Применение высокотемпературных и низкотемпературных припоев. Высокотемпературный припой
Применение высокотемпературных и низкотемпературных припоев
Согласно классификации, приведенной в государственном стандарте, припои разделяются на группы по нескольким признакам, одним из которых является температура плавления. В процессе пайки при температуре, превышающей 450 ℃, могут применяться только высокотемпературные припои.
Другие составы такой термической нагрузки не выдержат. Высокотемпературная пайка осуществляется в разных режимах. При проведении процесса до 1100 ℃ пригодны к использованию составы со средней плавкостью.
В интервале от 1100 ℃ до 1850 ℃ следует применять высокоплавкие смеси. При более высоких температурных показателях годятся только тугоплавкие композиции.
Общие свойства
Удивительно, что, несмотря на классификацию ГОСТа, даже в учебниках существует разная подача материалов.
Так, некоторые авторы в качестве минимальной температуры, рекомендуемой для применения высокотемпературных припоев, называют 500 °С.
Существует большое количество готовых композиций, рекомендуемых к применению при повышенных температурах. Часто в состав высокотемпературных припоев входит:
- медь;
- серебро;
- цинк;
- фосфор.
Для изменения свойств в высокотемпературные сплавы добавляют кремний, германий и некоторые другие элементы. Низкотемпературными считаются припои:
- на основе свинца;
- олова;
- с добавлением сурьмы.
Выбор конкретных припоев определяется видом сплава, из которого сделаны детали, и условиями пайки.
Иногда в низкотемпературные припои вводят цинк для повышения коррозионной стойкости шва, и разрабатывают специальные низкотемпературные сплавы для конкретных условий использования. В быту низкотемпературную пайку проводят с применением паяльника, а высокотемпературную – газовой горелкой.
Для жаропрочных сплавов
Процесс осуществляется в печах в окружении водорода или паров раствора аммиака. При пайке с помощью меди, медно-цинковых композиций в качестве флюсовой добавки используют буру.
Серебряные высокотемпературные припои можно применять только в сочетании с активными флюсами. Полученные таким методом швы выдерживают нагревание до 600 ℃. Соединения, полученные с медьсодержащими составами, высокие температуры переносят хуже.
В качестве альтернативы иногда применяют никель-хромовые припои с платиной или палладием. Такие высокотемпературные материалы стоят дороже. Швы обладают большой термической и коррозионной устойчивостью.
При наличии на стальных изделиях из нержавеющих и жаропрочных сплавов больших зазоров, хорошее соединение дают порошковые припои, содержащие компоненты, идентичные химическим элементам сплавов.
Полученные швы выдерживают нагревание до 1000 ℃. Процесс проводят в вакуумированной среде, наполненной аргоном и газообразным флюсом.
Для алюминия и его сплавов
Алюминий и его сплавы – материалы, с которыми работать сложно. Низкотемпературная пайка алюминия усложняется наличием тугоплавкого поверхностного слоя оксидов.
Помочь могли бы активные флюсы, но их применение чревато усиленным образованием продуктов коррозии на месте шва. Разработаны специальные технологические приемы проведения спаивания по предварительно нанесенным покрытиям.
Помимо этого для алюминия используют низкотемпературные составы с добавками дорогостоящего галлия.
Высокотемпературную пайку проводят посредством применения высокотемпературных припоев на основе алюминия с добавками меди, цинка, кремния.
Чаще всего для спаивания алюминиевых деталей используют составы 34А, а также силумин. Для каждого из этих припоев предназначен соответствующий флюс. Припой 34А способствует образованию шва, устойчивого при 525 ℃.
Высокотемпературная припойная масса из алюминия и кремния позволяет получить соединение, выдерживающее 577 ℃. При проведении работы применяют флюсы, сделанные из хлоридов щелочных металлов. Прочность образованных швов не всегда соответствует требованиям производства.
При необходимости получения соединений высокой термической и коррозионной стойкости пайку проводят в глубоком вакууме в окружении паров магния.
Процесс выполняется без флюсов по сложной технологии. В качестве припоя применяют силумин. Полученный таким методом шов выдерживает значительные нагрузки.
Работа с медью
В системах водоснабжения, отопления и некоторых производственных схемах осуществляется монтаж медных труб, не предназначенных для повышенной термической нагрузки. В таких ситуациях для пайки допустимо применение низкотемпературного припоя.
Трубопроводы большого диаметра, сделанные из медных сплавов, иногда подвергаются большому нагреванию. В таких случаях для меди и сплавов на ее основе нужны специальные тугоплавкие композиты.
Обычно применяют высокотемпературные припои на медной, серебряной основе, содержащие другие металлы, а также кремний или фосфор.
Составы из меди и цинка обозначают сочетанием букв ПМЦ и числами, указывающими на процентное содержание меди. Такие высокотемпературные припои обладают многофункциональным действием, пригодны для работы с другими сплавами.
Образующиеся швы обладают умеренной стойкостью к механическим нагрузкам. Для улучшения прочностных качеств соединений припойные средства легируют различными добавками.
На основе меди и фосфора
Высокотемпературные составы на основе меди и фосфора обозначаются буквосочетанием ПМФ и числами, указывающими на концентрацию фосфора в общей массе.
Средство переходит в жидкое состояние при температуре 850 ℃, позволяет получать швы хорошей коррозионной стойкости. Припой применим не только для медных, но и ювелирных изделий из благородных металлов.
Только стали нельзя паять таким методом. В результате на стальных швах образуются фосфиты, которые уменьшаю механическую прочность шва, приводят к образованию хрупкого соединения. Достоинство медьсодержащих припоев с фосфором заключается в возможности проведения пайки без флюсов.
Для работы с медными, некоторыми стальными, чугунными деталями также рекомендуются высокотемпературные припои на основе латуни. Это может быть чистый латунный сплав или композит с оловом и кремнием. Средства обладают текучестью, достаточной для образования прочного, стойкого шва.
На основе серебра
Очень хорошие свойства имеют высокотемпературные припойные средства на основе серебра. Они подходят практически для всех металлических изделий. Единственный недостаток – цена благородного металла лимитирует возможности частого применения.
Существуют сплавы (ПСр-15) с невысокой концентрацией серебра. Они стоят меньше, чем концентрированные композиции, могут применяться чаще.
Составы (ПСр-45) с содержанием серебра – 45 %, меди – 30 %, цинка – 25 % обладают очень хорошими свойствами: вязкостью, текучестью, ковкостью, стойкостью к окислению и механическим воздействиям. Эти сплавы применяются по необходимости, при наличии финансовой возможности.
Варьируя соотношение указанных компонентов, можно изменять максимальные температурные значения, которые выдержит будущий шов. Еще лучшие качества демонстрирует высокотемпературная композиция с содержанием серебра 65 %, но стоит она очень дорого.
Работа с титаном
Для пайки тугоплавких металлов и сплавов возможностей большинства описанных припоев недостаточно. Нужны совершенно другие высокотемпературные компоненты. Таким химическим элементом является титан, имеющий температуру плавления около 1700 °С.
Он образует прочные швы даже на изделиях с остатками оксидов. Процесс нужно проводить в атмосфере чистого аргона или гелия при значительном понижении давления в рабочей зоне.
Высокотемпературные составы из титана и меди, никеля, кобальта, других металлов проявляют свойства эвтектических систем. Сами по себе они обладают хрупкостью, применяются в виде порошков, паст.
Проволоку, ленты, полосы их этих сплавов изготовить не удается. Работать паяльником с тугоплавкими композитами невозможно.
В некоторых случаях на практике реализуют технологию контактного плавления. В зазор изделия, подлежащего пайке, помещают фольгу из титана или его сплавов.
При достижении температуры 960 ℃ начинается, а при показаниях 1100 ℃ заканчивается образование эвтектического сплава, играющего роль припоя.
Изделия, подлежащие эксплуатации при очень высоких температурах, подлежат спайке при помощи сплавов с добавками кремния, железа. Для реализации таких технологических процессов нужны мощные источники энергии.
Требуемой температуры достигают в вакуумных печах, плазменными горелками. Можно применять с этой целью электроконтактный способ или воздействие электронным лучом.
Высокотемпературное спаивание деталей – трудоемкий процесс, требующий специальных знаний и квалификации. Располагая хорошими вспомогательными средствами, оборудованием можно справиться с производственной задачей любой степени сложности.
Высокотемпературный припой - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Высокотемпературный припой
Cтраница 1
Высокотемпературные припои на основе железа могут быть применены при пайке в вакууме или нейтральных газообразных средах ( аргон, гелий) тугоплавких металлов. [1]
Высокотемпературные припои на основе железа могут быть использованы при пайке в вакууме или нейтральных Газообразных средах ( аргон, гелий) тугоплавких металлов. [3]
Высокотемпературные припои выполняют на медно-латунной, мед-но-никелевой или серебряной ( например, ПСр 72, где 72 - содержание серебра, %) основах. Серебряные припои применяют для пайки черных и цветных металлов, кроме сплавов алюминия и магния, а припои на медной основе - для пайки углеродистых и легированных сталей, никеля и его сплавов. [4]
Высокотемпературные припои подразделяются на тугоплавкие с температурой плавления выше 875 С и легкоплавкие с температурой плавления ниже 875 С. Чистая электролитическая медь ( марки Ml и М2) применяется в основном при пайке сталей в печах с защитной средой. [5]
Высокотемпературные припои на основе железа могут быть применены при пайке в вакууме или нейтральных газообразных средах ( аргон, гелий) тугоплавких металлов. [6]
Применяемые высокотемпературные припои и механич. [7]
Еще более высокотемпературные припои применяются на базе никеля и железа. Эти припои, главным образом на базе никеля, применяются для пайки жаропрочных сталей и металлов с высокой температурой плавления. Обычными добавками к этим припоям являются марганец, хром, кремний и бор. [9]
Пайка высокотемпературными припоями осуществляется специальными сменными наконечниками с подогревом изделия, припоя и волновода в специальных печах. [11]
Пайку высокотемпературными припоями ведут с твердыми флюсами, представляющими собой порошки буры и ее смеси с борной кислотой и борным ангидридом. Для пайки алюминия и его сплавов удобны флюсы 34А, Ф5, Ф134 и другие, содержащие хлористый калий, хлористый литий, фтористый натрий и хлористый цинк, активно разрушающие оксидную пленку алюминия. [12]
Применяется как высокотемпературный припой; как нагреватель в электропечах. [13]
В качестве высокотемпературных припоев используют медь, медно-цинковые и медно-фосфористые припои, а также припои, содержащие серебро. Медно-цинковые припои ПМЦ-36, ПМЦ-48, ПМЦ-54 ( цифра указывает содержание меди) имеют удельное электросопротивление в пределах 0 03 - 0 04 мкОм - м; температура плавления их при увеличении содержания меди возрастает от 825 до 880 С. Применение медно-фосфористых припоев ПМФ7 ( цифра указывает процентное содержание фосфора) позволяет вести пайку меди без флюса, что на практике удобнее и проще. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Высокотемпературный медно-фосфорный припой с серебром ЦП 6
Считается, что медь очень хорошо поддается спаиванию. Это действительно так, если правильно подобрать расходные материалы и соблюдать технологию. Одним из основных таких материалов, которые активно применяются в промышленности и в частной сфере является припой медно-фосфорный. Он специально был разработан для спаивания меди, бронзы и латуни, а также различных их комбинаций. Несмотря на то, что в названии имеется всего два элемента, на самом деле это трехкомпонентный материал. В нем содержится еще серебро, которого здесь имеется целых 15%. Это помогает использовать технику в холодильной промышленности. Материал можно использовать как припой для пайки медных труб. Он обладает относительно низкой температурой плавления.
Медно-фосфористый припой
Меднофосфорный припой обладает повышенной текучестью, что помогает установить хорошие молекулярные связи с основным металлом, а также проникнуть во все глубины и трещины, что улучшит контакт. Благодаря этому, паяный шов отличается достаточно высокой прочностью и при этом отлично сопротивляется образованию коррозии. Припой медно-фосфорный обладает такой особенностью, что для его работы не нужен дополнительный флюс, так как в его составе имеется фосфор, который и выполняет все необходимые функции. Данный материал широко применяется при ремонте и монтаже холодильного оборудования. Также его применяют для изделий, которые подвергаются небольшим вибрационным нагрузкам и легким механическим ударам. Если в определенной марке имеется пониженное содержание серебра, или же оно вовсе отсутствует, то повышается пластичность готового шва.
Пайка медно-фосфорным припоем
Когда проводится пайка элементов, в которых имеются не термостойкие детали, к примеру, смотровые стекла, клапаны, ТРВ и прочее, то их следует предварительно охладить, чтобы не допустить критичного перегрева. Когда проводится пайка бронзы и латуни меднофосфористым припоем, то желательно все же применять флюс, чтобы они не покрывались окислительной пленкой, которая будет мешать растеканию и смачиванию расходного материала. В то же время, когда речь идет о меди и ее соединениях, то припой является самофлюсующимся. Не стоит применять данный материал для спаивания стали, так как по границе шва будет образовываться хрупкая пленка из фосфоритов. Ее наличие ставит под угрозу герметичность соединения. Также нежелательно использовать припой медно-фосфорный для тех цветных металлов, в составе которых содержится никель в соотношении выше 10%. Сам процесс может происходить при помощи стандартной горелки, которая бы смогла разогревать рабочие области до требуемой температуры. Материалы производятся согласно ГОСТ 16882.2-71.
Разновидности 
Припой медно-фосфорный Felder CuP6 чаще всего используется для работы с трубами в кондиционерах, системах охлаждения, водоснабжения и газообеспечения. Диаметр труб должен превышать 28х1,5 мм. Выпускается в виде прутков порошка или гранул. Температура плавления данного материала составляет 300 градусов Цельсия. Производится эта марка в Германии.
Припой Felder CuP6
Harris 0 – без флюсовый припой, который предназначен для спаивания меди. Выпускается в прутках и не содержит серебра. В нем имеется 93% меди и 7% фосфора. Средняя температура плавления достигает 755 градусов Цельсия. Длина прутка составляет 0,5 метра, а вес – 17 грамм. Сечение здесь прямоугольное при размерах 3,2х1,3 мм.
Медно-фосфорный припой harris
Припой медно фосфорный из Германии Castolin rb-5246 относится к твердым разновидностям. Он имеет высокий уровень смачивания и обладает хорошими капиллярными свойствами. С его помощью швы получаются плотные и гладкие, также они не имеют брака в виде пор. Температура эксплуатации швов составляет до 150 градусов Цельсия. Температура плавления может быть от 715 до 805 градусов. Плотность материала составляет 8 г/см кубический, а пластичность до 4%. Используется для капиллярный пайки меди, латуни и бронзы, что требуется в сантехнике, нагревательном оборудовании и прочих местах. Прутки выпускаются длиной 0,5 метра и диаметром в 2 мм.
Припой Castolin rb-5246
Медно-фосфорный припой для пайки меди Ф2 обладает высокой механической прочностью, нормальной работоспособностью при низких и высоких температурах. Имеет отличные качества теплопроводности и электропроводности. Когда достигает температуры пайки, у состава появляется высокая текучесть и смачивание основного металла. Прочность спаянного шва составляет 10 кг/мм квадратный.
Припой Ф2
Высокотемпературный припой ПМФ 7, в котором содержание флюса составляет 7%. Высокая текучесть материала позволяет создавать плотное соединение со сложной структурой металла. Этот материал не требует дополнительного применения различных флюсов при работе только с медью, а при соединении других металлов требуется применение борсодержащего флюса. Марка не подходит для чугуна и различного рода сталей, так как тут образуются фосфиды железа в шве, которые разрушают его целостность, не говоря уже о критической потере пластичности и увеличению хрупкости материала. В среднем, температура плавления составляет 750 градусов Цельсия.
Припой ПМФ 7
Физико-химические свойства
Медно-фосфористый припой ЦП 6, как и другие марки, получает свои свойства благодаря уникальному составу, который разработается для тех или иных процедур. Исходя из наличия тех или иных химических элементов, а также их соотношения, материал получается приближенным к свойствам меди, бронзы или латуни, с которыми идет работа, но при этом обладает более низкой температурой плавления, что позволяет сохранить свойства основного металла. В целом, практически все марки обладают повышенной смачиваемостью, что улучшает контакт с заготовкой. Именно это и дает отличные показатели для соединения меди. Помимо этого они обладают большой степенью проникновения, образуя прочные молекулярные связи. Некоторые из марок имеют достаточно опасную температуру плавления более 800 градусов. Это может повлиять на свойство металла, но создает крепкое соединение, которое может конкурировать с ручной дуговой сваркой. Практически все припои обладают антикоррозийными свойствами. Часто встречается припой медно фосфорный с флюсом, который считается одним из лучших вариантов для меди.
Медно-фосфорный припой ЦП 6
Технические характеристики популярных марок
Марка припоя | Содержание элементов в химическом составе, % | Температура плавления, Градусы Цельсия | Температура растекания, Градусы Цельсия | ||
Серебро | Медь | Фосфор | |||
ПМФ102 | 2 | 91,3 | 6,7 | 645 | 820 |
ПМФ105 | 5 | 88,5 | 6,5 | 630 | 780 |
ПМФ115 | 15 | 80,2 | 4,8 | 650 | 800 |
Особенности выбора
Прежде всего, следует определиться с составом. Существуют обыкновенные материалы, в которых содержится всего два элемента, медь и фосфор, как можно понять из названия, а также медно фосфорные припои с серебром. Сразу стоит отметить, что серебро придает большей крепости шву. Оно также увеличивает морозостойкость, поэтому, если соединение будет эксплуатироваться при низких температурах, то следует выбирать марки с относительно высоким содержанием этого элемента, один из высших показателей которого составляет 15%. Но здесь же наблюдается другая зависимость, так как чем больше серебра в составе, тем меньшей пластичностью обладает итоговое соединение. Таким образом, если материал будет подвергаться небольшим изгибам или будет расширяться и сужаться, то лучше отдавать предпочтение тем маркам, в которых минимальное содержание этого элемента, к примеру, 2%, или же вовсе отсутствует. Перед тем как паять медно фосфорным припоем, следует ознакомиться с его составом.
Для тонкостенных труб и заготовок с небольшой толщиной следует подбирать припои, температура плавления которых будет как можно ниже. Ведь чем она выше, тем больше вероятность, что основной металл деформируется или после отжига изменит свои свойства, что ухудшит качество соединения. Низкая температура также увеличивает растекаемость, что также немаловажно для качественного соединения, хотя даже высокотемпературные припои с фосфором обладают хорошими показателями в данном параметре. Для некоторых марок выпускают одноименные флюсы, которые должны помочь справиться с более сложными условиями пайки бронзы и латуни, поэтому, при выборе припоев для этих процедур, следует обращать внимание и на наличие подходящего флюса.
Популярные марки
- ЦП 6;
- ПМФ-102;
- ПМФ-105;
- ПМФ-115;
- Felder;
- Castolin;
- Ф 2.
svarkaipayka.ru
Инструкция по пайке сталей. Пайка высокотемпературными припоями узлов агрегатов
Назначение
Инструкция является руководством по пайке сталей: конструкционных, коррозионностойких (нержавеющих) и жаропрочных высокотемпературными твердыми серебрянными припоями ПСр40; ПСр МИН63; ПСр21,5; и медными припоями ВПР1; ВПР4 и их импортными аналогами газовыми горелками, а также в камерных печах и печах с вакуумной средой.
Оборудование и материалы
2.1 Горелка газовая ГОСТ 1077-792.2 Электропечь камерная с температурой до 1300 градусов2.3 Вакуумная печка типа СНВ2.4 Необходимые приспособления для установки и фиксации деталей2.5 Ацетон ГОСТ 2603-792.6 Аргон чистый класса «А» ГОСТ 10157-792.7 Пинцет
ТВЕРДЫЕ ПРИПОИ И ФЛЮСУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
3.1 Для пайки применять припои, указанные в табл.
| Марка припоя | Температура пайки оС |
| ПСр40 ГОСТ 19738-74 19746-74 | 650-670 |
| ПСрМИН63 | 800-820 |
| ПСр21.5 | 1080 |
| ВПР1 | 1130 |
| ВПР4 | 1050 |
3.2 Термообработка припоя производится в случае целесообразности, если припой недостаточно пластичен.3.3 Для пайки применять перечисленные виды флюсов:• ПВ200 для пайки припоями ПСр21,5 и ВПР1;• ПВ201 для ПСр40 и ПСрМИН63;• Калий тетрафторборат (КВF2) ГОСТ 9532-75 для пайки ПСр21,5 и ВПР1 в нейтральной среде.
Читайте статью «Как приготовить флюс своими руками»
4 ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ И ПРИПОЯ
4.1 Размер зазоров должен быть, как правило, от 0,7 до 0,15мм для соединений типа «телескоп» и до 0,2 мм для других соединений (нахлесточных, стыковых, тавровых) Допускается уменьшение зазора в соединении типа «телескоп», если это вызвано особенностями конструкции узла.4.2 Поверхности, подлежащие пайке, должны быть доведены до шероховатости не ниже 2,5.4.3 На цементированных изделиях, после снятия медного покрытия, поверхности под пайку должны быть зачищены механически до чистого металла.4.4 Наличие фаски в месте формирования галтели при печной пайке необходимо исключить. Кромки разделки в которой размещается паяемая деталь, должны притупляться радиусом ±0,1 мм.4.5 Присутствие цветов побежалости и коррозии на паяемых поверхностях узлов после мех. обработки не допускается4.6 Детали, поступающие на пайку, должны быть промыты.4.7 Непосредственно перед пайкой обезжирить детали, входящие в узел и припой в ацетоне или другом растворителе и посушить на воздухе 10-15 мин. Сборку после данной процедуры проводить пинцетом или пользоваться х/б перчатками.
5 ПОДГОТОВКА ОБОРУДОВАНИЯ И ОСНАСТКИ
5.1 При пайке в камерной печи в аргоне внутренняя поверхность контейнера должна быть очищена от грязи и очищена путем промывки ацетоном или др. растворителем.5.2 Вакуумная печь перед загрузкой узлов под пайку должна быть очищена от грязи и масла согласно руководству по эксплуатации.5.3 Оснастка должна быть перед пайкой промыта в ацетоне или др. растворителе. В случае наличия рыхлых окисных пленок допускается обдувка оснастки электрокорундом или гидрохонингом.5.4 При пайке в нейтральной среде перед запуском аргона в печь систему трубопроводов продуть аргоном. Смена баллонов в процессе пайки запрещается.
6 СБОРКА
6.1 Сборку узлов производить в приспособлениях обеспечивающих требуемое положение деталей и исключающих напряжения в зоне пайки.6.2 Фиксацию припоя производить на машинах контактной сварки при помощи сварочного пистолета или сварочных клещей.
7 ПАЙКА
а) Пайка газовой горелкой7.1 Развести флюс в Н2О или в спирте до пастообразного состояния, затем покрыть соединяемые поверхности.7.2 Припой покрыть флюсом, разведенным в Н2О или в спирте и обсыпать порошком флюсаВ процессе нагрева необходимо наблюдать за тем, чтобы поверхность металла у места зазора не оголялась от флюса и, при необходимости, делать подсыпку порошка флюса.7.3 Нагреть паяемый участок до температуры, указанной в таблице выше. Температура при пайке контролируется зрительно по началу плавления припоя.Нагрев зоны соединения производить равномерно по всей длине соединения, не допуская перегрева. При пайке деталей с разной толщиной стенок прогревать сначала более массивные детали.7.4 Не допускать контакта флюса с пламенем более 4-5 минут из-за возможности потери им флюсующих свойств. Оптимальное время нагрева флюса при пайке в газовом пламени 20-60 сек.
7.5 В процессе пайки до полного охлаждения узел подвергать механическому воздействию воспрещается.
7.6 При необходимости для предохранения внутренней поверхности труб от чрезмерного окисления, на внутреннюю поверхность трубы нанести флюс или пропускать внутрь аргон.
При пайке трубу в зоне соединения располагать, по возможности, вертикально. Арматура должна находиться снизу.
7.7 Нагартованные детали из стали типа 12Х18Н9Т перед пайкой подвергать отжигу (детали из труб после гибки)
7.8 Подгибка трубопроводов после пайки не рекомендуется и совершенно не разрешается на расстоянии меньшем 20 мм от места пайки. Наплывы припоя на ниппеле разрешается запиливать.
б) Пайка в камерной печи
7.9 Производить в герметичных контейнерах со стальным колпаком-экраном в атмосфере аргона.
7.10 Флюсы 200, 201, 209 разводятся в воде до пастообразного состояния и наносятся тонким слоем, затем просушиваются в течение 10-15 мин. Порошок тетрафторбората калия засыпается в контейнер. Количество флюса, температура, время выдержки, расход аргона, скорость нагрева и охлаждения оговаривается в технологии.
7.12 Контроль температуры производить термопарой, вводимой внутрь контейнера.
Горячий спай термопары должен быть помещен, по возможности, как можно ближе к поверхности паяемого изделия.
7.13 Детали охлаждать под потоком аргона до комнатной температуры. Допускается обдув контейнера сжатым воздухом с целью уменьшения времени охлаждения.
в) Пайка в вакуумной печи
7.14 Производить преимущественной в среде аргона.
7.15 Собранный узел в приспособлении поместить на поддон печи, закрыв его колпаком-экраном из стали типа 12Х18Н10Т.
7.16 Пайка в среде аргона выполняется по следующей схеме:
- Продуть систему трубопроводов до вакуумного крана аргоном
- Откачать из печи воздух до остаточного давления, указанного в технологии. Разрешается промывка камеры аргоном, заключающаяся в следующем: откачка до 10-3мм рт. ст., заполнение газом и снова откачка до требуемого разряжения.
- Подать в камеру печи газообразный аргон. Подачу вести непрерывно в течение 8-10 мин.
- Включить нагрев и произвести пайку.
7.18 Контроль температуры выполняют при помощи термопары с записью на самописце. Горячий спай термопары должен быть помещен как можно ближе к поверхности паяемого узла. Допускается замер температуры в камере при условии учета экспериментально определенной разницы температур на поверхности изделия и в камере.
8 УДАЛЕНИЕ ОСТАТКОВ ФЛЮСА
В горячей, затем в холодной проточной воде с последующей обдувкой гидрохонингом.
9 КОНТРОЛЬ ШВОВ
9.1 Контроль состояния узлов должен проводиться на всех этапах тех.процесса подготовки поверхностей, сборки и пайки, введения флюса и припоя, устранения остатков флюса после пайки.
9.2 Применяемые материалы должны быть ГОСТированны или иметь ТУ. Следить за сроком годности флюса.
9.3 Применять следующие виды контроля:
а) внешний осмотр;
б) рентгенографический анализ;
в) проверка узлов на прочность и герметичность;
г) металлография;
9.4 Внешнему осмотру подвергать 100% узлов с помощью увеличительного стекла 4-7 кратного увеличения.
Осматривать нужно паяный шов и зону, примыкающего к нему основного металла на расстоянии не менее 10 мм.
9.5 Шов должен быть чистым, без пористости, раковин, свищей, непропаев, посторонних включений, остатков флюсов и т.д. при условии, что припой заполнил зазор и образовал галтель.
10 ИСПРАВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ
10.1 Недопустимые непропаи, поры, раковины и др. дефекты устранять подпайкой не более 2-х раз тем же припоем, которым проводилась пайка или с более низкой температурой плавления.
svarka-master.ru
Пайка нержавейки твердыми припоями - выбор флюса для пайки
На сегодняшний день, пайка нержавейки твердыми припоями используется в тех областях, где требуется достигнуть максимально прочного соединения, не прибегая к сварке. Данный метод соединения относится к промежуточному положению между сваркой и низкотемпературной пайкой. В отличие от использования мягких припоев, твердые потом могут использоваться в условиях высокотемпературной эксплуатации. Процесс спаивания не влияет на структуру металла, что не приводит к их деформации и разупрочнению. Активно все это используется при изготовлении металлорежущих инструментов, как резцы с твердосплавными пластинами и прочие. Благодаря такой спайке получается высокая прочность соединения и нет негативного воздействия на геометрию и прочность пластин, к которым припаиваются детали.
Пайка нержавейки твердыми припоями
Твердая пайка нержавейки применяется также при ремонте и изготовлении сосудов из нержавеющей стали, соединения труб, которые могут служить для проводки воды или охладительных систем. Особенно активно она используется там, где затруднительна сварка. Ее можно встретить при ремонте автомобильных двигателей, радиаторов и трансмиссии. Благодаря высокому качеству соединения выдерживают даже упругие деформации и значительны нагрузки. Для многих вариантов ремонта, этот процесс не имеет альтернативы. Технология контролируется по ГОСТ 1499-54.
Преимущества пайки нержавейки твердыми припоями 
- Пайка нержавейки твердыми припоями является самой качественной из всех возможных вариантов;
- Такой метод используется в промышленности для ответственных соединений, работающих в сложных условиях;
- Соединение может применяться даже в местах с высокой температурой;
- Детали стойки к различного рода нагрузкам;
- Процесс пайки происходит относительно быстро и не требует большого количества подготовительных процедур;
- Ею намного легче ремонтировать детали в станкостроительной сфере;
- Во время обработки температура является не столь высокой, чтобы деформировать металл заготовок, как это случается при сварке.
Недостатки пайки нержавейки твердыми припоями
- Если сравнивать с использованием других припоев, то процесс получается более трудоемким;
- Твердые сплавы нередко оказываются более дорогостоящими, как и себестоимость пайки, за счет того, что используется больше ресурсов;
- Далеко не каждый инструмент может дать ту температуру, которая требуется для этого процесса, поэтому, в домашних условиях он оказывается трудноосуществимым.
Подготовка оборудования и материалов
Перед тем как паять нержавейку твердым припоем, следует заняться подготовкой. Для проведения пайки нужно подобрать правильную горелку, которая бы смогла выдать требуемую температуру и обладала достаточной шириной пламени, чтобы равномерно обрабатывать поверхность.
Выбор горелки для пайки припоями
Следует сделать так, чтобы под рукой всегда находился флюс и припой, чтобы вовремя сделать все нужные процедуры. Перед работой нужно подготовить все под заданный режим работы и проверить работоспособность инструментов.
Отличия высокотемпературной пайки от низкотемпературной
При высокотемпературном спаивании используется нагрев при помощи горелки, тогда как в ином случае применяется электрический нагрев.
Высокотемпературная пайка нержавейки
Также различается температура плавления самого припоя. В первом случае она намного более высокая, что также влияет и на качество соединения, так как оно становится значительно выше. Низкотемпературная пайка, впоследствии, выдерживает меньшие температурные режимы воздействия. Высокотемпературная может вызывать структурные изменения в металле, если температура его плавления близка к той, которая используется при обработке. Для них также используется оборудование различной мощности.
Выбор твердого припоя
Медно-цинковый припой представлен в серии ПМЦ с различным содержанием меди. Его часто используют вместе с дополнительным легированием, чтобы снизить сильную отдачу при вибрации.
Медно-цинковый припой
Медно-фосфорный представлен в серии ПМФ с различным содержанием фосфора, в зависимости от цифры модели. У него хорошая устойчивость к коррозии и высокая текучесть. Иногда его могут использовать для замены серебряного припоя.
Медно-фосфорный припой
Медно-циноквые обладают высокими технологическими свойствам. При добавлении олова температура плавления снижается, так что он относится к универсальным припоям.
«Обратите внимание!
Для каждой процедуры выбор материала может отличаться, что зависит от свойств деталей.»
Выбор флюса
Пайка нержавеющей стали твердыми припоями требует тщательного подбора флюса. Одним из лучших вариантов для данного металла состоит на 70% из буры, на 20% из борной кислоты и на 10% из фтористого кальция.
Технология пайки нержавейки твердым припоем
- Зачистить механическим способом стыковые части деталей.
- Зафиксировать заготовки в неподвижном положении.
- Зону, где будет происходить спайка, нужно промазать флюсом.
- Горелка зажигается и устанавливается на нужный режим.
- Постепенно прогревается зона спайки, пока не изменится цвет металла.
- К детали подается припой, который может быть сразу покрыт флюсом.
- Осуществляется постепенное запаивание поверхности, передвигая расходный материал вдоль линии спайки.
«Важно!
Пламя горелки не должно содержать в себе слишком много кислорода, так как он окисляет поверхность заготовок и делает соединение менее надежным.»
Контроль качества шва
Существует несколько способов проверить, насколько хорошо все спаялось. Для этого используют такие методы как:
- Параметрический;
- Трансформаторный;
- Люминесцентный;
- Цветной;
- Оптический;
- Визуальный.
Меры безопасности
Даже когда происходит пайка пищевой нержавейки твердыми припоями в домашних условиях, то следует придерживаться правил безопасности. Во-первых, для пищевой нержавейки припой не должен содержать цинк или свинец. Также не стоит забывать о высоких температурах, с которыми идет работа и брать все незащищенными руками раньше времени остывания. Баллон с газом должен находиться на достаточном расстоянии от открытого огня горелки.
Почему пайка может не получиться?
Основными причинами неудач являются:
- Недостаточно хорошая зачистка перед самим процессом;
- Плохой разогрев заготовки, так что припой не смог нормально сцепиться с металлом;
- Был неправильно подобран припой для такого соединения;
- Было использовано недостаточное количество флюса, так что материал не начал плавиться, как того требовала технология;
- После спайки, когда все еще не остыло, было механическое воздействие со сдвигом детали.
svarkaipayka.ru
Припои для высокотемпературной пайки — КиберПедия
Высокотемпературная пайка применяется для труб диаметром от 6мм до 159мм или имеющим большую длину, а также в случаях, когда температура теплоносителя составляет более 130°C. В водоснабжении высокотемпературная пайка применяется для труб диаметром больше 28 мм. Однако, во всех случаях, следует избегать чрезмерного нагревания. Высокотемпературная пайка на малых диаметрах требует высокой квалификации и опыта, так как очень легко пережечь или обрезать трубу.
Для высокотемпературной пайки применяются припои на основе меди и серебра и ряда других металлов. Они дают большую прочность паяному шву и высокую допустимую температуру для теплоносителя. При использовании припоя на основе меди и фосфора или меди с фосфором и серебром, при спаивании медных деталей флюс не применяется.
При спаивании между собой элементов из разных сплавов меди: медь с бронзой или медь с латунью или бронза с латунью – всегда необходимо применение флюса. Также обязательно применение флюса при использовании припоя с большим количеством серебра (более 5%). Высокотемпературную пайку с помощью горелки должен выполнять квалифицированный и опытный специалист.
П 81,П 14,ПМФОЦр 6-4-0,03,МФ 7,МФ 9,МНМц 68-4-2,ЛНМц 49-9-0,2,ПОС,ПОССу,П 47,П 63, Б-16,Б-83,Припой А
Оказываем содействие:
- в отработке технологии высокотемпературной пайки;
- в подборе заменителей импортных материалов для высокотемпературной пайки;
- в высокотемпературной пайке штучных деталей.
Припой П 81Соединяемые материалы: Медь, серебро, никель и их сплавы; стали, чугун, твердые сплавы и их сочетания. Пайка с использованием флюса. Температурные характеристики: Температура плавления 630 - 660°С. Температура пайки 680 - 700°С.
Припой П 14 и ПМФОЦр 6-4-0,03Соединяемые материалы: Медь, серебро, медные сплавы. При пайке меди возможна пайка без применения флюса. Температурные характеристики:Температура плавления 640- 680°С Температура пайки: В газовом пламени, ТВЧ,пропусканием тока 720 - 740°С. В печи 800-820°С.
Припой МФ 7 и МФ 9Соединяемые материалы:Медь с медью. Применение:Пайка конструкций из меди при производстве трансформаторов, электродвигателей большой мощности, генераторов, шинопроводов и т.д. Температурные характеристики:Температура плавления 714 - 820°С Температура пайки 750 - 800°С.
МНМц 68-4-2 Для пайки твердосплавного металлообрабатывающего инструмента. Температурные характеристики: Температура плавления 915 - 975°С Температура пайки 980 - 1020°С.
ЛНМц 49-9-0,2Для пайки твердосплавного металлообрабатывающего инструмента Температурные характеристики: Температура плавления 910 - 955°С Температура пайки 920 - 970°С.
Припой П47Для пайки твердосплавного металлообрабатывающего инструмента. Температурные характеристики: Температура плавления 765 - 820°С Температура пайки 820 - 900°С.
Припой П63Для пайки твердосплавного металлообрабатывающего инструмента. Температурные характеристики: Температура плавления 900 - 910°С Температура пайки 910 - 950°С.
Баббиты Б-16 , Б-83Б-16 - моторно-осевые подшипники электровозов, путевых машин; детали паровозов и другое оборудование тяжелого машиностроения, большие нагрузки.
Б-83 - подшипники, работающие при больших скоростях и средних нагрузках; подшипники турбин, крейцкопные, мотылевые и рамовые подшипники малооборотных дизелей, опорные подшипники гребневых валов.Олово О 1 Для полупроводниковой техники, производства консервной жести, химичесих реактивов, для электротехнических изделий, для изготовления баббитов, сплавов, припоев, оловянного порошка, модифицированного серого чугуна.Бессурьмянистые припои ПОС (ПОС 18 и т.д.)Лужение и пайка электро- и радиоаппаратуры, печатных схем, точных приборов с высокогерметичными швами; лужение и пайка внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры, деталей из оцинкованного железа с герметическими швами.Малосурьмянистые припои ПОССу (ПОССу 30-05 и т.д.)Лужение и пайка жести, обмоток электрических машин, монтажных элементов, моточных и кабельных изделий, радиаторов и листового цинка, оцинкованных деталей холодильных агрегатов, теплообменников, электроламп, кабельных оболочек электротехнических изделий, тонколистовой упаковки.Припой АПредназначен для выполнения пайкой: соединения жил кабелей, оконцевания наконечниками, соединения металлических оболочек кабелей со свинцовыми, латунными и алюминиевыми муфтами, заземления металлических оболочек, экранов и брони кабелей.
129. Газовые среды для пайки. Основные требования к оборудованию для получения контролируемых атмосфер. Очистка газов от примесей.
Газовые среды:
1. Вакуум:
- низкий Р<10-1 мм.рт.ст. - для пайки не применяется;
- средний Р<10-4 мм.рт.ст. - для пайки бронзы, сталей всех классов, никеля;
- высокий Р>10-4 мм.рт.ст. - для пайки титана, тантала, циркония, ниобия.
Примечание: Р - степень разреженности.
Механизм воздействия вакуума на окисную пленку состоит в снижении парциального давления кислорода на основной металл.
2. Нейтральные среды: инертные, по отношению к основному металлу и припою, газы.
Механизм воздействия нейтральной среды на окисную пленку состоит в снижении парциального давления кислорода на основной металл.
3. Активные (восстановительные) среды: активные (водород, азот (аммиак при температуре 650 0С разлагается на азот и водород).
Механизм воздействия активной среды на окисную пленку состоит в химическом взаимодействии активного газа с оксидами основного металла.
См. Справочник Петрунина стр. 139 – 144 (газовые среды), 148 – 158 (виды печей), 165 – 177 (газоприготовительные установки, средства откачки, затворы и вентили)
cyberpedia.su
Таблица температур плавления припоев: теплопроводность припоев
Основным расходным материалом во время пайки является припой. Это тот сплав металла, который наплавляется на поверхность основного материала. Но делает это так, чтобы не расплавлять то место, на котором происходит пайка. Это достигается благодаря тому, что температура плавления припоя оказывается более низкой. Данный параметр является одним из основополагающие при определении характеристик, во время выбора марки для наплавки и прочих нюансах использования. Ведь по такому параметру происходит основная классификация, которая выделяет мягкие и твердые припои.
Припой для пайки
К мягким относятся все те, которые плавятся при значении ниже 300 градусов Цельсия. Как правило, это все те вещи, что используются в домашних условиях, так как с ними можно справиться обыкновенными инструментами. Качество их соединения далеко не всегда хорошо, как у представителей другой группы, но простота применения и улучшенное схватывание зачастую это компенсируют. К твердым относятся те, у которых плавление проходит на отметке выше 300 градусов Цельсия. С такими уже сложнее работать, так как тут нужен не только специальный флюс, но и особые инструменты. Некоторые из таких материалов плавятся при температуре выше 700 градусов, так что обыкновенным паяльником здесь не обойтись и нужна уже более мощная горелка.
Мягкий припой с температурой плавления ниже 300 градусов Цельсия
Стоит отметить, что имеется несколько значений в данном параметре. Есть начальная температура плавления, при которой материал только начинает переходить в жидкое состояние, а есть уже окончательная, при которой сплав полностью становится жидким. Для пайки берется первый вариант, так как он помогает сохранить вязкость материала, что делает работу более легкой и удобной.
Свойства 
Стоит отметить, что от того при какой температуре плавится припой зависят многие его свойства. Это обусловлено составом, ведь если в него входят тугоплавкие металлы, которые в своем чистом виде имеют высокую прочность, то и при добавлении в сплав они сохраняют эти качества, пусть и не в полной мере. Таким образом, прямая зависимость прочности соединения от точки расплавления практически всегда оказывается верной. Простым примером является сплав Вуда, который является одним из самых легкоплавких вариантов. На практике он оказывается очень хрупким и может треснуть или слететь от небольших температурных воздействий.
Здесь же наблюдается зависимость с тем, какую температуру будет выдерживать полученное соединение. Температура плавления припоя должна быть меньше, чем у основного металла, иначе это был бы уже процесс сварки. Пайка высокотемпературными припоями сама происходит при высокой температуре, соответственно и соединение будет лучше сопротивляться такому воздействию. Теплопроводность припоя также является важным фактором, ведь если она на низком уровне, то это помогает лучше переносить воздействие высоких температур и защищает деталь от перегревания.
Температура плавления припоев
Различия в температуре могут быть очень сильными, что видно на примере таблицы. Причем это касается даже соседних марок в одной серии, так как многое определяется добавками в составе и прочими нюансами. Здесь приведены основные данные к самым распространенным маркам:
Наименование припоя | Температура плавления, градусы Цельсия |
Сплав Вуда | 70 |
Сплав Розе | 90 |
ПСРЗИ | 141 |
ПОЗИ 30 | 170 |
ПСР | 235 |
ПСР 1,5 | 280 |
ПСР 2 | 248 |
ПОС 50 | 245 |
ПОС 61 | 192 |
ПОС 10 | 299 |
ПОС 40 | 238 |
ПОС 61 | 190 |
О2 | 232 |
ПОССУ 95-5 | 240 |
Рекомендации по температуре
Температура плавления мягких припоев хоть и не превышает 300 градусов, тогда как в твердых марках разброс намного больше, то все равно, даже в этом случае получается разница более чем в три раза. Таким образом, стоит подбирать инструменты для температурной обработки, которые бы имели ту мощность, что требуется для достижения нужных параметров. Более высокая или низкая температура может оказаться неподходящей, так что это может стать одной из причин, почему припой не липнет к паяльнику. Отклонение при выборе температурного режима допускается в небольших пределах, около 10-20 градусов Цельсия, причем желательно в более высокую сторону. Ведь далеко не всегда есть возможность точно выставить рабочие параметры, особенно на простых паяльниках.
Возможность безвредного повышения температуры инструмента обуславливается тем, что у припоя есть первоначальная точка плавления, когда он из твердого перетекает в жидкое. В это время жидкость получается относительно вязкой и достаточно пластичной для применения. Далее следует вторая точка плавления, когда материал уже становится максимально жидким. Здесь уже сложнее работать, так что выбор режима должен быть как раз между этими двумя показателями.
svarkaipayka.ru
