсодержащие сплавы нельзя паять в атмосфере обычного баллонного или влажного водорода, так как водяной пар или кислород, содержащиеся в таком водороде, могут привести к образованию защитной
Рис. 1. Установка для пайки под колпаком.
1 — вытяжной шкаф; 2 — противовес, 3 — обрабатываемая деталь; 4 — тепловой экран; 5 — защитный экран или сетка; 6 — колпак из сгекла пайрекс; 7 — держатели; 8 — вольфрамовая или молибденовая спираль; 9 — керамическая платформа; 10— расходомер; 11— к вытяжке, 12 — к источнику напряжения.
* Из соображений техники безопасности рекомендуется уплотнять стык колпака с основанием, а водород на выходе поджигать. (Прим. ред.)
3—454 33
пленки окиси хрома на металле, которая затрудняет смачивание и взаимодействие расплавленного припоя с поверхностью детали.
Термическая обработка, обезгаживание, очистка и пайка аустенитной нержавеющей стали в сухом водороде *. Некоторые из аустенитных немагнитных нержавеющих сталей, например типов 302, 304, 305 и 347, широко применяются для изготовления некоторых деталей электровакуумных приборов и вакуумных аппаратов. Однако присутствие хрома в этих сталях затрудняет использование обычных печей с атмосферой влажного водорода из-за образования окислов в результате неблагоприятного состава газовой смеси и наличия кислорода в баллонах водорода, а также в результате диффузии этих и других примесей через пористые стенки муфелей, которые обыкновенно применяются в печах.
В чистом сухом водороде окись хрома восстанавливается при температуре выше ]050°С. Если кусок чистой отполированной аустенитной нержавеющей стали, которая была окислена химическим способом, или нагревом на воздухе, или во влажном
водороде, нагреть примерно до 1 050° С в сухом водороде, то ее исходная блестящая поверхность полностью восстанавливается **. В действительности при охлаждении цвет стали получается еще более светлым, чем исходный, так как поверхность уже ие пассивирована. (Для обычного промышленного или бытового потребления металл следует обработать в одной из пассивирующих ванн) Когда детали из нержавеющей стали используются в качестве внутренних элементов электровакуумных приборов или устройств, свежесть и чистота поверхности настолько существенны, что монтаж и откачку осуществляют по возможности немедленно после отжига и с мероприятиями, обеспечивающими максимальную чистоту операций: в помещениях с искусственным климатом (минимальное загрязнение воздуха и низкая влажность), в перчатках, напальчниках и с помощью специального инструмента
Опыт показывает, что загрязнения вне зависимости от источника включая кислород и водяной пар, почти всегда присутствуют в керамических муфелях. При на-1реве (отжиге) аустенитные нержавеющие сплавы чрезвычайно склонны к образованию тонкой зеленой окиси хрома, которая, как возможный источник газа, крайне нежелательна в деталях электровакуумных приборов. При пайке присутствие пленки окиси вредно, так как она эффективно препятствует смачиванию, которое является необходимым для получения высококачественного вакуумноплотного шва. Это свойство, безусловно, оборачивается преимуществом, когда нержавеющая сталь используется в качестве материала для оправок и других фиксирующих устройств при пайке меди, никеля, ковара и других металлов в обычном или влажном водороде в керамических муфелях. Эта пленка предотвращает также прилипание вольфрама и молибдена к предварительно окисленным сердечникам из нержавеющей стали, на которых эти тугоплавкие металлы в виде катодов или подогревателей отжигаются и формуются в атмосфере баллонного водорода).
Установлено, что в сухом водороде нержавеющая сталь весьма слабо окисляется или совсем не окисляет.-ся. В качестве предосторожности следует тем не менее измерять точку росы баллонного водорода, поскольку возможны некоторые колебания количества заключенной в нем влаги. Результаты получаются удовлетворительные, когда точка росы не выше —50° С. (Хотя точка росы диссоциированного аммиака, 75% Нг, 25% N2y образованного из безводного газа, очень низка, есть основания опасаться, что в такой атмосфере в какой-то мере может произойти азотирование деталей )
Если установлено, что водород содержит влагу, или есть основания полагать, что в нем имеется малое количество кислорода, следует использовать простую осу-
* Холоднокатаная простая углеродистая или инструментальная сталь, так же как инвар и другие никелевые стали, может обрабатываться таким же способом, что и нержавеющая сталь.
