6 (1088751)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Занятие 4  лекция №6. Образование качественного соединения при пайке.

Трудоемкость _2__ часов.

Факторы, влияющие на образование и качество паяных соединений. Смачивание и растекание припоя, взаимодействие припоя с основным металлом и окружающей средой (газами), кристаллизация припоя. Дефекты паяных соединений и методы их устранения.

6 Образование качественного соединения при пайке.

6.1 Факторы, влияющие на образование соединения.

Смачивание и растекание припоя, взаимодействие припоя с основным металлом и окружающей средой (газами), кристаллизация припоя и т.д.

Пайкой называется процесс соединения металла в твердом состоянии путем введения в зазор припоя, взаимодействующего с основным металлом и образующего жидкую металлическую прослойку кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва.

Классификацию способов пайки осуществляют по физико-химическим признакам и средствам нагрева.

Капиллярной называют пайку, при которой припой заполняет зазор между соединяемыми поверхностями деталей и удерживается в нем за счет капиллярных сил.

Диффузионной называют пайку, отличающуюся длительной выдержкой с целью упрочнения соединения за счет диффузии компонентов припоя и паяемых металлов.

Контактно-реакционной называется пайка, при которой между соединяемыми металлами или между соединяемыми металлами и прослойкой другого металла в результате контактного плавления образуется сплав, который заполняет зазор и при кристаллизации образует паяное соединение. Пайка осуществляется без припоя.

6.2 Особенности кристаллизации при пайке.

1. Неравномерность процесса.

2. Активное взаимодействие между расплавленным припоем и основным металлом в зоне слоя.

3. Влияние на процесс кристаллизации основного металла.

4. Ярко выраженная ликвация в шве.

5. Зависимость характера кристаллизации от качества припоя в соединительном зазоре.

1. Неравномерность процесса. В условиях кристаллизации в паяных швах одновременно идут ограниченные по времени и сложные процессы взаимодействия в системах: 1) основной металл – флюс – припой – атмосфера воздуха или 2) основной металл – контролируемая газовая среда – припой, состояние равновесия в которых не достигается. При неравновесной кристаллизации частично подавляется выравнивание состава, как твердой так и жидкой фазе, что приводит к дендритной ликвации, вызывает выделение в шве, наряду с тугоплавкой, более легкоплавкой составляющей, обладающей повышенной хрупкостью.

2. При пайке получают большое развитие процессы взаимодействия основного металла и расплавленного припоя в результате чего последний интенсивно легируется компонентами основного металла. Состав припоя в процессе пайки может меняться в результате растворения в нем основного металла, а также в результате избирательной диффузии компонентов припоя в основной металл, испарения наиболее летучих компоненты припоя, окисления и удаления в шлак за счет газовой фазы или окислов основного металла. В результате

В результате процессов, протекающих на границе, основной металл – расплав припоя, может образоваться один или несколько слоев интерметаллических соединений. Они обладают высокой хрупкостью, поэтому наличие их в закристаллизовавшемся паяном шве ведет к снижению прочности паяных изделий. Для предупреждения из появления, на основной металл наносят барьерные покрытия, выбирают соответствующий режим пайки, изменяют скорость нагрева перед пайкой и охлаждения после пайки.

1. Влияние твердой поверхности основного металла приводит к ориентированной кристаллизации металла шва. В отдельных случаях наблюдается непрерывная структурная связь между основным металлом и зоной сплавления.

Основные зоны паяного шва

Рассмотрим основные зоны, которые принято различать в паяных швах.

Паяный шов – элемент паяного соединения, включающий зону сплавления и диффузионную зону.

Паянное соединение – элемент паяного изделия, включающий паяный шов и прилегающие к нему участки основного металла.

Зона сплавления (4) – прослойка сплава, заключенная между соединяемыми деталями, образующаяся в результате взаимодействия жидкого припоя с основным металлом и последующей кристаллизации.

Слой изотермической кристаллизации (5) – прослойка постоянного состава, образующаяся при температуре пайки в результате выделения из расплава зоны сплавления на подложку твердой фазы.

Прикристаллизованный слой (3) – прослойка переменного состава, образующаяся при затвердевании зоны сплавления в результате выделения на подложку избыточной фазы.

Диффузионная зона (2) граничащий с зоной сплавления слой основного металла, образующийся в результате диффузии контактов припоя и основного металла.

1. Особенностью кристаллизации металла паяных швов является выраженная ликвация. Различают зональную неоднородность, проявляющуюся в виде скоплений отдельных компонентов в микроскопических зонах, и внутрикристаллическую ликвацию, характеризующуюся химической неоднородностью в пределах кристаллита.

При определенной степени переохлаждения возможна бездиффузионная кристаллизация в шве, при которой образующая из жидкости твердая фаза соответствует ей по составу.

Бездиффузионная кристаллизация имеет очень большое значение при пайке. С уменьшением зазора в паяемых деталях, начиная с определения оптимального количества жидкой фазы в шве, бездиффузионная кристаллизация проходит во всем объеме зоны сплавления, обеспечивая одинаковую структуру и равномерность свойств по ширине шва. С увеличением зазора выше оптимального значения кристаллизация идет с разделением компонентов и образованием в центральной части шва легкоплавкой и малопрочной прослойки, играющей роль надреза. Преодолеть этот недостаток капиллярной пайки с большим зазором можно путем создания условий, обеспечивающих образование по всей ширине шва однородного твердого раствора с другим интервалом кристаллизации.

6.3 Дефекты паяного шва и методы их устранения

Дефекты полярных изделий можно разделить на 3 группы: дефекты заготовок и сборки под пайку, дефекты паяных швов, дефекты паяных изделий в целом.

Качество паяного изделия зависит в первую очередь от качества изготовления заготовок и тщательной сборки под пайку. В процессе сборки устанавливают необходимые зазоры и соединяемые детали надежно закрепляют. После нанесения и закрепления припоя изделие устанавливают в приспособление, обеспечивающее при пайке наилучшие условия затекания припоя в зазор и наименьшие коробления.

Дефектами паяных швов являются: поры, раковины, трещины, шлаковые и флюсовые включения, непропай, т.е. неполное заполнение зазора припоем, отсутствие в отдельных местах спая между основным металлом и припоем. Последнее объясняется несмачиванием в этих местах паяемого металла припоем. Причиной образования пор и непроваров является выделение в процессе пайки газов, содержащихся в припое и образующихся при испарениях отдельных компонентов припоев и флюсов, а также влияние окисной пленки в условиях недостаточного нагрева или малой выдержки при температурах пайки.

Раковины в зоне сплавления образуются в результате недостаточного питания соединительного зазора припоем и усадочных явлений, происходящих при кристаллизации. Возникновению пор, неспаев и усадочных раковин способствует большой зазор. Наличие влаги во флюсе и на припое приводят к появлению пор и непроваров. Для предупреждения этого прутки припоя проваривают.

Шлаковые включения в шве образуются вследствие длительного нагрева под пайку, когда флюс, реагирует с основным металлом, образует твердые остатки, которые плохо вытесняются припоям на поверхность.

Трещины в паяных швах возникают под действием собственных напряжений или при ударах паяемого изделия, когда закристаллизовавшийся припой имеет еще низкую прочность. Трещины разделяют на горячие и холодные. Трещины в зоне спая часто образуются при пайке разнородных материалов с резко различными физико-химическими свойствами.

К дефектам паяного изделия в целом относят деформации и коробления, появляющиеся в результате неравномерного нагрева и охлаждения в процессе пайки, а также из-за небрежной сборки под пайку. Образование этих дефектов можно предупредить или уменьшить принимая общий нагрев, постепенное охлаждение после пайки. Необходимо надежно фиксировать положение отдельных элементов, соблюдать технологию пайки.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций