СВАРКА, РЕЗКА И ПАЙКА МЕТАЛЛОВ

ПАЙКА МЯГКИМИ ПРИПОЯМИ

Мягкими припоями называются легкоплавкие припои с темпера­турой плавления ниже 400°. Эти припои имеют малую механиче­скую прочность; предел прочности при растяжении обычно не пре­вышает 5—7 кг/мм2. Пайка мягкими припоями может применяться почти для всех металлов в разнообразных сочетаниях, в том числе и для таких легкоплавких, как цинк, свинец, олово и их сплавы. Наиболее употребительные мягкие припои обычно содержат значи­тельное количество олова.

В табл. 27 приведён состав и примерное назначение оловянно­свинцовистых припоев по ГОСТ 1499-42. Дефицитность олова за­ставляет искать легкоплавкие припои, не содержащие олова или содержащие его в минимальных количествах. В табл. 28 приведены некоторые составы припоев-заменителей без олова. Для специальных целей применяются иногда особо легкоплавкие припои, которые по­лучаются добавкой в свинцово-оловянистые припои висмута, кадмия или обоих этих металлов. В табл. 29 приведены составы некоторых таких особо легкоплавких припоев. Мягкие припои изготовляются в виде прутков, болванок, проволоки (обычно диаметром 3 мм), трубок, набитых флюсом (вес флюса составляет около 5% от веса припоя), порошка и пасты из порошка припоя с флюсом. Поверх­ности спая должны быть хорошо очищены механическими и хими­ческими средствами или предварительно облужены. Флюсы при пайке мягкими припоями, как правило, необходимы. Для флюсов применяются сравнительно слабодействующие на металл органиче­ские вещества, или неорганические соединения, действующие силь­нее и разъедающие металл. К первой группе веществ можно от­нести канифоль, хорошо очищающую медь и латунь от окислов, и стеарин, особенно подходящий для пайки свинца и свинцовых сплавов. Существуют и многие другие органические вещества, при­годные в качестве флюсов для мягких припоев. Из более сильно действующих неорганических соединений следует отметить техниче­скую соляную кислоту, хлористый цинк ZnCl2, хлористый аммоний (нашатырь) NH.,C1 в порошке или кусках, фосфорную кислоту и т. д. Чаще всего применяется раствор хлористого цинка с добавкой хло­ристого аммония. Раствор хлористого цинка для пайки обычно изготовляется растворением мелко нарезанного цинка в техниче­ской соляной кислоте до прекращения реакции (паяльная кисло­та, паяльная жидкость). Обычный состав флюса с хлористым цин­ком: хлористый цинк 25—50%, хлористый аммоний (нашатырь) 5—20%, остальное вода.

По окончании пайки сильно действующие разъедающие неор­ганические флюсы должны быть тщательно удалены с поверхности металла, так как они могут вы­звать быструю коррозию.

Мягкая пайка производится паяльниками и газовыми горелка­ми, погружением в ваннах и т. д. Наиболее распространена пайка паяльниками. Рабочая часть па­яльника изготовляется из меди, форма паяльника должна соответ­ствовать форме соединения, а вес— размерам изделия и толщине ме­талла, чтобы паяльник мог, не охлаждаясь значительно, нагреть кромки до необходимой температуры. Нагреваются паяльники на горнах, паяльных лампах и газовых горелках. Для непрерывной ра­боты к паяльникам могут быть пристроены бензиновые или газовые горелки. Наиболее удобны в работе распространённые на производ­стве паяльники с электрическим нагревом, которые обеспечивают наи­высшую производительность и наилучшие условия труда. Горелки для мягкой пайки работают на дешёвых промышленных или природ­ных горючих газах, сжигаемых с воздухом.

Распространённым способом пайки является погружение деталей в металлические ванны с расплавленным припоем. Удобны котелки для расплавленного припоя с электрическим нагревом. Иногда, на­пример для свинцовых труб и кабельных оболочек, производится пайка растиранием. Место пайки обливается расплавленным при­поем и формуется в полурасплавленном состоянии растиранием концами или паклей. При мягкой пайке алюминия растирание в не­сколько иной форме применяется для разрушения плёнки окиси алю­миния, которую не могут растворить флюсы при низких температу­рах мягкой пайки. На нагретое до температуры пайки место нано­сится припой и растирается проволочной шёткой или скребком до облуживания поверхности, после чего добавляется необходимое ко­личество припоя (технически чистый цинк или различные легко­плавкие сплавы цинка, олова, иногда с добавкой алюминия).

Прочность мягких припоев незначительна, поэтому соединения, подвергающиеся значительной нагрузке, рекомендуется до пайки прочно скреплять точечной сваркой, заклёпками, развальцовкой, фальцовкой, шпильками и т. д.; припой в этом случае служит пре­имущественно для уплотнения шва и придания ему герметичности.