Чем отличается пайка от сварки: В чем различие между сваркой и пайкой?

Содержание

Чем_отличается_пайка_от_сварки

В случаях, когда использование заклепок, болтов или клея не представляется возможным, выходом из ситуации становится сварка или пайка. Соединения, образуемые с помощью этих технологий, могут быть похожими на вид. Но по своей сути два процесса являются абсолютно разными.

Определение

Сварка – соединение деталей, чаще всего металлических, путем нагревания до степени плавления их соприкасающихся частей. Существуют также сварочные методы, предполагающие скрепление деталей друг с другом под большим давлением без применения нагрева.

Сварка

Пайка – соединение деталей посредством введения в место стыка специального связующего компонента.

Пайка к содержанию ↑

Сравнение

Каждая из этих операций позволяет получить неразъемное соединение. Но отличие сварки от пайки заключается в том, что только сварка может осуществляться без участия вспомогательных компонентов. В таких случаях края изделий плавятся и совмещаются, а затем соединение застывает. Если в шов вводится присадочный материал, то он по своим свойствам близок к тому, из которого сделаны свариваемые детали.

При пайке всегда используется дополнительное вещество – припой. Его важной характеристикой является температура плавления. Она обязательно должна быть ниже той, которую имеют материалы основных деталей. Во время процедуры спаиваемые объекты остаются твердыми, а размягченный припой обволакивает стыкующиеся поверхности и заполняет пространство между ними. Весь процесс несколько напоминает склеивание.

Кстати говоря, физика на вопрос, в чем разница между сваркой и пайкой, отвечает так: при сварке под действием сильного нагревания происходит диффузия молекул самих соединяемых изделий, а при пайке частицы этих изделий взаимодействуют только с припоем, но не между собой.

Следует отметить, что пайка, исключающая расплавление основных материалов, с успехом применяется для скрепления самых миниатюрных деталей. При этом их можно многократно разъединять и вновь соединять без риска деформации или ухудшения механических свойств. Это особенно важно, к примеру, при ремонте ювелирных изделий.

БУКИНИСТ


Индекс книги: 00076.
ББК 34.64. Сварка, резка, пайка, наплавка, склеивание и биметаллизация.

Новые методы сварки и пайки.

А.П. Лопатко, З.В. Никифорова.

ВЫСШАЯ ШКОЛА. М. 1979 г. 88 стр. ил.

В пособии приведены краткие сведения о холодной сварке, диффузионной и термокомпрессионной, сварке взрывом, ультразвуковой, плазменной, сварке лазером и электронным лучом; изложены возможности, области применения и технологические особенности этих видов сварки, основные параметры, сведения об оборудовании. Описаны также специальные методы пайки различных материалов (погружением в расплавленный припой, волной припоя, световым и электронным лучами и др.).

Сварку и пайку, как виды получения неразъемных соединений, широко применяют в различных отраслях техники. За последние 20 лет разработаны и освоены новые и специальные виды (методы) сварки и пайки, которые внесли корённые изменения в технологию изготовления машин, механизмов, приборов и сооружений.

Достигнуты большие успехи в совершенствовании и внедрении в промышленность широко известных, прогрессивных видов дуговой, электрошлаковой и контактной сварки, низкотемпературной и высокотемпературной пайки с флюсами, в защитном газе и вакууме. Совершенствуется сварка и пайка углеродистых, легированных и нержавеющих сталей, цветных и тугоплавких металлов, жаропрочных сплавов и неметаллических материалов.

Расширяется применение высокопрочных сталей, жаропрочных сплавов на основе никеля и хрома, титановых и алюминиевых сплавов, монокристаллов, волокнистых композитных и неметаллических материалов на основе карбидов, боридов, силицидов и др. Большинство из этих материалов при сварке обычными, традиционными видами сварки, нагреваясь, окисляется, реагируя при этом со многими компонентами газов и флюсов, в результате чего снижается их прочность.

Новые и специальные виды сварки, а также пайки не имеют указанных выше недостатков, так как зона нагрева незначительна вследствие высокой концентрации энергия и малой длительности процессов (например, действие электронного луча, светового излучения, взрыва) или нагрев отсутствует (например, холодная сварка). Применение новых и специальных видов сварки и пайки дает большой экономический эффект.

Электронно-лучевая сварка позволяет получать соединения стальных деталей толщиной от долей миллиметра до 120 мм, а деталей из алюминия и титана толщиной до 200 мм за один проход. Многопучковые лучи обеспечивают высококачественную сварку труб в трубные решетки за один импульс. За доли секунды девятипучковый луч сваривает сепаратор шарикоподшипника. Производство изделий новой техники связано с применением световой, лазерной, диффузионной и прессовой сварки. При сварке разнородных металлов, плакировании и резке все шире применяют энергию взрыва. Ультразвуковую сварку наряду с получением соединений из металлов и пластмасс применяют даже в медицине.

Область применения новых и специальных видов сварки значительно расширяется в микроэлектронике и приборостроении, автомобилестроении и энергомашиностроении, в авиационной и космической технике, в строительстве и сельском хозяйстве, в медицинской практике. Новые и специальные виды сварки и пайки позволяют теперь создавать конструкции с заданными параметрами из материалов с различными теплофизическими свойствами, свободными от внутренних напряжений и не требующих последующей термической и механической обработки.

Большая роль в разработке новых и специальных видов сварки и пайки принадлежит советским ученым, работающим в учебных, научно-исследовательских институтах: Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшем техническом училище имени Н. Э. Баумана (МВТУ), Московском ордена Ленина энергетическом институте (МЭИ), Московском авиационном технологическом институте (МАТИ), Волгоградском политехническом институте, Институте электросварки имени Е.О. Патона, Центральном научно-исследовательском институте технологии машиностроения (ЦНИИТмаш) и др.

Овладение основами теории специальных видов сварки и пайки — важная часть в подготовке высококвалифицированных специалистов.

2. Пайка углеродистых, нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов .

К этой группе материалов относятся стали, основу которых составляет железо, и жаропрочные сплавы на никелевой основе, легированные хромом, алюминием и титаном.

Максимальная температура нагрева углеродистых сталей при пайке может быть ограничена температурами 1100- 1150° С или ниже. Максимальная температура пайки нержавеющих и жаропрочных сплавов, при которой сохраняются их исходные свойства, составляет 920 — 1250° С.

Основные трудности, возникающие при пайке углеродистых, нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов, заключаются в обеспечении смачивания их поверхности расплавленными припоями. На поверхности нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов имеются окисные пленки сложного состава, содержащие окислы хрома, алюминия и титана. Низкотемпературную пайку указанных материалов выполняют оловянно-свинцовыми припоями с наиболее активными кислотными флюсами.

Для улучшения смачивания в некоторых случаях низкотемпературную пайку проводят по гальваническим покрытиям меди и никеля, наносимым предварительно на паяемые поверхности. Пайку ведут различными способами: электрическим паяльником, с применением плиток, ванн с расплавленным припоем, паяльных ламп, газовых горелок, светового луча и др.

Высокотемпературную пайку углеродистых сталей осуществляют медными, медно-цинковыми и серебряными припоями, чаще всего с нагревом в печах в среде водорода или диссоциированного аммиака. Для пайки медными и медно-цинковыми припоями на воздухе в качестве флюса используют буру, ББ1, № 200 и № 201.

Серебряные припои обладают малой активностью по отношению к углеродистым и нержавеющим сталям, поэтому для пайки применяют более активные флюсы № 209, 284, чем при пайке медью и медно-цинковыми припоями.

Серебряные припои при различных способах активации поверхности хорошо смачивают и заполняют зазоры при пайке, но рабочие температуры паяных соединений составляют 500 — 600° С. Припои на основе меди технологичны, но не обеспечивают нужной прочности при высоких температурах.

Для пайки нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов применяют кроме серебряных припои на основе никеля, марганца, палладия.

При пайке припоями систем никель — хром — марганец, никель — хром — палладий можно получить соединения с высокими прочностными и антикоррозионными свойствами.

Для изделий из нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов с большими зазорами применяют металлокерамическую пайку порошковыми припоями с наполнителем, близким по составу к паяемым металлам. При пайке порошковыми припоями получены высокие значения прочности паяных соединений из жаропрочных сплавов, работающих до температур 900-1000 ° С.

Нагрев при высокотемпературной пайке осуществляют в вакууме и активной среде газообразного флюса в смеси с аргоном различными источниками энергии.

3. Пайка алюминия и его сплавов

Сложность пайки алюминия и его сплавов определяется прежде всего трудностью удаления и разрушения окисной пленки, имеющейся на поверхности паяемых деталей. Окись алюминия имеет температуру плавления 2050° С и нерастворима ни в твердом, ни в жидком металле.

В связи с разницей в коэффициентах термического расширения алюминия и его окисла при нагреве в окисной пленке возникают мельчайшие трещины, однако в контакте с атмосферой, содержащей кислород, сплошность пленки снова восстанавливается.

Окисная пленка, имеющаяся на поверхности алюминия, защищает металл от коррозии, поэтому применение активных флюсов, разрушающих окисную пленку, вызывает опасность коррозии паяных соединений.

Последующая промывка соединений от остатков флюса не всегда эффективна и возможна. В связи с этим заслуживают внимания процессы пайки алюминия без применения флюсов. Разработаны процессы пайки по барьерным покрытиям из меди, никеля, серебра, наносимым гальваническим и химическим способами, напылением и плакированием. Пайку по покрытиям ведут, применяя малоактивные флюсы .

Перед низкотемпературной пайкой или лужением без флюса окисную пленку удаляют абразивом, трением, ультразвуком.

Без флюса можно паять алюминий и его сплавы припоями, содержащими галлий. Галлий обладает высокой проникающей способностью, и при нарушении сплошности пленки легко проникает в мельчайшие трещины, создавая условия для растекания припоя.

Для высокотемпературной пайки применяются припои на основе алюминия, содержащие медь, кремний, цинк. Наиболее широко применяют припой 34А и сплав алюминия с 11% кремния (силумин) с температурами плавления 525 и 577° С. Для этих припоев используют флюсы на основе хлористых солей и щелочных металлов, например флюс 34А.

Прочность соединений, паяных с флюсами, невысока: при пайке силумином максимальная прочность на отрыв составляет 7-9 кгс/мм 2 , при пайке припоем 34А – 8- 11 кгс/мм 2 .

Бесфлюсовую высокотемпературную пайку проводят в глубоком вакууме с разрежением 10 -6 -10 -8 мм рт. ст. и в парах магния. При пайке в парах магния процесс ведут в герметичных контейнерах, наполненных аргоном, куда закладывают или вешают листы магния или его сплавов. При нагреве магний испаряется и разрушает окисную пленку, проникая в ее пары и трещины, что обеспечивает смачивание паяемой поверхности расплавленным припоем. Чаще всего в качестве припоя применяют сплав силумин. Пайкой в парах магния получают паяные соединения с высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

Глава 1. Особенности образования соединений при сварке. Классификация сварки.

  • Образование соединений.
  • Классификация сварки.

Глава 2. Холодная сварка.

  • Образование соединений.
  • Свариваемые материалы, технология и оборудование.

Глава 3. Диффузионная сварка.

  • Особенности образования соединений.
  • Основные параметры сварки и оборудование.

Глава 4. Сварка взрывом.

  • Сущность и основные характеристики процесса.
  • Свариваемые материалы. Свойства сварных соединений.

Глава 5. Ультразвуковая сварка.

  • Сущность и схемы процесса ультразвуковой сварки.
  • Основные параметры сварки. Технология и оборудование.

Глава 6. Плазменная сварка.

  • Получение и применение низкотемпературной плазмы.
  • Технологические особенности, типы соединений и параметры режимов.

Глава 7. Лазерная сварка.

  • Принцип действия лазера.
  • Особенности использования луча лазера для сварки.

Глава 8. Электронно-лучевая сварка.

  • Особенности процесса.
  • Технологические возможности и применяемое оборудование.

Глава 9. Классификация пайки.

  • Образование соединений при пайке.
  • Физические процессы, протекающие при пайке.
  • Классификация пайки.

Глава 10. Технология пайки и применяемые материалы.

Глава 11. Специальные методы пайки.

  • Пайка погружением в расплавленный припой и волной припоя.
  • Пайка в вакууме, в нейтральной и активной газовых средах.
  • Пайка световым и электронным лучам.
  • Пайка и лужение при помощи ультразвука.
  • Пайка горячим газом.

Глава 12. Технология пайки различных материалов.

  • Пайка меди и ее сплавов.
  • Пайка углеродистых, нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов.
  • Пайка алюминия и его сплавов.
  • Пайка титана и его сплавов.
  • Пайка тугоплавких металлов.

Пайка – это технологический процесс, главной особенностью которого является соединение деталей без их расплавления. Сохранение целостности структуры благотворно влияет на физические свойства и технические характеристики металла.

Преимущества и недостатки

Прежде чем говорить о том, что такое пайка, рассмотрим основные плюсы и минусы технологии. К достоинствам относят:

  1. Возможность соединять поверхности с различными физическими и химическими свойствами.
  2. Технологию пайки использует для работы в труднодоступных местах, где исключается сваривания.
  3. Отсутствуют требования к форме и размерам изделий.
  4. Возможно выполнение обработки все плоскости касания.
  5. Пайка не создает внутреннее напряжение, что положительно сказывается на качестве металла.
  6. Относительная простата, по сравнению со сваркой, процесса позволяет выполнять спаивание заготовок уже после получения базовых знаний в этой области.

Специалисты выделяют три недостатка.

  1. Малая прочность соединения. Это связано со свойствами материалов, которые используются в качестве припоя. Отсюда и следующий минус.
  2. Низкая термостойкость. Нельзя работать с деталями, эксплуатация которых связана с повышенными температурами. Например, заделка отверстия в чайнике точно не порадует качеством и долговечностью.
  3. Низкая производительность. По этой причине пайку практически не применяют на массовом производстве, а выполняемые работы связаны с точечными воздействиями.

Отличия от сварки

Неподготовленному человеку очень сложно увидеть разницу между сваркой и пайкой, ведь соединительный шов практически не имеет визуальных различий. Между тем, принципы действия данных технологий кардинально отличается. Итак, чем отличается сварка металлических деталей от паяния?

Основное отличие заключается в воздействии на поверхность. При сварке на заготовку воздействует электрическая дуга, возникающая при разрыве замкнутой цепи. Под действием высокой температуры создается зона расплава, в которой перемешиваются базовый металл и флюс. При застывании образуется сварочный шов. При пайке зона соединения состоит исключительно из легкоплавкого припоя, без фракций основного изделия. Температура плавления расходных материалов недостаточна для изменения агрегатного состояния заготовок.

Для выполнения сварочных работ необходимо дорогостоящее оборудование, которое зависит от типа сварки. В некоторых случаях необходимы вспомогательные приспособления, такие как подающий механизм для полуавтоматических аппаратов. Оборудование для запаивания отличается простой и низкой стоимостью. Этим и обусловлена популярность пайки при выполнении восстановительного ремонта в домашних условиях.

Вот чем сварка отличается от пайки. Несмотря на массу достоинств, рассматриваемая технология не получила должного распространения, ввиду низкой прочности на отрыв. Для надежного крепления детали стыкуют с перекрытием по плоскости.

ГОСТ 17325-79. Пайка и лужение: основные термины и определения

Данный межгосударственный стандарт устанавливает четкие термины и определения, которые надлежит применять в технической документации. Он охватывает все сферы рассматриваемых технологий: от общих понятий до дефектов соединений.

Алфавитный указатель терминов переведен на английский и немецкий языки.

Стандарт имеет статус действующего.

Где применяется?

Технология пайки занимает почетное второе место по частоте использования для соединения материалов. Первенство принадлежит сварке. Однако существуют сферы, где по определенным причинам невозможно применить сварочное оборудование и достойной альтернативы пайке не существует. Утверждение справедливо для следующих отраслей промышленности:

  1. Производство электронных плат управления. Для крепления миниатюрных компонентов применяют спаивание.
  2. Холодильное оборудование. Медные трубки, теплообменники соединяют только с помощью пайки. Ремонт радиаторов для наземного транспорта и спецтехники осуществляют с применением данной технологии.
  3. Соединение высоколегированных сплавов, которые плохо поддаются действию сварки.
  4. Авиационная промышленность. Промежуточный слой обшивки самолетов имеет сотовую структуру. Для ее производства используют пайку в термических печах.

Разновидности

Скелетная

Скелетной называется технология, при которой под слоем припоя рассматривается базовая поверхность. Характеризуется экономным потреблением металла для пайки и удобством визуального контроля. Применяется при работе в электротехнической сфере, в част

Индукционная пайка — отличие от сварки

Пайка ТВЧ – это процесс соединения одной части металлического изделия с другой, осуществляемый под воздействием токов высокой частоты. Производится пайка ТВЧ в специальном индукционном оборудовании, работающем под воздействием мощного электромагнитного поля на металл.

 

Пайка ТВЧ – чем отличается от сварки

Пайка токами высокой частоты не просто так начала активно заменять сварку в тех ситуациях, где это только возможно. На сегодняшний день большинство организаций, занимающихся обработкой металлов и созданием металлических изделий, старается использовать пайку ТВЧ, потому что она обладает ярко выраженными преимуществами, по сравнению со сваркой.

  1.  Если сварка требует грубого вмешательства сварочного аппарата в структуру металла, то пайка ТВЧ, напротив, позволяет произвести целостное соединения двух частей детали в одну. Вихревые токи электромагнитного поля, вырабатываемого индуктором, проникают в металл и уже внутри него преобразуются в тепловую энергию, поэтому грубого вмешательства в структуру металла не происходит.
  2.  Обработка поверхности металла под воздействием токов высокой частоты позволяет дополнительно защитить уязвимые места изделия (область сварных швов) от коррозии металла.
  3.  Пайка ТВЧ может производиться в специальной защитной (вакуумной) среде, что позволит защитить поверхность металла от окисления.
  4.  Пайка ТВЧ производится в специальном оборудовании, которое способно проконтролировать четкое выполнение всех поставленных задач при помощи автоматизированного программного обеспечения.

Как видите, пайка ТВЧ действительно в большинстве случаев лучше сварки, потому что благотворно воздействует на металл, позволяя в итоге получить изделие отменного качества.

Пайка ТВЧ – способы производства

Пайка токами высокой частоты осуществляется благодаря законам Джоуля-Ленца и Фарадея-Максвелла о преобразовании электрической энергии в нечто более мощное. Генератор подает электричество к индуктору. Электрическая энергия, проходя через индуктор (который чаще всего выполнен в виде катушки из медной проволоки), преобразуется в электромагнитное поле, обладающее высокой мощностью. Вихревые токи этого электромагнитного поля проникают в изделие, размещенное внутри индуктора, и оказывают на него воздействие, преобразовываясь внутри металла в тепловую энергию. Данный метод пайки является качественным, быстрым и безопасным.
Пайка ТВЧ производится при помощи двух способов: в неподвижном состоянии и с возможностью перемещения индуктора вокруг изделия. Чаще всего используют первый метод пайки, однако, если габариты изделия и индуктора значительно отличаются, то тогда данный метод может быть заменен вторым – пайка ТВЧ с передвижением индуктора или изделия.

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Скрутка, пайка, сварка или клеммы — что выбрать? Распространённые способы соединения проводников

Как соединить две или несколько токопроводящие жилы между собой, каждый выбирает сам. Но не стоит забывать, что правильное соединение и надёжный контакт между соприкасающимися поверхностями — залог безопасной работы электросети и практически полное отсутствие рисков короткого замыкания, влекущего за собой нагрев проводника или возгорание изоляции.

Для того чтобы грамотно соединить провода, нужно помнить о нескольких важных пунктах:

  • сечение,
  • материал исполнения (медь, алюминий и т. д.),
  • рабочая среда (улица, помещение, производство и др.),
  • набор инструментов,
  • и главное — «Правила устройства электроустановок» — нормативный документ, включающий общие требования к проводникам и их соединениям. Необходим для работы электрикам и электромонтажникам.

Распространённые виды соединений

Клеммные колодки

Один из видов электроустановочных изделий для быстрого и относительно простого соединения проводов. Представлены в виде корпуса из диэлектрических материалов (либо безкорпусные) с несколькими металлическими контактами, к которым крепится провод. Могут оснащаться механическими, пружинными или болтовыми фиксаторами. Максимально допустимый температурный режим работы — до +300 °С и только для керамических клеммных колодок.

Подходят для использования в распределительных коробках, модулях, различных приборах освещения и блоках электропитания.

Преимуществом клеммных колодок является их простота использования. Недостаток — отсутствие возможности совмещать проводники из разных металлов.

Клеммные зажимы Wago

Подходят для экспресс-фиксации токопроводящей жилы. В основе изделия — рычажный зажимной механизм с предохранением фиксируемого кабеля от повреждения. Доступны в двух вариантах исполнения: разъёмные или многоразовые и неразъёмные.

Область применения: электророзетки общего и бытового назначения, а также системы освещения. В других областях применение не рекомендовано ввиду возможного оплавления клеммника и нарушения контакта между соединёнными проводами.

Одно из преимуществ соединения — простота. Способ не требует наличия специальных инструментов или аксессуаров, а также специфических знаний и навыков. Отличается большой площадью контакта и высокой силой зажима. Недостаток — плавятся при чрезмерном нагреве.

Соединительные изолирующие зажимы или СИЗ

Изделия представляют собой пластиковый колпачок с фиксирующей пружиной. Выполняются из негорючих материалов и отличаются низкой себестоимостью. Удобны для маркировки, так как поставляются в разном цветовом исполнении.

Область применения: монтажные коробки, осветительные приборы и оборудование.

Преимущества: низкая стоимость, простота применения, цветовое разнообразие, многократное использование. Недостатки метода: нельзя соединять между собой медь и алюминий, относительно слабая фиксация контактирующих поверхностей.

Гильзы для опрессовки

Соединительные обжимные гильзы — это полые алюминиевые либо медные трубки, в которые помещаются соединяемые провода. В отдельных случаях применяется как альтернатива сварке или пайке. Благодаря комбинированному варианту исполнения алюмомедные гильзы подходят для соединения разных типов кабеля (медного и алюминиевого).

Для создания надёжного контакта метод требует наличия специализированного инструмента — обжимных клещей. Обычные плоскогубцы для этой цели не подойдут, так как не имеют необходимых диаметров для опрессовки. Рекомендовано использование термоусадочных трубок для защиты гильзы от внешних воздействий.

Сфера применения: обжимные гильзы идеально подходят для организации безопасных контактов в розетках.

Преимущества: опрессовка — долговечный способ соединения, возможность коммутации медных и алюминиевых проводов между собой. Недостатки: относится к одноразовым/неразъёмным, требуют наличие специального инструмента.

Зажим «орех»

Удобный тип соединения проводников. Отличается простотой конструкции — 2 металлических пластины с местом под соединение и 4 зажимных винта по углам. Соединительные пластины защищаются карболитовой оболочкой, благодаря которой способ и получил своё название.

Область применения: в основном в распределительных щитах многоквартирных домов.

Преимущества: высокая степень надёжности, не требует разрыва проводника, к которому необходимо присоединить дополнительный провод, допустимо соединять между собой медь и алюминий. Недостатки: из-за размеров не подходит для использования в распределительных коробках, где требуется разместить много контактов, низкая степень пыле- и влагозащиты.

Болтовое соединение

Способ прост и не отличается эстетическими изысками. Однако надёжен и долговечен. Используется болт, 3 шайбы и гайка. Для создания контактной поверхности необходимо надеть первую шайбу на резьбу болта, прикрутить одну из токопроводящих жил, затем надеть вторую шайбу, прикрутить второй проводник, после чего надеть 3 шайбу и прочно зафиксировать гайкой.

Область применения: хорошо подходит в качестве временного соединения «на скорую руку». Не рекомендован к длительной эксплуатации, особенно в местах, где отсутствует возможность постоянного контроля.

Преимущества: допустимо соединение проводов из разных материалов, быстрота. Недостатки: металлические шайбы могут сильно нагреваться, что создаёт риск возникновения пожара, полное отсутствие пыле- и влагозащиты.

Сварка

Метод требует наличия профессиональных навыков работы со сварочными аппаратами и ряд специализированных инструментов: пассатижи, бокорезы, флюс (для сварки алюминия) и защитные средства для глаз.

Область применения: чаще всего используется на производстве.

Преимущества: крайне высокая степень надёжности ввиду сплавления контактирующих поверхностей. Недостатки: не подходит для сварки между собой меди и алюминия.

Пайка

Область применения: радио- и микроэлектроника (для присоединения проводов на плату). Пайка также применяется для скрепления между собой различных проводников.

Преимущества: допустимо соединение между собой меди и алюминия. Существенный недостаток — слабое место коммутации. Разрыв в месте пайки может произойти даже при слабом воздействии. Также необходим набор обязательных аксессуаров: паяльник либо паяльная станция и припой.

Скрутка

Один из самых популярных и примитивных способов соединения. Используется повсеместно и с любыми видами кабельно-проводниковой продукции. Относительно недавно включен в разряд запрещённых (прямого запрета в ПУЭ на это нет, но и в список разрешённых соединений скрутка не входит). Изолирование контактирующих поверхностей при скрутке осуществляется с помощью изоленты или с применением термоусадочных трубок.

В зависимости от многих факторов, таких как профессиональный навык, усилие при скручивании, применение зажимного инструмента, а также видов проводников может быть как надёжным, так и нет. Подобное соединение связано с определённым риском, так как со временем скрутка теряет свои прижимные свойства, вследствие чего ослабляется контакт между проводниками, что приводит к повышению температуры в месте соединения и возгоранию.

Применение: скрутка больше подходит для организации временного соединения. Для исключения возможных рисков рекомендовано воспользоваться одним из выше представленных способов.

Преимущества: быстрота и простота применения, возможность соединения меди и алюминия. Недостатки: высокий риск возникновения пожара, быстрое окисление места соединения и, как следствие, ухудшение контакта.

Процесс пайки и заливки металлов: последовательность,отличия от сварки

Темы: Пайка.

Пайка является широко распространенным процессом, как при изготовлении, так при ремонте деталей. Этот способ известен людям уже 3-5тыс. лет. При раскопках находят паянные медно-серебрянным припоем трубы, украшения, оружие. Пайка незаменима в радиоэлектронике, ракето-, самолето-, автотракторостроении. С помощью пайки изготовляются трубопроводы, радиаторы , электрооборудование и др. Процесс пайки легко поддается механизации и автоматизации.

Пайка — процесс соединения металлических поверхностей, находящихся в твердом состоянии, расплавленными припоями, которые заполняют зазор между поверхностями и образуют паянный шов при кристаллизации.

Пайка выполняется в следующей последовательности:

  • — нагрев спаиваемых деталей до температуры, близкой к температуре плавления припоя;
  • — расплавление припоя и нанесение его на предварительно обработанные детали ;
  • — заполнение припоем шва ; растворение основного металла в расплавленном шве и взаимная диффузия металлов;
  • — кристаллизация шва.

Другие страницы по теме

«Пайка»

:

Для выполнения пайки необходимо, чтобы частицы расплавленного припоя вступали в прочный контакт с поверхностями соединяемых деталей. Капля расплавленного припоя растекается (см.рис.1) по поверхности до определенного предела. Пайка возможна, когда припой хорошо смачивает твердое тело. Если жидкость не смачивает твердое тело , то пайка невозможна. Хорошего смачивания можно добиться соответствующей подготовкой поверхности ( механическая обработка для удаления окислов, обезжиривание для удаления жировых загрязнений) и подбором припоя и флюса . При хорошем смачивании заполняются все зазоры и поры и обеспечивается прочное соединение деталей.

Рис.1.Смачивание поверхности детали припоем.

Хотя процесс пайки является родственным сварке, но есть принципиальные отличия:

  1. Образование шва при пайке происходит за счет заполнения расплавленным припоем капиллярного зазора между поверхностями и взаимной диффузии металлов.
  2. При пайке не плавится основной металл, а только припой, а при сварке плавится свариваемый и присадочный материал. Шов образуется без расплавления кромок паяемых деталей.

Прочность соединения деталей при пайке ниже чем при сварке, но во многих случаях является достаточной для конкретных изделий. При этом пайка имеет некоторые технологические преимущества перед сваркой:

  1. Дает возможность соединения разнородных металлов и даже металла с неметаллом.
  2. Простота технологического процесса, хорошие условия для автоматизации и механизации пайки, высокая производительность труда.
  3. Температура нагрева детали при пайке значительно ниже, чем при сварке, при пайке нет значительных остаточных деформаций и не происходит коробления , не расплавляются кромки и не изменяется структура и механические свойства соединяемых деталей.
  • < Пайка
  • Методы пайки >

Чем принципиально отличаются сварка плавлением и сварка давлением?

Сварка плавлением — это процесс со­единения двух деталей, или заготовок в результате кристаллизации общей сварочной ванны, полученной расплавлением соединяемых кромок. Источ­ник энергии при сварке плавлением должен быть большой мощности, высо­кой сосредоточенности, то есть концентрировать выделяющуюся энергию на малой площади сварочной ванны и успевать расплавлять все новые и но­вые участки металла, обеспечивая этим определенную скорость процесса.

Процесс сварки (2 — сварочный шов) плавлением осуществляется источ­ником энергии 1, движущимся по свариваемым кромкам 3 с заданной ско­ростью (рис. 97). Размеры и форма сварочной ванны зависят от мощности источника и от скорости его перемещения, а также от теплофизических свойств металла.

Рис. 97

В сварном соединении принято различать три области (рис. 98): основной металл — со­единяемые части будущего изде­лия, предназначенного для экс­плуатации;зона термиче­ского влияния (около­шовная зона) — участки металла, в которых он находится некото­рое время при высокой темпера­туре, доходящей на линии сплав­ления до температуры плавления металла;сварной шов — металл шва, представляющий литую структуру с характерными особеннос­тями.

Рис. 98

Каждый вид сварочного процесса имеет свои особенности и находит применение в той или иной сфере производства, где он дает необходимое качество изделия и экономически целесообразен. Наиболее широкое при­менение для сварки металлов плавлением нашли газовая и дуговая виды сварки.

При газовой (или ав­тогенной) сварке в качест­ве источника энергии используют пламя ацетиленокислородной го­релки (рис. 99), имеющей высо­кую температуру (около 3000°С) и значительную мощность, зави­сящую от количества ацетилена (8 — редуктор для регулирования ве­личины подачи газа), сгорающего в секунду. Кислород 1 из кисло­родного баллона 10 и ацетилен 2 из ацетиленового баллона 9 пода­ются по шлангам 7 в газовую го­релку, где образуется горючая смесь 3. На выходе из сопла горел­ки возникает пламя. Когда нагре­ваемое место свариваемых деталей доводится до расплавленного состоя­ния, к пламени подводят присадочный материал 4, который, расплавля­ясь вместе с кромками детали 5, образует сварочный шов 6.

 

Сварка давлением — это процесс соеди­нения поверхностных слоев деталей. При соединении происходит активная диффузия частиц, ведущая к полному исчезновению границы раздела и к прорастанию через нее кристаллов.

В современном машиностроении и приборостроении сварку давлением осуществляют несколькими путями в зависимости от типа изделий и требо­ваний, которые к ним предъявляются.

Контактная сварка широко применяется в машиностроении для изготов­ления изделий и конструкций, главным образом из сталей. Она относится к сварке с применением нагрева и давления. Нагрев осуществляется электри­ческим током, который проходит через место контакта двух свариваемых дета­лей. Давление, необходимое для сварки, создается или электродами, подводящими электрический ток, или специальными приспособлениями.

Различают три разновидности кон­тактной сварки: точечную — отдель­ными точками (рис. 105), применяемую для тонколистовых конструкций из стали (например, кузова автомашин). Сваривае­мые заготовки 1 зажимаются между элек­тродами 2, через которые проходит элект­рический ток большой силы от вторичной обмотки понижающего трансформатора 3, Место контакта свариваемых частей разо­гревается до высокой температуры, и под давлением усилия F происходит сварка; стыковую — оплавлением или давлением (рис. 106), применяемую для изготовления металлорежущего инструмента и др. В этом случае сваривае­мые детали 1 с силой стыкуются и удерживаются зажимами 2, к которым подводится электрический ток; роликовую (рис. 107, где 1 — свари­ваемые детали; 2 — ролики; 3 — электроды; 4 — источник энергии) — обес­печивающую непрерывный (герметичный) или прерывистый шов.

Рис. 105

Рис. 106

Рис. 107

 

 

В строительных конструкциях и в машиностроении сварка — основной способ получения неразъемных соединений деталей из сталей всех марок, чугуна, меди, латуни, бронзы, алюминиевых сплавов и пр.

 

 

Вопрос 3.



Читайте также:

 

В чем состоит отличие процессов пайки от сварки?


⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 18Следующая ⇒

В чем состоит сущность наплавки?

Какие условия кроме нагрева необходимо обеспечить для получения спая?

Как можно классифицировать пайку по сущности физико-химических процессов?

В чем состоит сущность диффузионной пайки?

 

Лекция № 19. Способы пайки.

 

Рассмотренные методы пайки могут быть осуществлены с применением различных способов пайки в зависимости от используемых источников нагрева.

 

Рис 19.1 Классификация способов пайки.

 

1) Пайка в печах обеспечивает равномерный нагрев соединяемых деталей без заметной деформации даже при их больших габаритах и сложной конфигурации.

Для пайки применяются печи с нагревом электросопротивлением, индукционным нагревом и газопламенные печи. Пайка крупногабаритных деталей производится в камерных печах с неподвижным подом. Для массовой пайки сравнительно мелких деталей применяются печи с сеточным конвейером или роликовым подом. В этих печах для предохранения деталей от окисления и повышения качества пайки создается специальная газовая атмосфера.

Пайка в печах позволяет широко применять механизацию паяльных работ и обеспечить стабильное качество паяных соединений.

2) Индукционная пайка может производиться с нагревом детали токами высокой, повышенной и промышленной частоты. В этом случае необходимое тепло выделяется за счет тока, индуктируемого непосредственно в подлежащих пайке деталей. Различают две разновидности пайки с индукционным нагревом: стационарную и с относительным перемещением индуктора или детали.

Рис. 19.2. Принципиальная схема индукционной пайки:

1 — индуктор; 2 — паяемые детали; 3 — припой; 4 — подставка

 

3) Пайка сопротивлением происходит за счет тепла, выделяемого при прохождении электрического тока через паяемые детали и токопроводящие элементы. При этом соединяемые детали являются частью электрической цепи. Нагрев сопротивлением осуществляется или на контактных машинах аналогичных сварочным или в электролитах. При пайке в электролитах тепловой эффект возникает за счет высокого электрического сопротивления водородной оболочки, образующейся вокруг паяемой детали (катода), погруженной в электролит.

Рис. 19.3. Принципиальная схема пайки сопротивлением:

1 — паяемые детали; 2 — электролит; 3 — водородная оболочка; 4 — источник питания; 5 — анод.

 

4) Пайка погружением осуществляется путем нагрева деталей в ваннах с расплавами солей или припоев. При пайке в соляных ваннах нагрев может быть непосредственным или косвенным.

При пайке в соляных ваннах при непосредственном нагреве деталей, детали погружаются в расплавы солей, выполняющих роль не только источника тепла, но и флюса. Преимуществом этого способа является очень высокая скорость нагрева.

При пайке в соляных ваннах с косвенным нагревом паяемая деталь, помещенная в контейнер со спец. газовой средой или вакуумом, погружается в соляную ванну. Такой способ пайки обеспечивает несколько меньшую скорость нагрева, но качество поверхности паяемой детали получается более высокой.

При нагреве в расплавленных припоях, подготовленные к пайке детали частично или полностью погружаются в ванну с припоем. Этот способ пайки нашел широкое применение при изготовлении автомобильных и авиационных радиаторов, твердосплавного инструмента, а также в радио- и электропромышленности. Пайка в расплавленных припоях имеет две разновидности: погружением в расплавленный припой и волной припоя.

Пайка волной припоя состоит в том, что подаваемый насосом расплавленный припой образует волну над уровнем расплава. Паяемая деталь перемещается в горизонтальном направлении. В момент касания волны происходит пайка. Этот способ пайки получил большое распространение в радиоэлектронной промышленности при производстве печатного радиомонтажа.

 

 

Рис. 19.4. Схема пайки погружением в расплавленный припой:

1 — припой; 2 — паяемые детали.

Рис. 19.5. Принципиальная схема пайки волной припоя.

1 — электронагреватель; 2 — плата; 3 — волна; 4 — сопло; 5 -припой.

5) Радиационный нагрев осуществляется за счет излучения кварцевых ламп, расфокусированного электронного луча или мощного светового потока от квантового генератора (лазера). Радиационный нагрев позволяет значительно сократить продолжительность пайки использовать точную электронную аппаратуру для регулирования температуры и времени пайки. При радиационном нагреве лучистая энергия превращается в тепловую непосредственно в материале паяемых изделий.

6) При пайке горелками местный нагрев паяемых деталей и расплавление припоя осуществляется за счет тепла, выделяющегося в газовых горелках при сгорании углеводородов, в плазменных горелках за счет тепла плазменной струи и тепла электрической дуги косвенного действия. Эти источники нагрева различны по своей природе, но применение их для пайки идентично, поэтому их можно рассматривать одновременно.

Из перечисленных способов нагрева газовые горелки обладают большей универсальностью. Применяя различные углеводороды в смеси с воздухом или кислородом можно получить необходимые для пайки металлов температуры нагрева. Питание газовых горелок горючим газом может производиться от баллонов, газовой сети или от газового генератора.

Плазменные горелки дают более высокую температуру нагрева и поэтому могут быть перспективными для пайки таких тугоплавких металлов, как W, Ta, Mo, Nb.

7) Пайка паяльниками ввиду простоты их устройства и общедоступности этого способа нашла чрезвычайно широкое применение в различных областях техники. При этом способе пайки нагрев основного металла и расплавление припоя осуществляются за счет тепла, аккумулированного в массе металла паяльника, который перед пайкой или в процессе пайки нагревается.

Паяльники можно разделить на 4 группы:

1) с периодическим нагревом;

2) с электронагревом;

3) ультразвуковые;

4) абразивные.

Паяльники с периодическим нагревом и электронагревом нашли наибольшее распространение для флюсовой пайки черных и цветных металлов при температурах ниже 300-350 0С.

В ультразвуковых паяльниках колебания ультразвуковой частоты используются для разрушения окисной пленки на поверхности паяемого металла под слоем расплавленного припоя. Паяльники для ультразвуковой пайки могут быть и без подогревателя. В последнем случае для расплавленного припоя используется посторонний источник нагрева. Основное преимущество ультразвуковых паяльников — возможность без флюсовой пайки. Это нашло применение главным образом для пайки алюминия легкоплавкими припоями.

Абразивные паяльники, как и ультразвуковые применяются для обслуживания алюминия и алюминиевых сплавов без применения флюсов. Окисная пленка при пайке удаляется за счет простого трения паяльником по обслуживаемой поверхности. Основным достоинством этих паяльников по сравнению с ультразвуковыми является возможность лужения и пайки алюминия и алюминиевых сплавов без применения дорогостоящего оборудования.

 

Контрольные вопросы:


Рекомендуемые страницы:

В чем разница между сваркой, пайкой и пайкой?

Заявление об ограничении ответственности: welderportal.com поддерживается своей аудиторией. Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас.

Все три метода сварки, пайки и пайки — это процессы соединения двух металлических частей вместе, а также заполнения в них зазоров. Однако каждый тип имеет свое значение и применение. Прочтите ниже для сравнения, чтобы понять, чем отличается каждый из методов.

Сварочный процесс

При сварке два металла всегда должны быть одинаковыми. Невозможно сварить два разных металла вместе. Например, медь нельзя сваривать со сталью.

Сварочный аппарат использует высокие температуры для создания расплавленного металла, который затем соединяет две металлические части вместе. Часто присадочный металл также используется для создания сварочной ванны, которая делает соединение еще более прочным и долговечным.

Если все сделано правильно, готовый сварной шов будет таким же прочным или прочным, как и основной металл.Однако, если сварка не была выполнена должным образом и, например, сварщик применил слишком много тепла, свойства металла изменятся, ослабив сварной шов.

Существуют различные типы сварочных процессов, такие как MIG, TIG, Stick, электронно-лучевая и лазерная сварка. Также существует плазменная сварка, которая представляет собой процесс прорезания больших металлических конструкций путем их плавления.

Этот процесс обычно используется в машиностроении, например в автомобилестроении, авиакосмической промышленности и других.

(При сварке убедитесь, что на вас надето все защитное снаряжение, например сварочные шлемы.)

Процесс пайки

Процесс пайки также соединяет две части металла вместе, но при этом не используется плавление металла. Вместо этого используется присадочный металл (сплав), который иногда также используется при сварке. Когда лужа расплавленного металла охлаждается, она связывается с двумя кусками металла и, таким образом, создает прочное и упругое соединение.

Наполнитель необходимо плавить при температуре ниже температуры металлических деталей.В отличие от сварки, пайку можно использовать для соединения разнородных металлов. Например, вы можете спаять вместе медь и алюминий или серебро и никель.

В этом процессе также часто используется флюс для создания защитной атмосферы для соединяемых металлов. Это предотвращает образование оксидов вокруг сварочной ванны. Он также очищает любые загрязнения, которые могут остаться на поверхности пайки.

Существуют также различные методы пайки, такие как пайка в горелке и в печи. Правильно спаянные соединения прочнее любого основного металла, но не так прочны, как сварные соединения.Пайка не вызывает значительных изменений в основных металлах.

Применения пайки включают автомобильную промышленность и тяжелый транспорт.

Процесс пайки

Процесс пайки очень похож на пайку, за исключением того, что температура плавления намного ниже. Пайка также предполагает использование наполнителей или припоев. Когда расплавленный припой остывает, он затвердевает, соединяя металлические части вместе. Удачное паяльное соединение не такое прочное, как сварное или паяное.

Существует также два различных типа пайки: пайка мягким припоем и пайка серебром. У каждого свои приложения.

Как и при пайке, при пайке также используется флюс. Он очищает металлические поверхности и помогает припою растекаться по соединяемым деталям.

Первоначально в качестве присадочного металла использовался свинец.

Пайка обычно используется в электронике, сантехнике, производстве металлических изделий и ювелирных изделий. При соединении электрических компонентов это не делает структуру прочной, а соединяет детали токопроводящим припоем.

Поскольку вы работаете при более низких температурах, пайка считается более простым и безопасным методом работы. Это также требует меньше специального оборудования для обеспечения безопасности.

В чем разница между сваркой и пайкой?

какие доказательства требуются для проверки, когда платят деньги в процессе бэкдора

0 ответов


Для чего нужна кормовая труба?

0 ответов


Hoew для обозначения одностороннего допуска, как двусторонний допуск на чертеже engg…? Пример: 1,295 +0,000 и -0,10, как единичный допуск, запишите значение в двустороннем допуске?

0 ответов


Какие бывают типы структурных соединений? Кратко объясните пожалуйста? Я знаю только типы. (Сдвиговое соединение и момент связь). любой может кратко объяснить, пожалуйста.

1 ответов


ПРИВЕТ, РЕБЯТА, Я СТУДЕНТ ОКОНЧАТЕЛЬНОГО ГОДА ИНЖЕНЕРА-МАШИНОСТРОЕНИЯ.Я ПРОШЛА КЛИРИЧЕСКИЙ ЭКЗАМЕН SBI И ХОЧУ НА ИНТЕРВЬЮ ДН 23-10-08. ПОЖАЛУЙСТА, СКАЗАЙТЕ МНЕ, КАКИЕ ВОПРОСЫ МОГУТ ЗАДАТЬ МНЕ электронная почта: [email protected]

1 ответов



3> длинная форма ПЛК?

2 ответа


Перечислите как минимум два фактора, способствующих переходу от пластичного разрушения к хрупкому.

0 ответов


ОБЪЯСНИТЕ РАЗНИЦУ МЕЖДУ СКАМКОЙ И ТРУБКОЙ?

2 ответа


тип подшипника, используемого в шкиве конвейера

4 ответа


Назовите ручной инструмент из листового металла?

0 ответов


объясните охлаждение и его виды?

5 ответов Atlantis, Bosch, CVSR,


Два насоса соединены последовательно, какой будет форма Кривая QH?.Какая будет форма, если они будут параллельны.

1 ответов Феррари, IGCAR,


Сравнение пайки волной и пайки оплавлением

Поскольку современная электроника включает в себя легкий вес, высокую скорость и повышенную эффективность, каждое последующее звено производства соответствует этой философии, которая также открыта для сборки печатных плат. Пайка играет важную роль в определении успеха электронных продуктов, поскольку электрические соединения достигаются благодаря точной пайке.По сравнению с ручной пайкой, которую все еще предпочитают некоторые любители электроники, автоматическая пайка получила широкое распространение из-за ее достоинств, связанных с высокой точностью и скоростью, а также большого объема и высокой рентабельности. В качестве ведущих технологий пайки для сборки наиболее широко применяются пайка волной и пайка оплавлением для обеспечения высококачественной сборки. Тем не менее, они всегда смешиваются, и различия между ними, как правило, сбивают с толку многих, а когда их использовать, даже неясно.

Задний план

Перед формальным сравнением пайки волной и пайки оплавлением важно понять разницу между пайкой, сваркой и пайкой.

Короче говоря, сварка относится к процессу, в котором два одинаковых металла плавятся для соединения друг с другом. Пайка — это процесс, при котором два металлических элемента соединяются друг с другом путем нагревания и плавления наполнителя, который также называется сплавом при высокой температуре. Пайка на самом деле представляет собой низкотемпературную пайку, а ее наполнитель называется припоем.

Когда дело доходит до сборки печатной платы, пайка применяется с использованием среды, которая относится к паяльной пасте. Пайка с применением паяльной пасты, содержащей опасные вещества, такие как свинец, ртуть и т. Д., Называется свинцовой пайкой, а пайка с применением паяльной пасты без вредных веществ — бессвинцовой пайкой. Свинцовую или бессвинцовую пайку следует подбирать в соответствии с конкретными требованиями продуктов, для которых собираемые печатные платы будут предназначены для работы.

Волновая пайка

• Определение

Как видно из названия, пайка волной припоя используется для объединения печатной платы и деталей посредством жидкой «волны», образующейся в результате перемешивания двигателя, и жидкость фактически представляет собой растворенное олово. Выполняется в паяльной машине волной. На изображении ниже показан образец машины для пайки волной припоя.

• Процесс пайки

Процесс пайки волной состоит из четырех этапов: напыление флюса, предварительный нагрев, пайка волной и охлаждение.

Шаг первый: напыление флюса. Чистота металлической поверхности — это основной элемент, обеспечивающий качество пайки, в зависимости от функций припоя. Флюс для припоя играет решающую роль в плавном выполнении пайки. Основные функции флюса для припоя:
1) Удаление оксида с металлической поверхности плат и выводов компонентов;
2) Для предотвращения вторичного окисления печатных плат во время термического процесса;
3) Для уменьшения поверхностного натяжения паяльной пасты;
4) Для передачи тепла.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *