Справочник по вакуумной технике и технологии - Розбери Ф.
Пайка. Пайкой называют процесс соединения двух металлических частей с помощью расплавленного промежуточного металла или сплава, называемого припоем н имеющего более низкую температуру плавления, чем соединяемые части.
204
НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Процесс пайки состоит из прогрева материала спаиваемых частей до температуры плавления припоя, расплавления последнего, растекания и заполнения им зазоров с последующей кристаллизацией в паяном шве. При этом соединение частей достигается без расплавления их кромок, а смачиванием поверхностей более легкоплавкими жидкими металлами. Процессу пайки предшествует очистка спаиваемых поверхностей от окалины, окислов, грязи и жира с помощью напильника, шабера, шкурки, стальных щеток, а также травлением. Флюсующие вещества и протравы применяют для растворения окислов на поверхности соединяемых частей и предохранения уже очищенных поверхностей от окисления. После травления детали промывают и сушат. Обезжиривание производят протиркой поверхности: спиртом, бензином, ацетоном, уайт-спиритом, дихлорэтаном и др.
Подготовка к пайке включает в себя помимо очистки соединяемых поверхностей также и обеспечение требуемого их расположения между собой, выдержку нужных зазоров. Для этого применяются специальные приспособления. Если при сборке выдержать эти условия не удается, то применяют композиционную пайку или принудительное заполнение зазоров припоем под давлением. Припои используются в виде ленты, проволоки, порошка, прутка, стружки и т. д.
При пайке поделочной стали, жести, бронзы и латуни в качестве протравы пользуются хлористым цинком, при пайке латуни — нашатырным спиртом, при пайке цинка и чугуна — соляной кислотой. После протравы соляной кислотой для прекращения ее разъедающего действия изделие промывают в содовом растворе и окончательно — в чистой воде.
Хлористый цинк (травленая соляная кислота) представляет собой смесь из 50 % соляной кислоты и 50 % воды, в которую добавляют небольшие кусочки или стружку обыкновенного циика. Цинк вводят в эту смесь до тех пор, пока он не перестанет растворяться и не прекратится кипение кислоты. Чтобы хлористый цинк был коррозионно пассивным (не вызывал ржавления спаиваемых поверхностей), к нему прибавляют нашатырный спирт примерно в количестве, равном V3 взятой протравы. Нашатырный спирт вводится каплями, протрава взбалтывается. Добавление нашатырного спирта прекращается, как только молочный цвет протравы исчезнет и она сделается прозрачной.
При пайке высокотемпературными припоями в качестве флюсов применяют буру в виде порошка или в виде смеси с поваренной солью. В случае применения буры в порошке необходимо предварительно удалить воду, содержащуюся в кристаллах буры, во избежание вспучивания буры при пайке. Для пайки низкотемпературными припоями в качестве флюсов применяют стеарин или канифоль. При пайке алюминия в качестве флюса применяют смесь хлористого натрия с хлористым цинком.
Для нагрева места пайки до рабочей температуры применяют паяльник и паяльные лампы, газовые горелки, электрический ток и др. За последнее время успешно применяется пайка алюминия с помощью ультразвука, без применения флюсов.
Паяльники используются при пайке низкотемпературными припоями. Головка паяльника изготовляется из красной меди как наиболее теплопроводной. Пайку алюминия проводят головкой, изготовленной из того же материала. Форма и размеры паяльника зависят от кон-
НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
205
струкции спаиваемых деталей. Паяльники перед работой нагревают до температуры 400—500 °С.
Для того чтобы припой хорошо прилипал к паяльнику-, его рабочую часть опиливают или хорошо очищают, а затем натирают куском нашатыря н лудят (покрывают оловом). После этого паяльником берут каплю припоя и переносят ее на спаиваемые детали. Перемещая паяльник по шву, нагревают спаиваемые поверхности до температуры 200—250 °С. При этом припой заливает место спая и после остывания затвердевает и достаточно прочно соединяет спаиваемые части.
Электрические паяльники дают возможность непрерывно вести пайку. Температура их головки достигает 400 °С. Паяльная лампа допускает нагрев изделия до 700—900 °С. Работают лампы на керосине, бензине или спирте. В зависимости от горючего применяются различные конструкции ламп. Применение газовой пайки допускает еще больший нагрев изделия. Для создания широкого пламени, обеспечивающего менее концентрированный нагрев при газовой пайке, пользуются специальными горелками.
При разработке технологического процесса пайки учитывают требования к соединению и прежде всего состав припоя, взаимодействие его с основным металлом, способ прогрева, подготовку спаиваемых частей к пайке, величины зазоров и т. п.
2. Легкоплавкие оловянно-свинцовые припои (ГОСТ 81931—76)
Марка припоя Химический состав, % Примерное назначение
Олово Сурьма Свинец
ГЮС90 89—90 <0,15 Остальное Для пайки внутренних швов пищевой посуды
ПОС61 59—61 <0,8 Для ответственных паек в электротехнике в приборо» строении
ПОС40 39—40 1,5-2,0 Для пайки радиаторов, электро- и радиоаппаратуры; для электромонтажных работ
