Технологический процесс пайки металлов. Пайка стали

как проводят лужение, паяют нержавейку и подбирают флюс для надежного соединения металлов

Пайка, как технология создания неразъёмных соединений металлических изделий имеет древнюю историю. И сегодня, несмотря на лидирующую позицию сварочных процессов, пайка стали, алюминия, меди, и многих других металлов и сплавов продолжает успешно применяться в различных отраслях техники.

Процесс пайки разных по составу металлических сплавов имеет свои особенности. Это связано с различной температурой плавления и химическим составом сплавов. К некоторым маркам стали пайка не применяется.

Сущность паяльной технологии

Пайкой называют соединение металлических деталей с помощью припоя, являющегося более легкоплавким металлом, который, будучи расплавленным, смачивает соединяемые поверхности.

Таким образом, процесс паяния связан с нагреванием и протекает при температуре, превышающей точку плавления припоя, но не достигающей температуры плавления соединяемого металла.

В процессе пайки соединяемые детали основного металла не изменяют форму, поскольку сами не подвергаются плавлению.

Прочность создаваемого соединения определяется механическими свойствами, которыми обладает припой для пайки. Когда стальные детали припаивают друг к другу, соединение всегда уступает по прочности основному материалу.

Главным препятствием для создания паяных соединений является окисел, образующийся на поверхности любого металла. Слой окисла не позволяет расплавленному припою равномерно смочить поверхность детали, поэтому металл должен предварительно зачищаться.

Для защиты поверхностей от окисления в процессе спаивания, применяются специальные вещества – флюсы. Для соединения разных материалов используются различные флюсы. Например, для того, чтобы спаять нержавейку, применяют буру. Флюсами для стали могут служить канифоль, паяльная кислота.

Основным процессом, сопровождающим создание паяного соединения, является нагрев заготовок. В зависимости от массы спаиваемых деталей и вида применяемого припоя, нагрев может осуществляться следующими способами:

паяльником;
газовой горелкой;
высокочастотным индуктором;
в специальных печах.

Например, проволоку небольшого диаметра можно легко прогреть обычным паяльником, при пайке стальных труб понадобится газовая горелка, а массивную заготовку придётся помещать в печь.

Низколегированной

Низколегированная углеродистая сталь относится к сплавам железа, наиболее легко подвергаемым процессу пайки.

Это объясняется тем, что на поверхности сталей данного типа образуется сравнительно непрочная плёнка окислов, легко устраняемая применением обычных флюсов.

Процесс пайки чёрных металлов может проходить при относительно низкой температуре, не превышающей 450 ℃ в случае применения мягких и легкоплавких свинцово-оловянных припоев.

Для получения паяного соединения, обладающего большей твёрдостью и механической прочностью, следует применять более твёрдые тугоплавкие припои, например на основе меди. Такая пайка осуществляется при температуре до 750 ℃.

Конструктивной

Этот вид сталей характеризуется наличием хрома, применяемого в качестве легирующей добавки. Благодаря хрому сталь приобретает необходимые механические характеристики.

Однако наличие этого легирующего компонента существенно затрудняет процесс пайки, так как на поверхности конструкционных сталей образуется довольно прочная и с трудом разрушаемая плёнка окисла.

Припаять сталь с добавкой хрома можно, применяя активный флюс, содержащий кислоты. Кроме этого, для получения качественного результата, используются специальные приспособления, создающие защитную атмосферу в зоне осуществления пайки.

Кроме этого, стальную поверхность, подготовленную для пайки, покрывают слоем порошка, содержащего металлические компоненты. Этот защитный слой предотвращает окисление стальной поверхности и выгорание легирующих элементов в процессе нагревания.

Паяное соединение легированных сталей производится с применением твёрдых припоев, содержащих медь, серебро или никель.

Инструментальной

Инструментальная сталь отличается очень высокой твёрдостью. Однако виды инструментальной стали, не имеющие в своём составе вольфрама, изменяют свои механические свойства при нагревании до 200 ℃ и более, значительно теряя при этом прочность.

Такие виды стали не подлежат пайке. Для устранения этого недостатка инструментальные стали, подлежащие нагреву в процессе эксплуатации, производятся с вольфрамовыми добавками. Такая сталь может подвергаться нагреву до 600 ℃, не утрачивая при этом ценных механических свойств.

Спаять инструментальную сталь можно припоем на основе никеля или ферросплавов. Нагревание заготовок обычно производят индукционным способом. При этом применяются флюсы, содержащие бор и фтор.

Последовательность операций

Процесс пайки стальных деталей начинается с тщательной очистки заготовок от грязи, ржавчины и следов масел. Для этого пользуются шлифовальной шкуркой, напильником, стальной щёткой. Ржавые детали можно обработать преобразователем ржавчины на основе ортофосфорной кислоты. Жировые загрязнения удаляются растворителем или щелочным раствором.

После очистки и обезжиривания, на поверхность деталей наносится слой флюса. Если в качестве припоя служит олово, детали предварительно лудят. Лужение представляет собой равномерное смачивание поверхности расплавленным оловом.

После этого, детали собирают и надёжно фиксируют в том положении, в котором они должны находиться после соединения.

Далее, детали нагреваются подходящим способом. Нагрев производится до температуры, несколько превышающей температуру плавления применяемого припоя, который должен быть помещён в область соединения.

При расплавлении он затекает в зазор между деталями, образуя соединение. После остывания и кристаллизации припоя, шов зачищают, следы флюса удаляют.

svaring.com

Технология пайки углеродистых и низколегированных сталей

Пайка низкоуглеродистых и низколегированных сталей не вызывает особых трудностей и может быть осуществлена всеми известными способами. Особенно легко протекает пайка низкоуглеродистых сталей. При пайке высокоуглеродистых сталей требуется лишь более тщательная подготовка соединяемых поверхностей.

Низкотемпературную пайку углеродистых и низколегированных сталей часто выполняют оловянно-свинцовыми припоями. В качестве флюса обычно применяют водные растворы хлористого цинка.

При пайке сталей мартенситного класса оловянно-свинцовыми припоями возможно возникновение трещин под действием расплавленного припоя.

При этом наблюдается определенная закономерность: чем больше олова в применяемом припое и чем выше собственные напряжения в паяемом металле, тем большая вероятность возникновения в нем трещин в процессе пайки.

Для устранения этого явления перед пайкой необходимо производить отпуск закаленных сталей. При сборке заготовок из таких сталей под пайку необходимо стремиться не создавать собственных напряжений и производить пайку припоями, содержащими не более 40% Sn.

При пайке сталей наиболее часто применяют оловянно-свинцовые припои: ПОССу 40-0,5; ПОС 61, олово.

В соединениях, паянных этими припоями, на границе раздела припой - основной металл может образоваться прослойка хрупкой интерметаллидной фазы FeSn2, которая ослабляет шов.

Не допускается перегрев припоя, так как это увеличивает толщину интерметаллидной прослойки, повышается пористость паяных швов и прочность соединений снижается.

Прочность паяных соединений во многом зависит и от технологического процесса пайки, зазора, применяемых флюсов и припоев. Наибольшую прочность имеют соединения стали, паянные припоем ПОС 40 и ПОС 61.

Низкотемпературные припои на основе цинка малопригодны для пайки углеродистых и низколегированных сталей из-за плохого смачивания, затекания в зазор и низкой прочности паяных соединений в результате образования на границе раздела хрупкой интерметаллидной прослойки.

Кадмиевые припои системы (Cd - Ag), состоящие из металлов, не образующих твердых растворов с железом, плохо растекаются при пайке сталей и не дают прочных соединений.

Кадмиево-серебряные припои, легированные цинком, который активно взаимодействует с железом, обеспечивают более прочные соединения, чем припои системы Pb - Sn или Pb - Ag.

Например, прочность соединений стали 10, паянных припоем состава 82% Cd, 16% Zn и 2% Ag, составляет 16,0 кгс/мм2.

Высокотемпературную пайку углеродистых и низколегированных сталей выполняют обычно медью, медно-цинковым и серебряными припоями.

Медно-фосфористые припои применять для пайки сталей не рекомендуется, так как на границе со сталью они образуют хрупкие фосфиды железа, что придает паяным соединениям повышенную хрупкость и хладноломкость.

Применение медно-фосфористых припоев возможно только для соединений, не работающих при вибрационных и динамических нагрузках, а также при низких температурах.

Для пайки низколегированных сталей возможно применение в качестве припоя чугуна. Для этого используют высокопрочные и пластичные модифицированные чугуны.

При пайке углеродистых и низколегированных сталей в качестве флюсов применяют буру, флюсы № 200, 201, 209, паяют также в газовых средах, в атмосфере водорода, диссоциированного аммиака, продуктов неполного сгорания смесей воздуха с газами: генераторным городским, пропаном и другими.

Окисная пленка, образующаяся на поверхности углеродистых и низколегированных сталей, химически нестойкая. Она легко восстанавливается в газовых средах и растворяется всеми флюсами, рекомендуемыми для пайки сталей.

При пайке в контролируемых средах углеродистых и низколегированных сталей самим распространенным способом является пайка медью в печи с восстановительной атмосферой.

Соединения, паянные медью, более прочные, чем медь в исходном состоянии. Предел прочности при растяжении соединений стали СтЗ, паянных медью в защитной среде, составляет 35 кгс/мм2, а предел прочности литой меди 19-20кгс/мм2.

Повышение прочности паяных швов, выполненных медью, обусловлено растворением железа в жидкой меди в процессе пайки. Необходимо учитывать, что медь и некоторые медные припои склонны к проникновению по границам зерен железа низкоуглеродистых и конструкционных сталей.

Нагрев при пайке термически обработанных низколегированных и углеродистых сталей в некоторых случаях приводит к отжигу, превращению остаточного аустенита в мартенсит, распаду мартенсита, к отпускной хрупкости. Поэтому при выборе температуры пайки и способа нагрева необходимо учитывать возможность развития этих процессов.

Способы нагрева, припои и флюсы для пайки сталей приведены в соответствующих разделах.

Низколегированные стали также можно паять всеми известными способами. Затруднения в процессе пайки встречаются только в тех случаях, когда легирующие элементы, например алюминий или хром, образуют на поверхности стали химически устойчивые окислы.

В этом случае применяют более активные флюсы, а магнитные стали, содержащие алюминий, перед пайкой предварительно обрабатывают в растворе NaOH для удаления плотной пленки окислов алюминия.

В качестве газовой среды при пайке используют азот или аргон в смеси с трехфтористым бором. При этом следует иметь в виду возможность поверхностного азотирования стали в процессе пайки, что при небольших толщинах (менее 1 мм) может привести к повышению прочности и снижению пластичности стали.

При пайке закаленных низколегированных сталей следует иметь в виду возможность отжига в процессе пайки, и, следовательно, снижения их механических свойств.

Во избежание этого пайку ведут при температуре высокого отпуска (620°С) с применением припоя ПСр 40 и флюсов № 284 или 209, которые обеспечивают получение высококачественных паяных соединений.

Возможен и другой вариант высокотемпературной пайки конструкционных сталей без снижения прочности основного металла.

Для этого совмещают процесс пайки с закалкой и последующим отпуском. Такой технологический процесс дает возможность не только сохранить прочность основного металла, но и существенно повысить прочность паяных соединений.

www.prosvarky.ru

технология пайки нержавейки твердым припоем

Пайка нержавейки – это довольно трудоемкий процесс, но вместе с тем больших сложностей здесь нет. Сплавы, содержащие до 25 % никеля и хрома, сплавляются друг с другом довольно просто. Более того, эти сплавы могут создавать прочные соединения с остальными металлами, исключение составляют только магниевые и алюминиевые сплавы.

Но нужно обратить внимание на то, что некоторые никелированные сплавы при нагреве до температуры 500-700 градусов. Могут образовывать карбиды, их уровень выделения зависит от продолжительности пайки, поэтому время процедуры нужно сокращать.

Образующиеся карбиды значительно снижают коррозийную устойчивость нержавеющей стали. Для того чтобы минимизировать выделение карбидов добавляют титан или по завершении пайки проводят дополнительную термообработку. Под действием раскаленного припоя (тиноля) наклепанный нержавеющий материал может растрескиваться, поэтому пайка происходит после отжига, без использования нагрузок во время пайки.

Выбор припоя для нержавейки полностью зависит от таких характеристик: состава стали, условий пайки. Нужно заметить, что изделия, которые сделаны в коррозийных условиях, нужно паять с помощью серебряных тинолей, где в составе находится в небольшом количестве никель. Медь, серебряно марганцовые, а также хромоникелевые припои используются во время печной пайки в сухих условиях.

В роли флюса для обработки нержавейки сегодня чаще всего используют буру. Она наносится на соединение в форме порошка или пасты. Когда бура расплавляется, остальной металл постепенно нагревается до образования ярко-красного каления (850 градусов). При достижении этой температуры, в соединение вводится припой.

Удаление прилипшего к нержавеющей поверхности материала по завершении пайки делают с помощью промывки спаянного изделия в воде, или с помощью песочной обдувки. Соляная или азотная кислота, которые можно использовать при чистке, очень нежелательны на этом этапе работы с нержавеющей сталью, так как они вместе с припоем разъедают основной металл.

Пайка нержавейки в домашних условиях

Пожалуй, все знают, что домашний мастер постоянно сталкивается с бытовыми сложностями, которые ему необходимо устранять самостоятельно. Но нередко случается и так, что нужно сделать работу, связанную с обработкой нержавеющей стали своими руками. Поэтому для этого потребуются определенные навыки, умения и знания. Также нужно будет обзавестись некоторыми материалами и инструментами. Вот перечень всего необходимого:

Паяльная кислота;
Электропаяльник на 100 Ватт;
Оловянный припой для соединения металлов;
Напильник или наждачная бумага;
Трубка;
Металлический трос.

Теперь, когда с инструментом для пайки определились, нужно узнать этапы выполнения действий:

Для обработки нержавейки, нужно изначально позаботиться о наличии флюса и электропаяльника мощностью 100 Ватт. Нужно знать, что мощней выбирать паяльник для обработки нержавеющей стали нет смысла. Флюсом служит обычная паяльная кислота. Также не забывайте про то, чтобы под рукой всегда был оловянно-свинцовый припой.
Когда все необходимые инструменты и материалы готовы для пайки, можно начинать работу. Сперва необходимо зачистить место соединения нержавеющей стали: выполнить это можно при помощи наждачки или напильника. По завершении очистки рабочих участков необходимо нанести паяльную кислоту с последующей обработкой. Если обработка не получается (припой не прилипает к поверхности нержавейки), то нужно повторно произвести манипуляции с паяльной кислотой тщательно разогретую поверхность, затем выполнить обработку заново.
В случае, когда вы сделали вторую попытку, и она не завершилась успехом, и припой опять отстает, то рабочую поверхность нержавейки требуется почистить специальной щеткой, которую можно сделать своими: потребуется кусок трубы сечением 5 мм, куда разместите тонкие жилы, вытянутые из металлического троса. Теперь, нанесите на место пайки кислоту, а после подведите одновременно сюда щетку и паяльник. Затем начните работать двумя инструментами. Нужно отметить, что этот процесс очень хорошо помогает при удалении оксидной пленки с поверхности нержавейки.
Когда детали получилось отлудить, начинайте пайку нержавеющей стали, используя в работе паяльник и флюс.

Пайка с помощью газовой горелки

Детали нагревают с помощью газовой горелки или облуженного наконечника паяльника. Во время работы с горелкой необходимо следить, чтобы в пламени находилось не сильно много кислорода, потому что это заставляет окисляться нержавейку. Это можно определить по цвету огня (он должен быть синим), если цвет бледный и огонь слабый, то это указывает на переизбыток кислорода. Чтобы прогреть соединение, горелку нужно плавно перемещать.

Касаясь металла периодически припоем, определяют, качество достигнутой температуры. Нагревание является достаточным, когда припой расплавляется не от пламени горелки, а от касания к металлу.

Затем припой тут же накладывается в ту часть, где нужно сделать стык, при этом детали продолжают нагревать, чтобы припой, плавясь, потихоньку заполнил собой полностью стык. В случае, когда на каком-то участке жидкого припоя не хватает, его нагревают сильнее, чем другие места, и припой сам стекает в него. Явным признаком качественной пайки считается вытекание из соединения излишка припоя.

Работа с твердыми припоями

Пайка нержавейки отлично происходит с помощью текучего, жидкого, флюсованного припоя с пониженной температурой плавления и высокими капиллярными характеристиками. Этот припой довольно эластичен, имеет великолепные раскислительные показатели, которые очень полезны при работе с нержавеющей сталью.

Также сможет справиться с латунью, медью и некоторыми иными материалами. Пайка такими твердыми припоями очень хорошо подходит для нержавейки. Нержавеющая сталь не содержит в себе кадмия, а процентное количество серебра здесь составляет 30 %. Обработка материала твердыми припоями дает хорошие результаты, давая возможность получить долговечное и качественное крепление металлов.

Припой HTS528 сможет справиться с медью, латунью, никелем, бронзой, нержавейкой, а также иными металлами. Наряду с остальными твердыми припоями сегодня, этот тиноль является наиболее востребованным. Выглядит припой, как пруток, обработанный красным флюсом. Размер прутка около 45 см., а масса 20 гр. Температура плавления составляет 760 градусов.

Как выбрать флюс для пайки

Небольшие элементы паяют регулируемыми бензо-воздушными горелками (этот метод приспособлен больше для ювелирных изделий). Более крупные части лучше всего паять ацетиленом. Это же касается и при выборе флюса для нержавеющей стали, так как данный металл очень требователен к флюсу. Флюс для нержавейки состоит из 10 % фтористого кальция, 20 % борной кислоты, 70 % буры.

Для небольших деталей из нержавейки можете приготовить состав флюса, который в себя включает 50/50% борной кислоты и буры. Этот флюс нужно развести в воде, затем нанести на деталь, когда он засохнет, то припой будет отлично прилипать к поверхности металла.

То есть, участок пайки не протравливается, а лишь зачищается при помощи наждачки. Медь плохо растекается по поверхности стали, поэтому лучше использовать латунь Л 63. Для более качественной пайки можно также использовать серебро и латунь, изготовив из них припой.

Основные ошибки во время пайки

Если во время подготовки, выбора материалов или в процессе пайки сделана ошибка, то припой может не растекаться по поверхности и не скреплять детали. Бывает так, что детали перед пайкой были недостаточно качественно зачищены или плохо разогрелись. Зачастую это происходит с изделиями большого размера. Наконечник паяльника после любого сеанса необходимо хорошо очищать, а чтобы была возможность ювелирных работ, его жало время от времени необходимо затачивать.

Чтобы получить качественное соединение, не стоит паять нержавеющую сталь чистым свинцом либо использовать канифоль. Если припой из олова, то работать с ним бывает довольно сложно из-за его слабой консистенции. Если олово не плавится больше чем до состояния теплого пластилина, то, вероятней всего, держать соединение оно не будет, постоянно ломаясь и крошась. Оптимальное состояние олова для крепления – если оно похоже на жидкость.

Качественный припой, который уложен по всем правилам, можно лишь поцарапать, но не отделить от участка спаивания нержавеющей стали. Чтобы не испортить соединение в дальнейшем, после пайки изделию необходимо дать время остыть в состоянии покоя. Когда стык остыл, его чистят от флюса и припоя, которые остались по краям, и затем тщательно промывают с мылом.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

stanok.guru

Пайка металлов » Пайка легированных сталей

Легированные стали типа хромансиль, хромомолибденовая и др. имеют специфические особенности пайки, связанные с их химическим составом. По сравнению с углеродистой сталью стали типа хромансиль, хромомолибденовая и др. характеризуются более низкой теплопроводностью и склонностью к самозакаливанию на воздухе. Содержание в этих сталях хрома в сочетании с углеродом способствует образованию в процессе нагревания твердых структурных составляющих в виде сложных карбидов в зоне около паяного шва.

Присутствие в легированных сталях марганца, кремния и других элементов, активных по отношению к кислороду, затрудняет ведение пайки вследствие значительной склонности материала к окислению.

Марка стали: 30ХГСА 30ХМА 25ХНВА 20ХНЗА 38ХАСодержание компонентов, %:Углерод: 0,28-0,75 0,25-0,32 0,2-0,3 0,17-0,25 0,34-0,42Хром: 0,8-1,1 0,8-1,1 1,3-1,7 0,6-0,9 0,8-1,1Марганец: 0,8-1,1 ,4-0,7 0,25-0,35 0,25-0,35 0,5-0,8Кремний: 0,9-1,2 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37Никель: 0,3 0,3 4-4,5 2,75-3,25 –Молибден: – 0,15-0,25 – - -Вольфрам: – - 0,8-1,2 – -

Перечисленные особенности легированных сталей затрудняют их пайку, способствуют образованию трещин в паяном соединении и усиленному короблению изделий. Однако трудности пайки этих сталей могут быть преодолены или сведены к минимуму, если будут соблюдены предписываемые условия ведения процесса.

При пайке легированных сталей нужно обратить особое внимание на подготовку соединяемых изделий.

Паяемые поверхности должны быть хорошо зачищены, а зазоры выдержаны в рекомендуемых пределах. Пламя горелки должно быть нейтральным или слегка восстановительным. Пайку нужно вести быстро, без перерывов, не отрывая пламени горелки от шва. Номер наконечника следует выбирать согласно правилам, указанным выше.

Особое значение при пайке легированных сталей имеет правильный выбор флюсов. Обычные флюсы, применяемые при пайке углеродистых сталей, бура, борная кислота и их смеси, не пригодны для легированных сталей, так как окислы хрома и других элементов, входящих в состав стали, не удаляются с помощью соединений бора.

Только флюсы, содержащие фториды щелочных металлов и имеющие довольно высокую температуру плавления, обеспечивают пайку легированных сталей тугоплавкими припоями. Для пайки этих сталей при температурах 850-1100гр. применяются флюсы 200 и 201. В качестве припоя при этом служат медь, медноцинковые, серебряные и другие сплавы.

При пайке легированных сталей серебряными припоями при температурах ниже 850гр. применяются флюсы 18В, 209 и 284. Очистка изделия после пайки производится согласно указаниям, данным выше.

paika-metallov.ru

Технология пайки нержавеющих сталей (часть 2)

При пайке нержавеющих сталей оловянно-свинцовыми припоями наиболее активен флюс, состоящий из 38-40%-ного водного раствора хлористого цинка (2 объема) и насыщенного раствора соляной кислоты (1 объем).

Пайку нержавеющей стали можно осуществить после предварительной обработки в соляной кислоте и последующего использования водного раствора хлористого цинка.

Однако указанные флюсы можно успешно применять только при пайке паяльником или горелкой, когда за процессом можно наблюдать визуально и флюс в процессе пайки можно добавлять по мере необходимости.

При печной пайке введение в водный раствор хлористого цинка добавок кислот не способствует повышению его активности по отношению к нержавеющей стали при температуре пайки.

Активизирующее действие добавок проявляется только до температур кристаллизации флюсов, т. е. до расплавления припоя, причем активное действие флюсов повышается с ростом температуры растворов, а при температуре их кристаллизации активность флюсов не зависит от их состава.

Для печной пайки нержавеющей стали оловянно-свинцовыми припоями хороших флюсов не разработано. Флюсы на основе хлористого цинка с добавками кислот практически непригодны, поскольку при пайке в печи флюс не восполняется, а флюса, нанесенного перед пайкой, оказывается недостаточно.

Кроме того, температурный интервал активного действия флюсов на основе хлористого цинка ограничен для нержавеющей стали только областью существования флюсов в виде раствора. В расплавленном состоянии флюсы практически не активируют поверхность нержавеющей стали и не защищают от кислорода воздуха.

Паяемость нержавеющих сталей облегчается за счет нанесения на сталь технологических покрытий, которые без затруднения паяются легкоплавкими припоями. В качестве таких покрытий используют медь, никель, серебро и другие металлы.

Растекание оловянно-свинцовых и других легкоплавких припоев по стали может быть значительно улучшено за счет предварительного лужения паяемой поверхности этими же припоями.

Лужение производят с использованием активных флюсов путем последовательного погружения деталей во флюс и расплавленный припой. Припой можно наносить вручную на место пайки и лудить с помощью паяльника или горелки.

Оловянно-свинцовые припои на нержавеющие стали можно наносить и гальваническим методом, после чего деталь флюсуют и нагревают в печи до температуры пайки.

После лужения остатки коррозионно-активных флюсов удаляют с поверхности путем кипячения или в проточной воде. Пайку луженых деталей можно производить с использованием канифольно-спиртовых флюсов, обеспечивающих высокую коррозионную стойкость паяных соединений.

Высокотемпературную пайку нержавеющей стали производят серебряными, медными, никелевыми и другими припоями. Из серебряных припоев широкое распространение получили припои системы Ag-Си (ПCp72),Ag-Си-Cd - Zn(ПCp 40, ПСр 45, ПСр 25).

Нержавеющие стали, содержащие ~18% хрома и легированные титаном, алюминием, кремнием, плохо смачиваются серебряными припоями (ПСр 72 и ПСр 72МЛН) в вакууме и аргоне. Некоторое улучшение растекания обнаруживается при легировании припоя ПСр 72МЛН титаном (0,12%) или цирконием (1%).

Пайку нержавеющей стали припоем ПСр 72 производят в вакууме 10-3 мм рт. ст. по предварительно нанесенному барьерному слою меди или гальванического никеля. По непокрытой стали припой ПСр 72 плохо растекается и не затекает в зазор.

При повышении температуры пайки до 1000° С и вакуума до 10-5 мм рт. ст. растекаемость не улучшается, а припой интенсивно испаряется, Покрытие химическим никелем в качестве барьерного слоя при пайке в вакууме припоем ПСр 72 не допускается, так как на границе раздела покрытие - основной металл образуются хрупкие интерметаллические фазы, что ослабляет паяные соединения.

Особенно это проявляется при работе изделия в условиях низких температур или при динамических нагрузках, швы разрушаются хрупко.

При пайке газовой горелкой припой ПСр 72 плохо растекается по стали 12Х18Н10Т как с использованием флюса № 209, так и 200. Для улучшения смачивания и растекания припой ПСр 72 легируют литием (ПСр 72ЛМН).

Растекаемость серебряных припоев по нержавеющей стали можно улучшить введением в них никеля. Оптимальными свойствами обладают припои, легированные 3-5% никеля. Рекомендуется следующий состав припоя: 65% Си, 30% Ag, 5% Ni. Температура плавления припоя 830-900°С.

Кроме того, соединения нержавеющей стали, паянные серебряными припоями, не содержащими никеля, склонны к щелевой коррозии во влажной атмосфере. Щелевая коррозия не возникает при пайке серебряными припоями, содержащими 2-3% никеля.

www.prosvarky.ru

Пайка - сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Пайка - сталь

Cтраница 1

Пайка сталей и чугунов медно-фосфорными припоями не допускается, так как из-за образования хрупких фосфидов железа паяный шов не выдерживает ударных, вибрационных и изгибающих нагрузок. Для уменьшения образования фосфидов железа стальные изделия перед пайкой ыеднят. [1]

Пайка стали 12Х18Н9Т в вакууме 10 - мм рт. ст, припоем ПСр72 без флюса по крайней мере до температуры 1100 С невозможна. [2]

Пайка низкоуглеродистых малолегирозанных сталей не представляет каких-либо трудностей. Для пайки применяются обычно свинцовооловянные припои, медь, мед-ноцинковые и серебряные припои; соединения, паянные этими Припоями, имеют прочные и герметичные швы. Припои, содержащие фосфор, для пайки стали не пригодны из-за хрупкости паяного шва. [3]

Пайку сталей типа 18 - 8 мягкими припоями следует избегать. Применять мягкий припой можн - о после соединения взакрой или после точечной сварки для придания шву герметичности. Нержавеющая аустенитная сталь, будучи отполированной, труднее поддается пайке мягкими припоями, так как гладкая ее поверхность обладает высоким сопротивлением воздействию соляной кислоты, являющейся основой большинства паяльных флюсов. Поэтому на местах, подлежащих пайке, при помощи наждачной бумаги должна быть создана шерох-оватость. [4]

Для пайки стали, меди, алюминия применяют сплавы - припои. Наиболее распространены медно-цинковые ( латунные) припои ( ГОСТ 1534 - 42), оловянно-свинцовые и оловянно-свин-цово-сурьмяные ( ГОСТ 1499 - 54) и серебряные ( ГОСТ 8190 - 56) припои. [5]

Для пайки сталей мало пригодны железные, алюминиевые, кадмиевые и цинковые припои. Железные припои обладают относительно высокой темп-рои плавления (; 1250), а более легкоплавкие из них весьма склонны к растворению сталей при пайке. [6]

Для пайки сталей мало пригодны железные, алюминиевые, кадмиевые и цинковые припои. Железные припои обладают относительно высокой темп-рой плавления (: s 1250), а более легкоплавкие из них весьма склонны к растворению сталей при пайке. [7]

Для пайки стали припои не применяются вследствие образования чрезмерно хрупкого шва. [9]

Для пайки стали используют припои на основе олова, свинца, серебра, меди и никеля. Мало пригодны для пайки стали железные, алюминиевые, кадмиевые и цинковые припои. Алюминиевые и цинковые припои образуют на сталях хрупкие, отслаивающиеся швы, а кадмиевые припои плохо смачивают поверхность и затекают в зазор. Серебряные и медные припои, не содержащие лития, а также никелевые припои пригодны для пайки нержавеющих сталей в вакууме или в смесях сухого аргона и с газов ым и флюсами. [10]

Для пайки сталей пригоден только флюс ЛМ1, активизированный ортофосфорной кислотой. Эта группа флюсов имеет существенные недостатки: 1) узкий температурный интервал активности, верхняя граница которого в условиях даже достаточно быстрого нагрева на воздухе 2 мин) не превышает 300 - 330Э С; только в условиях нагрева в проточном аргоне эта граница и время пайки могут быть несколько повышены; 2) сравнительно невысокая активность флюсов; 3) трудность удаления остатков канифольных флюсов, обусловленная растворением их только в спиртах. Вследствие этого активирование канифольноспиртового флюса приводит к существенному ухудшению коррозионной стойкости спаев. [11]

Для пайки сталей и алюминиевых сплавов предложены припои без кадмия и цинка, легированные оловом и индием, с температурой плавления 580 - 640 С. [12]

Для пайки сталей мало пригодны железные, алюминиевые, кадмиевые и цинковые припои. Железные припои обладают относительно высокой темп-рой плавления ( Зэ 1250), а более легкоплавкие из них весьма склонны к растворению сталей при пайке. [13]

Для электродуговой пайки сталей и медных сплавов в радио-и электротехнике использованы припои, помещенные вместе с флюсом в трубку. [14]

При пайке стали применяют защитные флюсы - хлористый цинк ( ZnCl2) или хлористый аммоний - нашатырь ( Nh5) C1; для пайки меди и латуни - канифоль; для пайки свинца и других легкоплавких металлов - стеарин. После пайки, во избежание разъедания поверхности, остатки флюсов должны удаляться. [15]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Пайка металлов » Пайка закаленных сталей без отжига

Механические свойства стали зависят от ее структуры. Последняя определяется температурой нагрева и скоростью охлаждения стали. Наибольшую прочность сталь получает при закалке, когда она нагревается до температуры порядка 900гр. и быстро охлаждается в воде или масле. При этом в стали появляются так называемые внутренние напряжения, для снятия которых производится отпуск стали, т. е. небольшой нагрев с быстрым охлаждением.

Легированные стали, например типа хромансиль, для получения предела прочности при растяжении 130 кг/мм2 после закалки отпускаются при температуре 250гр., для получения прочности ПО кг/мм2 – при 550гр.

Применяется также высокий отпуск таких сталей до 700гр. с незначительным снижением прочности. Нагрев при температуре 700гр. и выше приводит к резкому разупрочнению стали.Твердая пайка сталей осуществляется при довольно высоких температурах: медноцинковыми припоями – при 850-950гр., большинством серебряных припоев – при 750-800гр., медью и жаропрочными припоями – при 1100-1200гр.

При таком нагреве закаленной стали происходит местное снижение механических свойств паяного соединения. Поэтому для сохранения прочности пайку закаленной стали целесообразно вести при температуре ниже 700гр. Такую пайку в настоящее время успешно применяют при изготовлении деталей из закаленных легированных сталей.

В качестве припоя для пайки закаленных стальных изделий применяют серебряный припой ПСр 40 с температурой плавления 595-605гр. Пайку производят при температуре 620гр. с флюсами 209 или 284. При пайке закаленных сталей важно поддержание заданной температуры процесса. Чем выше эта температура, тем больше снижается прочность. При пайке газовым пламенем в отличие от пайки в печах или в жидких средах, поддерживать температуру 620гр. представляет трудности, так как газопламенная обработка металлов, как правило, проводится без каких-либо контрольно-измерительных приборов.

Поэтому основным критерием нагрева при ручной пайке является момент плавления припоя и цвет паяемого участка изделия. Иногда для замера температуры нагрева к паяемому изделию прикрепляют термопару. Такой метод контроля температуры неудобен и недостаточно точен.

Таким образом, качество пайки припоем ПСр 40 во многом зависит от квалификации специалиста, выполняющего работу. Только при наличии хороших навыков можно паять закаленную сталь газовым пламенем без снижения ее механических свойств. По окончании пайки изделие следует тщательно очистить от остатков флюса.