СВАРКА, РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Газопламенная пайка

Если сравним пайку со сваркой, то различие заключается в том, что при сварке плавятся соединяемые кромки металла, а при пайке расплавляется только припой, температура плавления которого намного ниже, чем у свариваемых частей металла. Сразу надо от­метить, что пайка предусматривает применение преимущественно швов внахлестку, а это предполагает повышенный расход металла и применение довольно дорогих припоев. Поэтому пайка не нахо­дит такого широкого распространения, как сварка.

Существует два вида пайки: низкотемпературная и высокотем­пературная. Низкотемпературная пайка предусматривает примене­ние припоев с температурой плавления ниже 550°С, а высокотем­пературная —выше 550°С. Для низкотемпературной пайки исполь­зуются электропаяльники и газовоздушные горелки, а для вы­сокотемпературной — горелки, работающие на смеси ацетилена, бутана или пропана с кислородом. Если производится работа с круп­ногабаритным изделием, могут использоваться многопламен­ные горелки.

Остановимся на вопросе выбора припоев для пайки различ­ных металлов. Для низкотемпературной пайки лучше всего приме­нять оловянисто-свинцовые припои, а для высокотемпературной — медно-фосфористые, медно-цинковые и серебряные припои. Медно-фосфористые припои довольно хрупки и их нельзя приме­нять в конструкциях, испытывающих нагрузки. А так припой ши­роко используется при пайке металлов медной группы (меди, лату­ни, бронзы). Этот припой при пайке меди вообще не требует флю­са. Медно-цинковые припои используются для пайки стали, нике­ля, чугуна. Могут использоваться и для пайки металлов медной группы. Самый широкий спектр применения имеют серебряные припои. Они обеспечивают высокое качество соединений практи­чески всех черных и цветных металлов (исключение — алюми­ний, цинк).

Более подробно области применения припоев приведены в таблицах.

Практически любая пайка предполагает применение флюсов. Флюсы предохраняют металл и припой от окисления, растворяют оксиды, которые образуются при пайке, флюсы способствуют сма­чиванию металла припоем,

При низкотемпературной пайке наиболее распространенным флюсом является канифоль. Используются также флюсы, содер­жащие хлориды металлов, чаще других хлористый цинк и хлорис­тый аммоний.

При высокотемпературной пайке черных и цветных металлов обычно применяют флюсы на основе буры. Иногда добавляют бор­ную кислоту, когда необходимо повысить рабочую температуру пайки (при использовании более тугоплавких припоев). В случае применения легкоплавких припоев в флюс вводят хлористый цинк, фтористый калий и другие щелочные металлы. Для пайки алюми­ниевых и магниевых сплавов применяют системы солей, состоя­щие из хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов.

Если ведется газопламенная пайка, то лучше всего применять порошкообразные флюсы или флюсы в виде паст.

Предлагаются две таблицы по применению флюсов при низ­котемпературной и высокотемпературной пайке.

Флюсы при низкотемпературной пайке

Флюсы при высокотемпературной пайке

Особенности паяных швов. Уже упоминалось, что при пай­ке применяются главным образом нахлесточные швы. Прочность соединения при этом напрямую зависит от величины нахлеста. Для улучшения механических свойств стыкового соединения практи­куется увеличение рабочего сечения за счет применения косого или зубчатого стыка. Последний вид стыка часто используют при пай­ке полотен циркулярных ленточных пил. Однако такая конструк­ция паяного шва требует механической обработки и усложняет сборку соединяемых деталей. Типы паяных соединений показаны на рис. 47.

Тавровые соединения при пайке применяют очень редко. Пай­ка широко применяется при получении трубчатых соединений (рис. 48). Соединения типов 1 и 2 используют, когда допускается увели-

■ж

шштт

Рис. 47. Типы паяных соединений.

1 — стыковые; 2 — нахлесточные; 3 — с отбортовкой, 4 — втулочные, 5 — специальные

чеьпе наружного диаметра трубы, а соединения 3\4— при необ­ходимости его сохранения. Величина зазора между соединяемыми деталями при пайке должна быть минимальной для улучшения за­полнения его расплавленным припоем под действием капилляр­ных сил.

тщщ

тШМШ

Рис. 48. Трубчатые соединения

Технология процесса пайки: Начнем с того, в какой последо­вательности осуществляются операции при низкотемпературной пайке. Сначала соединяемые детали надо хорошо очистить. Затем эти детали надо подвергнуть процессу лужения. После этого дета­ли соединяются вместе, но с тем расчетом, чтобы между ними оставался небольшой зазор — 1—2 мм. На поверхность в месте будущего соединения наносится флюс. Затем горелкой расплавля­ется припой, который должен затекать в зазор и заполнить поверх­ность деталей вокруг зазора.

Последовательность операций при высокотемпературной пайке имеет свои особенности. Очистка деталей и их лужение происхо­дят по той же схеме. Затем детали обязательно закрепляются с со­блюдением требуемого зазора и нахлеста. Затем детали нагрева­ются факелом пламени. Нагревание происходит в зоне 25—30 мм от центра спайки. Больше нагревать всегда надо детали, имеющие большую (по сравнению с другой соединяемой деталью) толщину и теплопроводность. Когда место спая нагрето факелом горелки до температуры растекания припоя, нанести флюс. Припой после этого разогреть и тоже окунуть во флюс. Когда флюс на припое распла­вился, ввести припой в место спая и расплавлять его путем каса­ния разогретых ранее деталей, но ни в коем случае не плавить при­пой в пламени горелки.

Высокотемпературная пайка производится газовым пламенем нормального состава. Возможен небольшой избыток горючего. Удельная мощность пламени (по ацетилену) принимается [л/(ч * мм)]: для углеродистой стали —100—200, нержавеющей стали не более 70, меди— 150—200, латуни—100—120.

Закончив пайку, пламя надо отвести в сторону и дать соеди­ненным деталям остыть естественным путем, не пытаясь ускорить процесс охлаждения. Затем надо очистить шов от флюса ветошью с использованием теплой воды.