Пайка, лужение и склеивание

МДК06.01 08.04.2020

Пайкой называется соединение деталей в нагретом состоянии с помощью сравнительно легкоплавкого металла, называемого припоем. Пайка широко распространена в различных отраслях промышленности для создания неразъемных соединений различных заготовок и деталей из стали, цветных металлов и их сплавов, а также разнородных металлов. Пайку применяют при изготовлении радио- и электроприборов, резервуаров, радиотоваров, твердосплавного режущего инструмента и т.п. Сущность пайки состоит в том, что расплавленный припой под действием капиллярных сил заполняет зазор между паяемыми поверхностями деталей, смачивает их и диффундирует (проникает) в металл.

После остывания припоя в зоне соприкосновения деталей образуется плотное и достаточно прочное соединение, называемое паяльным швом. Качество, прочность и эксплуатационная надежность паяного соединения зависит от правильного выбора припоя и тщательности подготовки соединяемых поверхностей под пайку.

 

Для очистки поверхностей применяют зачистку напильниками, металлическими щетками, шлифовальной шкуркой и т.п. Детали, полученные обработкой резанием (всухую), паяют без дополнительной зачистки. Если при механической или слесарной обработке применяли масло или эмульсию, то их перед пайкой удаляют обезжириванием в бензине, ацетоне и других веществах. Перед пайкой детали плотно подгоняют одну к другой. При нагреве соединяемых пайкой деталей их поверхности окисляются (покрываются тонкой пленкой), в результате чего припой не пристает к деталям. Для удаления окисной пленки применяют паяльные флюсы, которые растворяют окислы, образуют легко удаляемые шлаки, способствуют лучшему смачиванию паяемых поверхностей расплавленным припоем и затеканию его в зазоры. Для легкоплавких припоев применяют следующие флюсы: хлористый цинк (травленая соляная кислота), нашатырь (хлористый аммоний) и канифоль. Для тугоплавких припоев применяют борную кислоту и буру. При пайке чугуна, алюминия, нержавеющих сталей применяют различные составы флюсов.

Наиболее распространенные инструменты для выполнения пайки – паяльники периодического и непрерывного подогрева. Паяльники периодического подогрева молоткового и торцового типов (рис. 15.2) изготовляют из куска высококачественной красной меди призматической клиновидной формы, закрепленного на стальном стержне с деревянной рукояткой на конце. Такой паяльник периодически подогревают от постороннего источника теплоты – горн, паяльная лампа, пламя газовой горелки и т.п.

Наиболее часто для нагрева используют паяльные лампы (рис.15.5.). К паяльникам непрерывного подогрева относятся электрические паяльники (рис. 15.3), позволяющие осуществлять пайку непрерывно. Они удобны в обращении, обеспечивают постоянную температуру, при работе меньше образуется вредных газов.

Лужением называется процесс покрытия поверхностей металлических деталей тонким слоем расплавленного олова или оловянно-свинцовыми сплавами (припоями). Лужение производят в целях защиты деталей от коррозии и окисления, подготовки поверхностей соединяемых деталей к пайке легкоплавкими припоями, перед заливкой подшипников баббитом и в тех случаях, когда от изготовленного сосуда требуется герметичность.

 

 

Лужение поверхностей производят горячим и электрическим способами. Лужение горячим способом благодаря своей простоте, легкости выполнения и несложному оборудованию находит широкое применение при слесарной обработке.

Приемы пайки легкоплавкими припоями. После подготовки паяемых поверхностей деталей, их подгонки и скрепления приступают к пайке. Зазоры между деталями не должны превышать 0,05...0,15 мм для стали и 0,1...0,3 мм для меди. При использовании периодически подогреваемого паяльника его носок очищают от следов окалины напильником, заправляют под углом 30...40⁰, снимают заусенцы, слегка закруглив ребро носка. Защищенный паяльник нагревают паяльной лампой или другим источником теплоты до 350...400⁰С для пайки крупных деталей и до 250...300⁰С для пайки мелких деталей и листового материала. Нагревают рабочую часть (обушок) паяльника. Нагрев паяльника лучше всего выполнять керосиновой паяльной лампой

Склеивание является современным методом получения неразъемных соединений заготовок с помощью введения между сопрягаемыми поверхностями слоя специального вещества (клея), которое способно непосредственно скреплять эти заготовки. Важным преимуществом склеивания является возможность получения соединения из неоднородных металлов, а также неметаллических материалов.

При склеивании можно избежать появления внутренних напряжений и деформаций соединяемых заготовок. Недостатком клеевых соединений является их низкая термостойкость (менее 100⁰С), склонность к ползучести (смещению одной части склеенной заготовки относительно другой) при длительном воздействии сдвигающих усилий, а также длительная выдержка для полимеризации клея в соединениях. Склеивание применяется для соединения металлических и неметаллических заготовок (в том числе и труб), заделки трещин и раковин в деталях, восстановления неподвижных посадок и для целого ряда других работ, связанных с созданием неподвижных неразборных соединений.

Технологический процесс склеивания для всех видов соединяемых материалов и всех видов клеев состоит, как правило, из следующих этапов:

- подготовка поверхности к склеиванию,

- подготовка клея,

- нанесение клея на склеиваемые поверхности,

- выдержка нанесенного слоя клея,

- сборка (соединяемых) склеиваемых заготовок,

- выдержка соединения при определенной температуре и давлении,

- очистка шва от подтеков клея,

- контроль качества клеевых соединений.

Основным дефектом клеевого соединения является его недостаточная прочность, которая может быть вызвана следующими причинами:

• плохой очисткой склеиваемых поверхностей;

• неравномерным нанесением клея на склеиваемые поверхности (недостаток или избыток клея на отдельных участках);

• отвердением клея до соединения поверхностей;

• недостаточным давлением на детали при склеивании;

• недостаточным температурным режимом и недостаточным временем просушивания соединения.

Для устранения этих недостатков необходимо очистить поверхность от клея, вновь очистить и обезжирить ее, а также соблюдать температурный и временной режим при выполнении клеевых соединений.

 

Задание:

1)Прочитать лекцию.

2)Составить кластер: Пайка, лужение и склеивание.