Сварка в машиностроении.Том 4 (1041441), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Разработаны специальные газообразные флюсы, например флюс БМ-1 (ТУ 6-02-707 — 72), представляющий собой жидкость, кипящую при 54" С. Пары этой жидкости с помощью флюсопитателя вводятся в ацетиленовый трубопровод и, попадая в пламя горелки, образуют борный ангидрид, выполншощий роль флюса, Преимущество газообразного флюса заключается в практическом отсутствии продуктов реакции после пайки.
Пайка в газовых средах (главным образом высокотемпературная) обычно позволяет полностью избавиться от применения флюса. Для пайки в вакууме применяют специальные вакуумные печи или контейнеры, пагреваемые в электрических печах (3). Обычно используют вакуум с остаточным давлением 1О г — 1О в мм рт. ст. ь1ем ниже температура пайки н более легирован паяемьш материал компонентами, обладающими большим сродством к кислороду, тем ниже должно быть остаточное давление. В ряде случаев это требование становится практически трудновыполнимым и приходится использовать различные технологические приемы, улучшающие смачиваемость припоями: при пайке жаропрочных сталей и никелевых сплавов — их никелирование, при пайке алюминиевых сплавов — введение магния в количестве О,1 ~/л объема контейнера для дополнительного воздействия паров магния на окисную пленку. Прн пайке в атмосфере аргона применяют контейнеры различной конструкции.
В некоторых случаях (при пайке титана) аргон подвергают дополнительной очистке. Часто применяют также никелирование сложнолегированиых с~алей и никелевых сплавов. Распространено активнрование газовой среды прн пайке в аргоне путем помещения в контейнер для пайки фторбората калия (КВГ~) в количестве около 1 г/л объема контейнера. При пайке фторборат калия разлагается с образованием фторида бора, взаимодействующего с окисной пленкой и улучшающего смачивание припоем.
Широко, особенно в радиоэлектронной промышленности, использу1от пайку в водороде. Допустимая влажность водорода зависит от паяемого материала: при пайке меди и низкоуглеродистых сталей пригоден водород нз баллонов без '$ в $ в в ° с ° Э ° в ° аа ° а ° ° ° ° ° ав ° ° ° ав 1 1 1 ° а' ° ° ° ° ° в ° ° ° ° ° ° с !1 ° 1 ° с ° ° аа ° ° ав 11 11 ° 1 1 1 ° ° ° с ° ав с ° ° ° ° ° ° '1 1 ав а в а в ° в ° ° с ° а ° с 1 ° ° $11 ° ° ' с с '1 $ ° ° ° ° с ° ° а ° ° ° 1 1 ° ° ° с ° ° 1 1 ° с в ° ° ° ° ° ° ° в а в ° ° ° а ав ° ° а ° в ° ° ° ° ° ' ° ' 1 '1 $1 а ° в ' в ° ° ° ° ' ° ° с. а с ° ° ° в ° ° '» ° с ас.
в ° с. ° ° ' ° в . с $1 11 11 а ° ° а ° Оборудоеание для пайки ЗЗ0 Материало! и оборудование для пайки дополнительной осушки (точка росы — 7' С), для пайки сталей типа 18 — Ы вЂ” осушенный водород с точкОЙ росы — 40' С, дчя )карОпр(п!Ных сталей и сплаэов— с точкой росы — 65' С и ниже.
Кроме чистого водорода применяют более экономичную, при использовании баллонного газа, азотоводородную смесь, получаемую при диссоциации аммиака (ДА), состоящую из 75% водорода и 25% азота (по объему). Прн соответствующей очистке азотоводородная смесь может заменить чистый водород, за исключением случаев, когда имеется опасность образования нитридов или растворения азота в паяемом металле. К недостаткам водорода и ДА относится взрывоопасность их смесей с воздухом.
В связи с этим получили распространение газовые смеси с пониженным содержанием водорода, Это газовая смесь ПСА — 08, содержащая 7 — 20% водорода, остальное — азот, осушенная до точки росы — 20чч — 40'С. Газовую смесь получают путем частичного сжигания водорода, содержащегося в диссоциированном аммиаке, и глубокой осушки. Восстановительная способность смеси и взрывобезопасность зависят от влажности и содержания водорода. При содержании водорода на нижнем уровне газ практически безопасен 11), При недостаточной осушке газа, пайке коррозионно-стойких и жаропрочных сталей на детали наносится небольшое количество флюса, Находят применение также смеси водорода с аргоном, содержащие 5 — 10% водорода.
При высокой степени очистки от примесей смесь обладает достаточной активностью и взрывобезопасна. Наиболее целесообразна централизованная поставка смеси в баллонах (ТУ 51-641 †), но смесь может быть приготовлена и на месте применения, для этого необходима соответствующая аппаратура. В некоторых случаях при пайке можно использовать очищенный от кислорода и влаги азот. Такой азот содержит 2 — 4% водорода, точка росы до — 65' С, В качестве защитных и слабо восстановительных сред прн пайке нашли применение различные углеводородные газы после частичного или почти полного сжигания. Они содержат окись углерода, углекислый газ, водород, азот.
Точка росы зависит от степени осушки и может быть до — 40' С (газовые смеси ПСΠ— 06, ПСΠ— 09). !!родолжение табл, 17 Паяемые мачериалы, применяемые припои ПВ209 ()та 209) (ГОСТ 23178 — 78) 700 — 900 Фтористый калий Фторборат калия Бора окись 41 — 43 Коррозиоппостойкие и кон. струкционные ста. ли, медь и ее сплавы. Серебряные, педные с соотнетствукнцей тенгературой плавления То же, что для ПВ209 22 — 24 34 — 36 ПВ2О9Х <М 2О9) (ГОСТ 23178 — 78) Вариант Флюса ПВ209 Получается химическим взаимодействием компонентов: борная кислота гидроокись калия (КОН) Фтористоводо.
родная кис- лота 34,8— 36,8 27,9— 29,9 34,3— 36 3 700 — 900 ПВ284Х (7т 284) (ГОСТ 23178 — 78) Получается химическим взаимодействием компонентов: борная кислота гидроокнсь калия (КОН) Фторнстоводородная кис- лота То же, что дл я ПВ209 Припоя с более анзкой температурой плавле- ния 6ОО-8О0 29 — 3! 25 — 27 43 — 45 650 — 13ОШ Ф1 00 00 — 73 2! — 21, 8 Гаури Борный анги. др ид Фторнсчый каль- ций ОЬОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПАЙКИ ТУ 48-08-48 — 70. Твердосплавный инструьюнт Основнь(м элементом оборудования для пайки является устройство, обеспечивающее нагрев изделия до температуры пайки.
Кроме специфических нагревательных устройств (паяльников, паяльных ламп, специальных горелок, ванн расплавленного припоя, электроконтактных нагревателей и пр.) широко используют обычноа термическое н сварочное оборудование (печи, установки индукционного нагрева, газосварочные горелки, соляные печи и ванны, электронно-лучевые установки со сканирующим лучом, светолучевые установки, электроконтактные точечные и роликовые сварочные машины и др.).
В промышленности распространены паяльники различных типов. Для электро- и радиомонтажных работ широко применяют наиболее экономичныа паяльники с внутренним электрическим нагревателем. ь1асто электрические паяльники комплектуют терморегуляторнмн, а иногда — устройством для дозированной подачи припоя. Для пайки алюминиевых сплавов применяют ультразвуковые паяльники. Для пайки в печах используют в основном электрические печи сопротивления с рабочей температурой, соответствующей температуре пайки. В зависимости ьт объема производства, размеров н массы паяемых изделий п!.!бира!От камерные печи периодического действия с ручной или механизированной загрузкой и методические с различными устройствами для перемещения паяемых изделий: толкательные, конвейерные и другие, а также колпаковые, шахтные и элеваторнь е печи.
Для пайки в газовых средах и вакууме используют как обычные воздушные печи (при этом дсталн помещают в герметнзпруемые контейнеры, заполняемые 5 — 10 Чугун, припой — ~ латунь ТУ 48-4-325 — 75 ФПСН вЂ” 2 Борная кислота Углекислый литий Углекислый натрий Соленая лигатура (ЫаС! — 72$' Ыар — 27 5'4) Борный ангидрид Бура Фтсристый натрий Фторцярнонат калия 650 — 750 45 22,5 22,5 10 АНП вЂ” 2 800 †11 68 Пейна жиро. прочных сталей н никелевых сплавов ннкелсвыыя прппояыи 20 9 МАФ вЂ ! Бура Азотнокислый натрий Углекислый натрий Фтористый натрий Фторцирконат калия Окись кобальта ТУ 48.4-333 — 75. Пайка — сварка чугуна чугунным прнпоен УНЧ-2 33 27 800 12,5 8,5 Материалы и оборудование для пайки 382 18. Электрические печи различного типа Размеры рабочего простравства, мм Рабочая температура, 'С Газовая среда Тип печи н марка Дл" на ) Высота Шнрннз Камерные С Н 0 — 8, 5.
1 1. 5/! б С НЗ вЂ” 5.'10. 3,2/! 2 Воздух Защитная 850 500 !600 !200 500 З2О 1!00 !000 Шахтные й ШЗ вЂ” 8,40/10  — 5.15/13 1ООО ! 1300 800 500 4000 1500 Вакуум Колпаковая ЕГ Н вЂ” 2, 3/12 300 1200 Водород Элеваторная СЭ — 8. 8/1 б 8ОО Вакуум 8ОО !6ОО СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ газом, илн вакуумируемые), так и специальные печи, в том числе вакуумные и водородные. Современная номенклатура печей, изготовляемых различными заводами электротермического оборудования, обширна, и информация о ней можат быль получена в специальных изданиях.
В табл. 18 приведена характеристика некоторых электрических печей, которые могут быть использованы для пайки. Для индукционного нагрева под пайку применяют машинные преобразователи, например ПВ 50/2500, ПВ 100/8000 — 1, мощностью 50 н 1ОО кВт с частотой тока 2500 и 8000 Гц соответственно, и ламповые высокочастотные установки ВЧИ вЂ” 25/0,44 — ЗП, ВЧИ вЂ” 63/0,44 — ЗП, ВЧИ вЂ” 63/0,066 — ЗП (в числителе— номинальная колебательная мощность в киловаттах, в знаменателе — частота тока в мегагерцах). Для пайки погружением могут быть использованы обычные терл!ические соляные печи и ванны, а для пайки алюминиевых сплавов — специальные, с муфелем и электродами из жаростойких никелевых сплавов.
Более полно вопросы оборудования для пайки рассматриваются в специальной литературе 13]. 1. Есенберснн Р. Е. Пайка н термообработка деталей в газовой среде и вакууме. Л., Машпностроснне, 1972. 182 с. 2. Лешко Н. Ф., Лашко С. В. Пайка металлов. М., Машиностроение, 1967. 365 с. 3, Справочник по пайке, Под рсд. С. Н. Лоцманова, И.
Е. Петруннна, В. П. Фролова. М., Машнпостроенне, 1975, 407 с. 4. Сгп!1Ье1!з С. Л «Ые!а!з се1егепсе Ьоой», 51Ь еб. Еопйоп=воз!оп, 1976, р. 1548= 1551. Глава 12 ТЕХНОЛОГИЯ ПАЙКИ И КОНСТРУИГОВАНИЕ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕХНОЛОГИИ ПАЙКИ В основу разработки технологии пайки принимаются требования к свойствам соединений, определяющиеся из условий работы паяных изделий (прочность при нормальной и повышенной температурах, коррозионная стойкость в определенных средах, тепло- и электропроводность н др.).