Пайкой (паянием) называют процесс получения неразъемного соединения металлов, находящихся в твердом состоянии, при помощи расплавленного промежуточного (вспомогательного) металла или сплава, имеющего температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы.
При ремонте автомобильной техники пайку применяют для устранения трещин и пробоин в радиаторах, топливных и масляных баках и трубопроводах, приборах электрооборудования, кабин, оперения и т.д.
Пайка как способ восстановления деталей имеет следующие преимущества:
- простота технологического процесса и применяемого оборудования;
- высокая производительность процесса;
- сохранение точности формы, размеров и химического состава деталей;
- простота и легкость последующей обработки;
- небольшой нагрев деталей (особенно при низкотемпературной пайке);
- возможность соединения деталей, изготовленных из различных металлов;
- достаточно высокая прочность соединения деталей;
- низкая себестоимость восстановления деталей.
Основной недостаток пайки – некоторое снижение прочности соединения деталей по сравнению со сваркой.
В зависимости от требований, предъявляемых к соединению (в основном по прочности), различают мягкую и твердую пайку.
Мягкую пайку осуществляют легкоплавкими припоями, представляющими собой сплавы на оловянной и свинцовой основах и имеющими температуру плавления ниже 450 0С.
При твердой пайке применяют тугоплавкие припои с температурой плавления выше 450 0С, преимущественно медно-цинковые и алюминиевые.
К припоям предъявляются следующие основные требования:
температура плавления ниже, чем у соединяемых металлов;
высокая жидкотекучесть и хорошая смачиваемость соединяемых поверхностей;
|
|
достаточно высокая прочность и пластичность шва;
высокая коррозионная стойкость в паре с паяемыми металлами;
коэффициент теплового расширения должен быть близок к коэффициенту линейного расширения основного металла.
Наиболее распространенными в ремонтном производстве являются оловянно-свинцовые (мягкие) припои ПОС-18, ПОС-30, ПОС-40, ПОССу30-0,5, ПОССу50-0,5, ПОССу18-2, ПОССУ40-2 и другие, имеющие температуру плавления 200…280 0С (временное сопротивление разрыву 35…45 МПа, твердость НВ 12…14) и применяемые для пайки радиаторов, карбюраторов, топливных трубопроводов, электроаппаратуры. Первая цифра в обозначении припоя указывает на содержание в нем олова, вторая – на предельное содержание сурьмы, остальное свинец.
Тугоплавкие (твердые) припои применяют для получения прочных соединений деталей, выдерживающих высокую температуру и не подвергающимся в процессе работы ударным вибрационным и изгибающим нагрузкам. Этим требованиям удовлетворяют припои ПМЦ36, ПМЦ48, ПМЦ54 с содержанием меди соответственно около 36, 48 и 54 %, остальное - цинк. Температура полного расплавления припоев 825…880 0С, твердость НВ 90…130, временное сопротивление разрыва 210…250 МПа. Припой ПМЦ54 применяют для пайки медных, бронзовых и стальных деталей. ПМЦ48 – для деталей из медных сплавов с температурой плавления выше 900 0С, а ПМЦ36 - для пайки латуни. В случае, когда паяное соединение должно обладать высокой прочностью и хорошей сопротивляемостью ударным и изгибающим нагрузкам, применяют припои – латунь Л63 и Л68. Для пайки деталей из алюминия используют припои на его основе или тройные сплавы, содержащие меди 22…29 %, кремния 5,5…7,5 %, остальное алюминий.
|
|
Для предохранения поверхности металла и расплавленного припоя от окисления в процессе пайки применяют флюсы, которые предназначены - растворять и удалять окисные пленки, уменьшать поверхностное натяжение, улучшать смачиваемость и растекание расплавленного припоя. Температура плавление флюса должна быть несколько ниже, чем - припоя.
В качестве флюсов при мягкой пайке применяют хлористый цинк, хлористый аммоний или их смесь. Для устранения коррозии паяемого соединения, особенно при пайке меди, применяют флюсы – канифоль, воск, вазелин, не содержащие кислот. При пайке твердыми припоями в качестве флюсов применяют буру и смеси ее с борной кислотой и борным ангидридом.
Подготовка деталей к пайке заключается в механической очистке поверхности от грязи, окислов и ржавчины и их обезжиривании бензином или керосином, в горячих щелочных растворах или электрохимическим способом.
Технологический процесс паяния состоит из следующих операций:
- механической (напильником, шлифовальной шкуркой) или химической очистки;
- покрытия флюсом;
- нагревания (паяльником, паяльной лампой, газовой горелкой и др.);
- предварительного облуживания припоем (тем же, какой применяется и для последующей пайки) для повышения прочности и плотности спая;
- скрепления мест для спаивания, покрытия их флюсом и нагревания. Детали скрепляют, чтобы места соединений не расходились при небольших механических воздействиях, например при наложении паяльника. Промежуток (зазор) между двумя соединяемыми поверхностями не должен превышать 0,1…0,3 мм для образования капиллярных сил, способствующих засасыванию припоя на значительную глубину от кромки;
- введение (расплавленного) припоя, его расплавление и удаление излишков припоя, а также остатков флюса.
Для проведения процесса пайки в подвижных ремонтных мастерских войскового звена имеется пост медницких работ.