Пайка труб мідних здійснюється двома методами:
Високотемпературний - використовується для трубопроводів з великим навантаженням або при високих температурах. Плавлення припою відбувається при температурі 600-900 градусів.
Низькотемпературний, застосовуваний для трубопроводів з низьким навантаженням, в холодильниках це шви випарника мідь-алюміній, зворотного трубопроводу низького тиску.
Залежно від використовуваного припою, температура досягає 450 градусів для м'якого, і більше 450 градусів для твердого
Пайка - освіту нероз'ємного з'єднання з міжатомними зв'язками шляхом нагрівання матеріалів, що з'єднуються нижче температури їх плавлення, їх змочування припоєм (див. Пп.5 і 18), затікання припою в зазор і подальшої його кристалізації
Припій - це метал або сплав, що вводиться в зазор між сполучаються деталями або утворюється в процесі пайки, має більш низьку температуру плавлення, ніж паяемие матеріали.
Флюс - допоміжний матеріал, застосовуваний для видалення окислів з поверхні паяемого матеріалу й зварювання і запобігання їх утворення. Флюс може брати участь в утворенні припою шляхом виділення з нього компонентів, що розкладаються при пайку металу
Паяемости - властивість матеріалів утворювати з'єднання при заданому режимі пайки.
Режим пайки - сукупність параметрів і умов, при яких здійснюється пайка. Параметрами пайки є температура, час витримки, швидкість нагріву і охолодження.
Умови пайки - спосіб нагріву, середа, припой і т. Д.
Відповідно до сучасних уявлень процес освіти паяних з'єднань протікає в дві стадії: виникнення і розвиток фізичного контакту і утворення хімічного зв'язку між атомами контактуючих поверхонь внаслідок квантомеханические взаємодії їх електронних оболонок.
При пайку виникнення фізичного контакту і збудження хімічного зв'язку між атомами на поверхнях досягається на стадії змочування рідким припоєм поверхні паяється. Міцність з'єднання залежить від типу діючих на контактної поверхні міжатомних сил. При слабкій взаємодії, наприклад при фізичній адсорбції, змочування призводить до отримання щодо маломіцних з'єднань. Якщо твердий і рідкий метали здатні до хімічної взаємодії, то змочування забезпечує утворення міцного зв'язку.
Газопламенная пайка
Застосовуються пальники, що працюють на ацетилені, пропані і побутовому газі, установки для механізованого газопламенной пайки.
Межі застосування. Розміри: деталі будь-якої форми товщиною 1-10 мм.
Матеріал: вуглецеві і низьколеговані сталі, сірий чавун, мідь, нікель, мідно-нікелеві сплави, алюміній, срібло, золото та ін. Метали.
Область використання: дрібносерійне і масове виробництво; виготовлення трубопроводів, теплообмінників холодильна техніка ,, деталей автомобілів, електротехнічних і ювелірних виробів, усунення дефектів чавунного і алюмінієвого лиття.
Параметри пайки: температура пайки вибирається на 30-50 ° С вище температури застосовуваного припою, надлишковий тиск пропану 100-400 кПа, ацетилену 60-80 кПа, побутового газу 30 кПа. Тривалість пайки 0,5-3 хв.
Припої: олов'яно-свинцеві, олов'яно-цинкові, алюмінієві, мідні, срібні, золоті та ін.
Флюси: вибираються в залежності від температури пайки й зварювання; при масовому виробництві використовують газоподібні флюси.
Техніка пайки. Перед паянням необхідна попередня підготовка поверхні деталей. Пайку виконують із застосуванням флюсів за винятком з'єднань з міді, паяних срібно-мідно-фосфористий і мідно-фосфористий самофлюсуючі припоями. При нагріванні виробів пальниками використовують факел полум'я на відстані ~ 10 мм від кінця ядра. При пайку масивних деталей застосовують многосопловой пальника, що забезпечують м'який і рівномірний нагрів. Пайка мідно-цинковими припоями якісно виходить при нагріванні окислювальним полум'ям за рахунок зменшення випаровування цинку. При нагріванні нержавіючих сталей рекомендується нормальне полум'я з метою запобігання утворенню карбідів хрому, що сприяють розвитку міжкристалітної корозії. При пайку різнорідних і разнотолщинних матеріалів полум'я направляють на деталь, що має велику теплопровідність і масу.
Дефекти паяних з'єднань
Якість паяних виробів визначається їх міцністю, ступенем працездатності, надійністю, корозійну стійкість, здатність виконувати спеціальні функції (теплопровідність, електропровідність, комутаційні характеристики і т.п.). Забезпечення цих характеристик досягається оптимальними рішеннями в процесі виробництва паяного вироби. Дефекти, що виникають при виготовленні паяних виробів, можна розділити на дефекти заготовки і збірки, дефекти паяних з'єднань і паяних виробів.
До найбільш типовим дефектам паяних з'єднань відносяться пори, раковини, шлакові і флюсові включення, непропаи, тріщини. Ці дефекти класифікують на дві групи: пов'язані із заповненням розплавом припою зазору між з'єднаними пайкою деталями і виникають в процесі охолодження вироби з температури пайки. Дефекти першої групи пов'язані головним чином з особливостями заповнення капілярних зазорів в процесі пайки. Дефекти другої групи зумовлені зменшенням розчинності газів в металах при переході їх з рідкого стану в тверде і усадковими явищами. До них також відноситься пористість кристаллизационного і дифузійного походження. Крім пір до дефектів суцільності відносяться тріщини, які можуть виникати в металі шва, в зоні спаев або в паяемом металі. Велику групу дефектів складають шлакові і флюсові включення.
Причиною утворення непропаев, які беруть початок на кордоні розділу з паяемим металом, може з'явитися неправильне конструювання паяних з'єднання (наявність «глухих», які не мають виходу порожнин), блокування рідким припоєм газу при наявності нерівномірного нагрівання або нерівномірного зазору, місцеве відсутність змочування рідким припоєм поверхні паяється. Причиною появи блокованих залишків газу в швах може бути нерівномірність руху фронту рідини при затікання припою в зазор. Фронт дробиться на ділянки прискореного й уповільненого просування, в результаті чого можуть відсікатися малі обсяги газу. Таким же чином може відбуватися захоплення флюсу і шлаків в шві.
У процесі охолодження з'єднання через зменшення розчинності газів відбувається їх виділення і утворення розсіяною газової пористості. Досвід високотемпературної пайки алюмінієвих сплавів з попередньою дегазацією припоев і флюсів показує, що пористість металу шва при цьому різко зменшується.
Інший вельми поширеною причиною утворення розсіяною пористості є виникнення так званої усадочною пористості. Це явище характерне для випадку затвердіння сплаву з широким інтервалом кристалізації. При малих зазорах усадкові междендрітние порожнечі, як правило, тягнуться у вигляді ланцюжка в центральній частині шва. При великих зазорах усадочні пори розташовуються в шві більш рівномірно в междендрітних просторах.
Причиною утворення пір в паяних швах може бути ефект сфероїдизації.
В цьому випадку пористість в зоні шва виникає в результаті нескомпенсованих дифузії атомів припою і паяється. Такого роду пористість виникає в системах припій - паяемий метал, у яких є помітна різниця в коефіцієнтах дифузії.
Тріщини в паяних швах можуть виникати під дією напруг і деформацій металу вироби в процесі охолодження. Прийнято розрізняти холодні і гарячі тріщини. Холодні тріщини утворюються при температурах до 200 ° С. Гарячими називаються тріщини, що утворюються при температурі вище 200 ° С. Ці тріщини зазвичай мають кристаллизационное або полігонізаціонное походження. Якщо в процесі кристалізації швидкість охолодження висока і виникають напруги великі, а деформаційна здатність металу шва мала, то з'являються кристалізаційні тріщини. Полігонізаціонние тріщини виникають вже при температурах нижче температури солідусу після затвердіння сплаву по так званим полігонізаціонним кордонів, що утворюється при вибудовуванні дислокації в металі в ряди і освіті сітки дислокацій під дією внутрішніх напружень. Холодні тріщини виникають найчастіше в зоні спаев, особливо в разі утворення прошарку тендітних интерметаллидов. Тріщини в паяемом металі можуть з'явитися і в результаті впливу рідких припоев, що викликають адсорбційна зниження міцності.
Неметалеві включення типу флюсових або шлакових виникають при недостатньо ретельній підготовці поверхні виробу до пайки або при порушенні її режиму. При занадто тривалому нагріванні під пайку флюс реагує з паяемим металом з утворенням твердих залишків, які погано витісняються з зазору припоєм. Шлакові включення можуть утворитися також через взаємодію припоев і флюсів з киснем повітря або полум'ям пальника.
Правильне конструювання паяних з'єднання (відсутність замкнутих порожнин, рівномірність зазору), точність складання під пайку, дозоване кількість припою і флюсуючих середовищ, рівномірність нагріву - умови бездефектності паяного з'єднання.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10