Как припаять сталь к стали: Как паять стальные детали

Как паять стальные детали

Нередко возникает надобность скрепить стальные детали без сверлений, и без сварки. Выручит пайка стали. Но как это сделать правильно, ведь здесь имеются особенные нюансы. Несколько рекомендаций от специалистов.

Какая сталь паяется хорошо

Отдельные марки стали хорошо поддаются пайке, другие паяются с большим трудом, ни с каким припоем соединяться не желают, ни под каким флюсом. Как правило, мягкие стали «для гвоздей» легко паяются. На бытовом уровне это можно объяснить и тем, что материал усеян микроскопическими кратерами и неровностями. Но также имеются электротехнические марки, особо твердые и упругие, и применяемые для валов, точной механики. Здесь уже как повезет…

Вопрос в том, что определить марку на глазок домашнему мастеру невозможно. Узнать насколько хорошо паяется данная деталь из стали, или близкого к ней сплава, можно только экспериментальным путем.

Как выполняется соединение оловом – порядок действий

Все зависит от того, насколько удачно можно залудить данную деталь, насколько прочным окажется контакт оловянного припоя со сталью. Чтобы контакт оказался удовлетворительными, если это возможно вообще, нужно выполнить следующее:

• зачистку стали, химическую зачистка под припоем;
• разогрев детали до температуры плавления припоя, нахождение припоя на детали под флюсом некоторое время в текучем состоянии.

Зачистка стали выполняется сперва механически, — наждачной бумагой, убираются слои ржавчины и загрязнений. Затем в качестве флюса применяется состав, который хорошо реагирует с окислами железа.

Наиболее безобидной в применении, но эффективной в данном случае, оказывается ортофосфорная кислота, которую легко приобрести в автомагазине, как «очистку ржавчины».

Требуемая мощность разогревающих устройств полностью зависит от массы деталей.

Процесс пайки двух стальных деталей

Если нужно спаять два больших гвоздя, то мощности одного паяльника 100 Вт будет маловато. Для разогрева зажатого в тисках большого гвоздя, или подобной по массе детали из стали, нужно воспользоваться строительным феном. Или газовой горелкой.

Также понадобится вата на палочке, для подачи флюса в зону разогрева, и паяльник от 50 Вт.

• Зачищенная наждачкой сталь разогревается горелкой.
• На горячую деталь наносится ортофосфорная кислота и тут же подается паяльником расплавленный оловянный припой.

Как правило, у стальных деталей, которые поддаются пайке, возникает весьма прочная связь с оловом, т.е. происходи покрытие металла, — залуживание.

Это же повторяется с другой деталью. Затем разогреваются две детали, находящиеся вместе, и в зону контакта подается дополнительный припой паяльником.

Насколько прочна пайка стали, можно ли сделать прочнее

Прочность такого соединение будет обуславливаться многими факторами:

• прочностью связи припоя с металлом,
• площадью соединения,
• направлением нагрузки по отношению к спаянным плоскостям.

Но в любом случае прочность пайки оловом не идет ни в какое сравнение с тем, что привыкли понимать под прочностью характерной для стали или «сварка металла».

Упрочить можно применив другой припой, — специальные прочные составы и более тугоплавкие с включением серебра, цинка, меди и др.

Другое направление увеличения прочности – покрытие припоем не только плоскости, но и боковин детали, — охват детали припоем. Тогда сопротивление на отрыв при разнонаправленных нагрузках будет больше.

Особопрочная пайка, особые припои

Чтобы применить составы дающие прочное соединение со сталью, с собственной температурой плавления порядка 800 — 900 град, нужно использовать графитовый тигель.

Работу должны вести только специалисты по плавке металлов. Необходимо знать основы плавления металлов, порядок обращение с расплавами и технику безопасности. В общем, пайка стали сверхпрочными припоями выполняется на специализированных предприятиях.

Возможный состав припоя:

• 55% цинка, 45% меди, немного кремния для увеличения текучести.

Состав расплавляется под слоем угля в графитовом тигеле.

Стальные детали, подлежащие пайке, разогреваются газовой горелкой.

В качестве флюса используется ортофосфорная кислота.

Расплав подается на детали. Как правило, залуживание и пайка производятся за один разогрев и деталей и припоя.

Но подобная пайка стали по сложности превосходит простую сварку….

Но в быту, где нужно «залатать», «прикрепить», «состыковать» две стальные детали, нужно пользоваться припоями с низкой температурой плавления, типа свинцово-оловянных.

выбор флюса и особенности работы с жестью и оцинковкой

Процесс пайки – это химическое соединение двух металлов с помощью припоя. Причем кристаллическая структура металла не изменяется. То есть, соединяемые части остаются при своих технических характеристиках.

Само соединение получается достаточно надежным, но многое будет зависеть от вида припоя и технологии пайки. К тому же необходимо отметить, что не все металлы могут быть соединены этим процессом. Основные же металлы, особенно стальные (железо), между собой могут быть спаяны.

Три технологии

Существует три технологии пайки железа оловом:

1. паяльником. Для этого придется использовать мягкие припои с большим содержанием свинца;
2. паяльной лампой. Здесь потребуются твердые припои с большим содержанием олова;
3. электрическая пайка железа.

Первый способ применяют в том случае, если железо не будет в процессе эксплуатации подвергаться большим нагрузкам. Второй – это лужение железа оловом, когда оловянный припой наносится на поверхность металлического изделия и растирается по всей его плоскости тонким слоем.

В этой технологии обязательно применяется флюс для пайки. Третий вариант используется в производственных масштабах, для чего применяется специальное оборудование.

Пайка листов жести

Пайка жести (тонкого листового железа) является часто встречаемым процессом в изготовлении металлической тары. Но нередко и в домашних условиях приходится скреплять листы железа между собой, собирая герметичные конструкции. Поэтому перед тем как припаять один лист к другому, необходимо подготовить все нужное.

Для процесса пайки железа с помощью олова понадобится припой с небольшой концентрацией олова, к примеру, ПОС-40, флюс, паяльник и шило.

Флюс в процессе пайки железа выполняет функции растворителя и окислителя одновременно. То есть, сразу происходит смачивание металла и защита от окислительных процессов. В качестве флюсов используют канифоль и соляную кислоту или хлористый цинк и борную кислоту.

Что касается паяльника, то для проведения качественной пайки оловом лучше выбрать электрический инструмент мощностью более 40 Вт. Старый паяльный инструмент, который нагревается от пламени огня, сегодня практически не используют даже в домашних условиях.

Последовательность действий

Вот основные этапы данного процесса:

• зачистка соединяемых листов;
• нанесение флюса;
• разогрев паяльника и лужение;
• пайка оловом;
• очистка стыка бензином.

Очистку проводят механическим способом наждачной бумагой. Если загрязнения большие, то придется провести обработку растворителем. Если не удается очистить и таким методом, тогда проводят травление серной кислотой.

Два куска листового железа подносят друг к другу на расстояние 0,3 мм. Их края обрабатывают пастообразным флюсом при помощи кисточки. Жало паяльника очищается наждачкой, и сам инструмент включается в электрическую сеть через розетку. Чтобы проверить, хорошо ли он нагрелся, надо помести его жало в нашатырную смесь, которая должна закипеть.

Теперь проводится этап лужения железа. То есть, с помощью припоя из олова или его сплава обрабатываются края двух листов жести, чтобы покрыть их оловянным слоем, который будет выполнять защитные функции от коррозии металла.

Все готово, остается только запаять два конца листов. Жало паяльника подносится к месту стыка вместе с припоем из олова, и они оба продвигаются плавно по границе соединения.

При этом жало необходимо прижимать не острым концом, а плоской гранью, за счет чего будет прогреваться одновременно и соединяемые детали, что скажется на высоком качестве проведенной пайки железа.

Особенности работы с оцинкованными изделиями

Пайка оцинковки оловом по чисто технологическому процессу от предыдущей ничем не отличается. Но есть в технологии свои тонкие нюансы, которые сказываются на качестве конечного результата.

Нельзя паять оцинковку припоями, в состав которых входит большое количество сурьмы. Это вещество при контакте с цинковым покрытием создает непрочный шов.

В качестве флюса лучше использовать борную кислоту и хлористый цинк. Если сами изделия уже были залужены оловом в процессе производства, тогда в качестве флюса можно применять канифоль.

Когда производится соединение оцинкованного железа (листового) и проволоки, то последнюю надо согнуть под прямым углом, чтобы увеличить площадь контакта двух изделий.

В остальном процесс проводится точно также. Кстати, неважно, проволока была изготовлена из оцинковки или обычной стали.

Есть еще несколько важных позиций, которые надо учитывать в процессе пайки оцинкованных изделий. Если для пайки железа используются припойные стержни на основе олова и свинца, то для них лучше добавлять флюс на основе хлористого цинка и хлористого аммония. Соотношение 5:1 соответственно.

Припой на основе олова и кадмия требует едкого натра в качестве флюсовой добавки.

Если между собой соединяются оцинкованные изделия из железа, в состав защитного слоя которых входит более 2% алюминия, то применяется припой на основе олова и цинка. А в качестве флюса используют соляную кислоту и вазелин (стеарин).

В независимости от того, какие детали или узлы соединяются пайкой, необходимо после окончания процесса и остывания шва промыть место стыка водой, чтобы удалить остатки флюса.

Техника безопасности

Пайка железа оловом – процесс небезопасный. Поэтому надо строго соблюдать меры предосторожности. На руки надеваются защитные перчатки, под паяльник обязательно устанавливается подставка, чтобы разогретое жало не касалось стола и подручных материалов. И сама процедура должна проводиться аккуратно.

При кажущейся простоте паячной операции, на самом деле это серьезная процедура. И относиться к ней надо с большим вниманием. Что-то упустили, неправильно даже приложили, и можно считать, что качество стыка резко упало. Поэтому важно к каждому этапу подходить ответственно, особенно это касается очистки двух стыкуемых изделий из железа.

Как припаять металл к металлу паяльником

Сварка и пайка металлов относятся к неразъемным соединениям. Однако у таких способов существует важное отличие. При сварке происходит соединение металлов благодаря местному нагреву детали до температуры, когда он начинает плавиться. В результате образуется соединение двух деталей в одно целое. Паяльная операция подразумевает получение прочного соединения разных деталей или конструкций.

Схема сварки металлов.

Существующие методы пайки

Технология пайки классифицируется по нескольким показателям:

Температурный показатель зависит от нагрева металла. В этом случае пайка бывает:

Разделяет эти два способа показатель температуры. Границей разделения считается 450 градусов.

Существует также определение пайки в зависимости от приложенного давления:

• пайка металла с применением фиксированного зазора;
• прессовая пайка.

Как паять вольфрам: особенности

Схема аргонодуговой сварки вольфрама.

Вольфрамовые изделия имеют высокую прочность, что дает возможность применять их в определенных отраслях:

• ракетостроении;
• электроламповой отрасли;
• радиотехнике.

Вольфрам может иметь чистый вид или входить в состав сплава. Этот цветной металл очень хрупок и отличается тугоплавкостью, поэтому его обработка вызывает много сложностей. В связи с этим пайка вольфрама требует своеобразного подхода.

Операция пайки делается при температуре, которая меньше температуры рекристаллизации материала. Обычно она равна 1450 градусам. Если температура намного выше, то начинает уменьшаться прочность металла. Намного легче паять вольфрамовые изделия с деталями из этого же материала. Пайка с различными материалами всегда проходит очень сложно, так как материалы имеют различные параметры линейного расширения.

Прежде чем начинать паяльные работы, поверхность вольфрамовых деталей подвергается тщательной очистке. Ее делают несколькими способами:

• механической очисткой;
• травлением в кислоте, при этом применяют азотную или фтористоводородную кислоту.

Если кислота отсутствует, ее заменяет сильно нагретый едкий натр. После очистки вольфрам протирается спиртом, можно промыть его горячей водой.

Чтобы достигнуть идеальной чистоты и высокой плотности шва, паяльные работы нужно проводить в вакууме. Существует также несколько других восстановительных сред, однако они требуют предварительного покрытия металла никелем. Таким образом получается высокое смачивание вольфрама текущим припоем.

Как проводить пайку дома: рекомендации

Инструменты и материалы для пайки.

В домашних условиях наиболее распространена пайка деталей радиотехники. Операция не вызывает никаких сложностей, ее может выполнять практически любой человек. Пайку всегда можно легко демонтировать, она отличается водоустойчивостью.

К негативной стороне можно отнести низкую прочность. Нет совместимости с другими металлами. Пайка плохо переносит холод и высокую температуру.

Чтобы выполнять паяльные работы, необходимо иметь припой из легкого плавкого металла.

Припой изготавливается из сочетаний свинца с оловом. Благодаря наличию конкретного материала припои могут иметь разную температуру плавления. Именно это обстоятельство и предопределяет основную сферу их работы. Чаще всего пользуются припоем, у которого температура плавления достигает 200 градусов.

В домашних условиях паяльные работы должны проводиться очень быстро.

Дело в том, что флюс, обеспечивающий текучесть припоя, начинает быстро обугливаться. Иногда требуется проведение дополнительной зачистки. Пока припой полностью не остынет и не станет твердым, запрещается двигать детали.

Высококачественным признается уровень пайки, когда припой тончайшим слоем обволакивает место пайки.

Как паять сталь: нюансы

Для того чтобы начать пайку стали, необходимо подобрать соответствующий способ. При этом учитывается:

• стойкость окисной пленки;
• взаимодействие стали и припоя;
• изменение характеристики стали, после термического процесса пайки.

Очень легко удаляются окислы, когда подвергается пайке углеродистая сталь. Намного сложнее удалить окисную пленку, когда работа проводится с легированной сталью, в состав которой входит хром, алюминий, титан и кремний.

Схема пайки твердым припоем.

Дело в том, что после нагрева на поверхности стали появляются трудно растворимые окислы Ме203, М203.

Чтобы паять сталь, пользуются припоями, в состав которых входит:

Эти материалы оказывают небольшое влияние на свойства стали, они практически ее не растворяют.

Как паять детали из жести?

Стандартным способом спаивания жести является применение припоя, в котором содержится большое количество олова, флюса и паяльника, имеющего шило.

Профессионалы советуют использовать следующие марки припоя:

Такой выбор припоя связан с химическими показателями материалов, когда выполняется пайка оловом. В этих припоях, кроме олова, содержится также:

Марки и свойства припоев.

• сурьма;
• мышьяк;
• медь;
• висмут.

Эти марки припоев отличаются показателем сопротивления срезу, благодаря определенному количеству примесей. Кроме того, они увеличивают сопротивление шва на разрыв после окончания пайки. Если в составе припоя недостаточно олова, то повышается количество сурьмы.

В некоторых случаях применяется ПОС 90 с большим количеством свинца. Для оцинкованного материала делается несколько другой подход.

Для пайки оцинкованного железа обязательно должен присутствовать флюс. Он играет роль химического окислителя и одновременно растворителя. Благодаря флюсу исчезает процесс окисления. Вдобавок ко всему, металл смачивается железом, и получается шов высокого качества. Чаще всего в качестве флюса используют соляную кислоту и канифоль.

В радиотехнике больше всего применяют канифоль. Только в некоторых случаях применяют хлористый цинк и борную кислоту.

Для работы используют паяльник, мощность которого должна превышать 40 Вт. Все работы желательно выполнять электрическим паяльником. Он позволяет проводить пайку в удобном положении, шов получается очень прочным и надежным.

Пайка жести: основные моменты

Когда нужно провести пайку металлических изделий и получить качественный шов, требуется выполнить следующие технологические операции:

• очистить поверхность;
• провести обезжиривание;
• нанести флюс;
• нагреть паяльник;
• залудить место пайки;
• припаять детали из жести;
• полученную поверхность очистить бензином;
• проверить получившийся шов.

Чтобы очистить поверхность, необходимо воспользоваться соответствующим инструментом (напильник, шабер).

Чтобы обеспечить появление капиллярных сил, между деталями оставляют зазор величиной 0,3 мм. Металл заливает кромки зазора, что дает возможность получить высококачественный шов.

В некоторых случаях очень трудно очистить детали механическим путем, тогда на помощь приходит травление. Однако для работы с жестью подобное встречается очень редко.

Если на поверхности имеются жировые пятна, применяют 10% содовый раствор. Для обезжиривания в домашних условиях применяют ацетон, бензин, спирт и универсальный растворитель. Свойства этих материалов помогают получить отличную очистку.

О пайке, этом сложном физическом процессе, написано очень много научных работ. Рефераты, описывающие химию процесса, его результаты помогают лучше понять происходящие процессы и выбрать наиболее подходящий способ пайки.

Пайкой называется процесс соединения металлов посредством введенного между ними расплавленного связующего материала – припоя. Последний заполняет зазор между соединяемыми деталями и, застывая, прочно соединяется с ними, образуя неразъемное соединение.

При пайке припой нагревают до температуры, превышающей температуру его плавления, но не достигающей точки плавления металла соединяемых деталей. Становясь жидким, припой смачивает поверхности и заполняет все зазоры за счет действия капиллярных сил. Происходит растворение основного материала в припое и их взаимная диффузия. Застывая, припой прочно сцепляется с паяемыми деталями.

При пайке должно выполняться следующее температурное условие: Т₁

Для проведения ремонта любой бытовой техники, мы непосредственно сталкиваемся с такой проблемой,- как самому припаять провода? В теме Вы ознакомитесь с материалами для паяния, с паянием меди с алюминием и паянием меди с железом.

Материалы для паяния

Чтобы разрешить такую проблему, необходимо иметь в наличии такие материалы и инструменты как:

• паяльник;
• паяльное олово;
• паяльная кислота;
• спирто-канифольный флюс;
• флюс для паяния алюминия;
• ортофосфорная кислота;
• пинцет;
• пассатижи;
• ножницы,

а так же другие приспособления для паяния. Изложенная тема здесь как бы простая, но охватывает более такой обширный диапазон,- к чему припаять и как припаять.

Как припаять медь-к алюминию

Как припаять, если металлы допустим имеют различные добавки других металлов,- то есть легированные металлы. Вопросы здесь могут возникнуть при ремонте бытовой техники. Как к примеру припаять медный провод к алюминиевому контакту где нет болтового зажима?

Медный провод перед паянием протравливается:

• паяльной кислотой;
• спирто-канифольным флюсом;
• канифолью.

Алюминий протравливается перед паянием,- флюсом для паяния алюминия.

Есть и другой вариант для пайки алюминия,- это нанесение медного купороса на поверхность алюминия, так называемое омеднение алюминиевой поверхности. Подробности такого способа омеднения, наглядно представлены на рисунке.

В этом примере необходимо учитывать, чтобы провод намотанный на щетину зубной щетки,- не соприкасался с поверхностью алюминия.

Как припаять медь-к железу

А как припаять допустим медный провод к поверхности железа, если в этом есть такая необходимость? Здесь как бы необходимо изменить поверхностный молекулярный слой железа, чтобы в последствии нанести слой олова. Протравить поверхность железа можно ортофосфорной кислотой.

В этом примере необходимо соблюдать меры предосторожности,- во избежание попадания кислоты на поверхностные участки кожи Вашего тела. Протравить поверхность металла можно тампоном на палочке.

Такое соединение проделывается в крайних случаях, когда невозможно выполнить болтовое соединение. В ремонте бытовой техники возникают и такие приведенные потребности.

В своей практике, мы нуждаемся в различной необходимости, как припаять провода к:

• контактам динамика наушников;
• контактам первичной либо вторичной обмотки трансформатора;
• контактам платы;
• выведенным проводам обмотки статора электродвигателя;
• контактам выключателя настольной лампы;
• контактам разъема;
• светодиодной ленте

и далее. Считаю, что информация (из прочитанной технической литературы), которой я с Вами поделился, — пригодится Вам при ремонте какой-либо бытовой техники.

Многие могут спаивать провода и радиодетали, но не каждый паял металл. В этой статье я максимально коротко и с примерами изложу принцип пайки металла.

Введение

Начнём с общих представлений о пайке. Пайка это физико — химический процесс получения соединения в результате взаимодействия припоя и спаиваемого металла. Она имеет сходство со сваркой плавлением, но всё же между ними имеются различия. При сварке в месте шва свариваемые детали плавятся, а при пайке паяемый материал не плавится. Так же в отличие от сварки пайка осуществляется при температурах ниже плавления спаиваемого металла. Формирование шва при пайке происходит путём заполнения припоем зазора между соединяемыми деталями, т.е. процесс происходит за счёт смачивания и капиллярного эффекта.

Встаёт вопрос, зачем же пользоваться пайкой, если сварка лучше скрепляет детали. На это есть свои плюсы:

• Пайка более доступна, чем сварка.
• При пайке соединения получается разъёмными.
• Сварке не поддаются маленькие детали.

Пайка — достаточно прочное соединение, если соблюдать технологию.

Оборудование

Для спаивания металла необходимо следующее основное оборудование:

♦ Паяльник. Мощность зависит от размера спаиваемых деталей. Для пайки небольших деталей (жесть, проволока, болтики) сойдёт паяльник ватт на 60, для более крупных — 100 ватт и выше. Я использую 2 паяльника — на 65 и 100 w, для домашних условий это вполне достаточно.

На том, как залудить паяльник я подробно останавливаться не буду, в интернете есть отдельные статьи про это. Скажу лишь основное:

— При первом включении паяльника ему нужно дать обгореть — выставить включённым его на улицу и подождать когда перестанет вонять и дымиться.

— Далее необходимо напильником зачистить жало до блеска, опустить кончик жала в канифоль, потом расплавить им олово.

— Олово должно равномерно покрыть жало. При нагреве жало будет выгорать, его нужно будет затачивать и заново лудить.

♦ Паяльная кислота и припой. Деревянная палочка используется для нанесения кислоты.

♦ Вспомогательные приспособления. К ним относятся напильник и наждак, необходимые для зачистки паяльника и деталей.

Так же паяльнику нужна подставка. Самое простое что можно использовать в качестве подставки — любой металлический предмет, с которого паяльник не будет скатываться.

Для удержания спаиваемых деталей используются различные инструменты, например тиски и плоскогубцы. Так же детали можно закрепить гвоздиками на доске.

Основы пайки

Давайте теперь разберемся, какие металлы легко поддаются пайке:

Остальные металлы паяют при помощи специальных флюсов и другой технологии. В данной статье эта тема затрагиваться не будет.

С металлами разобрались, теперь приступаем к изучению процесса пайки:

• Зачищаем то место, где будет располагаться шов. Для этого я использую мини шлиф машинку.
• Обезжириваем место спайки, используя ацетон, бензин и т.д.
• Наносим на шов деревянной палочкой паяльную кислоту. Делаем это как можно ровнее, т.к. в дальнейшем ровно по этому место растечётся припой.
• С заранее залуженного паяльника удаляем окислы (если они имеются) и прикасаемся им к палочке припоя. Припой должен лечь на жало ровной каплей. Если этого не происходит, значит паяльник плохо залужен.
• Прикасаемся жалом к месту спайки. Нельзя ожидать, что при первом же прикосновении паяльника произойдет спайка. Для этого необходимо прогревать спаиваемые поверхности до температуры плавления припоя. Тепло от паяльника передается на спаиваемое место не сразу. Жесть, проволоки и другие тонкие части прогреваются довольно быстро, но не моментально. На прогрев толстых материалов нужно сравнительно много времени.
• Для спайки тонких частей надо довольно медленно вести паяльником, передвигая его дальше, когда припой растечется и зальет шов. При спайке толстых предметов приходится относительно долго держать паяльник на одном месте и ждать, пока прогреются спаиваемые поверхности и припой растечется по шву.
• Проведя паяльником на некоторое расстояние, двигают его немного назад, затем снова вперед и опять назад, до тех пор, пока припой не разольется ровной и чистой дорожкой. По мере израсходования припоя, его набирают с палочки. Набирать много припоя не следует, особенно, если спаиваемые поверхности ровно и плотно соединены; избыток припоя приведет к образованию натеков.
• По окончании пайки необходимо смыть остатки кислоты водой. Если кислота плохо смывается, используйте мыло. Не смытая кислота приведёт к окислению металла.

Лучше всего обучаться пайке на белой жести. Её не нужно зачищать, но необходимо обезжиривать. При наличии жира кислота не смачивает поверхность жести. Ниже рассмотрены примеры спаивания проволок и жести. Для обучения можно повторить всё это.

Спаивание жести / листового металла

Далее в добавок к фотографиям будут идти схематические изображения. Вот условные обозначения:

Пайка быстрорежущих инструментов — Энциклопедия по машиностроению XXL

Медные припои иногда применяют и для пайки быстрорежущего инструмента. С целью снижения склонности соединения из среднеуглеродистой и быстрорежущей сталей к растрескиванию предложено вводить в припои никель (7—10%) и железо (14—18%). Для упрочнения припоя в него вводят 0,5—1,5% Si, а для снижения температуры 1,5—3% Мп.   [c.134]

Пайка быстрорежущих инструментов  [c.182]

Припой ГФК имеет много преимуществ по сравнению с другими припоями его можно рекомендовать как наиболее универсальный для изготовления паяного быстрорежущего инструмента. Припои ГФ и ГФ1 можно использовать для пайки- инструмента из сталей Р9 и Р18. Припой ГПФ ввиду высокой температуры плавления имеет ограниченное применение — только для пайки инструментов из стали Р18.  [c.290]

Сварочные порошки для пайки режущего инструмента с пластинками из быстрорежущей стали  [c.142]

Припои для напайки пластин из быстрорежущей стали на инструмент. При изготовлении режущего инструмента с напаянными пластинами из быстрорежущей стали в качестве припоев применяют специальные сварочные порошки с высокой температурой плавления, в состав которых входит ферромарганец или ферросилиций. Наиболее ценны из этих припоев те, которые позволяют вести напайку пластин из быстрорежущей стали на режущий инструмент при температурах, равных закалочным температурам быстрорежущей стали, что дает возможность непосредственно после пайки закалить инструмент в масле или на воздухе.  

[c.40]

Пайка режущего инструмента. С помощью высокочастотного нагрева припаивают пластины из твердых сплавов и быстрорежущих сталей к державкам резцов, фрез и другого инструмента.  

[c.134]

Пайка заготовок инструмента. Применяется для образования неразъемного соединения заготовки режущей части инструмента из быстрорежущей стали, твердого сплава, минералокерамики или сверхтвердых материалов с корпусом из конструкционной, инструментальной или быстрорежущей стали.  [c.797]

Для пайки инструмента из быстрорежущей стали наиболее часто применяют припои ГФ, ГФК, ГПФ, в качестве флюсов используют буру, буру с добавками ферромарганца, фтористого калия или борной кислоты.  [c.245]

Пайка применяется для образования неразъемного соединения заготовки режущей части инструмента из быстрорежущей стали, твердого сплава, минералокерамики или сверхтвердых материалов с корпусом из конструкционной, инструментальной или быстрорежущей стали. Отличительной особенностью процесса пайки является использование припоя -металла или сплава с температурой плавления ниже, чем у запаиваемых материалов.  

[c.403]

Быстрорежущие пластинки крепятся к корпусу с помощью пайки, сварки или механическим способом. Хорошо зарекомендовали себя инструменты с запрессованными пластинками. Сестрорецкий инструментальный завод изготовляет в большом количестве дисковые фрезы, развертки и зенкеры с гладкими запрессованными пластинками.  [c.260]

Современный инструмент общего назначения, как правило, составной рабочая часть инструмента выполняется из инструментального материала, корпус (державка) — из конструкционного материала. Способы соединения рабочей части и корпуса различны. Это сварка — для инструмента с рабочей частью из быстрорежущих сталей (для инструмента диаметром свыше 10 мм), пайка или наклейка — для твердосплавного, минералокерамического инструмента и инструмента из сверхтвердых синтетических материалов, опрессовка и чеканка —для инструмента из синтетических сверхтвердых материалов, механическое крепление.  

[c.35]

Склеивание инструментов вместо соединения деталей инструментов пайкой, сваркой и механическим креплением позволяет сократить расход дефицитных инструментальных материалов, снизить брак при изготовлении инструмента из твердого сплава, упростить сборку составного инструмента, повторно использовать корпусы и державки инструментов, исключить трещинообразование и др. Клей горячего отверждения нагревают 2—3 ч до температуры 250°С, а клей холодного отверждения—2—4 ч при температуре 20° С. Путем склеивания изготовляют протяжки, фрезы, метчики, сверла, зенкеры, развертки, долбяки, резцы из быстрорежущих сталей и твердых сплавов, скобы, калибры-пробки, микрометры и др.  [c.121]

При склеивании инструментов вместо пайки расход твердых сплавов снижается на 30—40%, быстрорежущей стали на 50—60%.  [c.182]

Подготовка поверхности к пайке. Шероховатость соединяемых поверхностей должна соответствовать 5 и 6-му классам. На поверхностях соединения не должно быть черновик, забоин, надиров, заусенцев, грязи и масла. Неплоскостность соединяемых поверхностей должна находиться в пределах 0,04—0,07 мм для инструмента диаметром 50—300 мм. В случаях конусного соединения и внахлестку при косом срезе углы конусности и уклона у сопрягаемых деталей должны быть одинаковыми. Отклонение от номинального значения углов допускается не более 1°. В зависимости от конструкции инструмента применяются различные типы соединений быстрорежущей стали с корпусом инструмента (табл. 92).  [c.171]

Припайка пластинок из быстрорежущей стали к корпусу инструмента затруднена тем, что эти пластинки после пайки необходимо подвергнуть термообработке. До пайки термообработку производить нельзя, так как режущие свойства быстрорежущей стали снизятся после нагрева инструмента под пайку. Если термическую обработку выполнять после пайки медными припоями, то необходима операция отжига напаянного инструмента, чтобы устранить нежелательную операцию двукратной закалки быстрорежущей стали (после нагрева под пайку и после закалки напаянного инструмента). Операция отжига связана с длительным пребыванием инструмента в зоне высоких температур, что может вызвать окисление припоя и снижение прочности спая.  [c.182]

Сплавы-припои ГФ и ГФ1 можно применять для пайки инструментов из быстрорежущей стали марок Р9 и Р18.  [c.184]

Сплав ГПФ является дорогим сплавом, а высокая температура плавления ограничивает его применение только для пайки инструментов из быстрорежущей стали марки Р18.  [c.184]

В процессе работы режущий инструмент подвергается различным видам нагружения, в результате чего возможно разрушение тела инструмента (резца, сверла, зенкера, развертки, метчика, фрезы и т. д.), корпуса сборного инструмента, элементов механического и немеханического (места пайки, сварки) крепления режущих пластин, оправок насадных инструментов (сверлильных головок, зенкеров, фрез), соединительных элементов составного инструмента, режущей части инструмента (зубьев или кромок цельного инструмента), режущих пластин из быстрорежущей стали, твердых сплавов, керамики, сверхтвердых материалов.  [c.179]

Из-за недостаточной теплостойкости инструментальных сталей их легируют вольфрамом (до 18%), хромом (до 5%), ванадием (до 4%) и другими элементами, увеличивающими жаропрочность и позволяющими благодаря этому значительно повышать скорость резания. Такие инструментальные стали, называемые быстрорежущими, подвергают закалке с температур 1200—1300° С с последующим отпуском при температуре 560—580° С или обработке холодом. Поэтому быстрорежущие стали припаивают к корпусу инструмента из конструкционных сталей в указанном интервале температур, применяя при этом высокотемпературные никелевые припои или ферросплавы, например ферромарганец, содержащий 70—80% Мп. Пайку инструмента из быстрорежущих сталей производят в газопламенных печах, погружением в соляные ванны, а также индукционным способом с использованием флюсов № 200 и 201. Сразу после затвердевания металла шва производят закалку инструмента.  [c.201]

В табл. 16 приведены составы сварочных порошков, 1риме-няемых для пайки быстрорежущего инструмента.  [c.40]

Для пайки режущего инструмента с пластинами из быстрорежущей стали и твердых сплавов применяют порошки из ферросплавов (ферромарганец, феррокремний).  [c.83]

Pd — Ni — r образуют жаростойкие паяные швы,работающие притемп-ре выше 900° припои на основе систем Pd — Ag — Mn Pd—Ag — Си обладают более низкой жаростойкостью (до 500—800°). Палладиевые припои отличаются низкой эрозионной способностью и хорошей пластичностью. Пайку стале11 палладиевыми припоями производят в вакууме или в среде аргона, активизированного газовыми флюсами. Дли инструментальных сталей, в зависимости от темп-ры закалки инструмента поело пайки, применяют достаточно высокотемпературные припои медь — для углеродистых сталей сварочные порошки, содержащие ферросплавы и флюсы, и сложнолегированные медные припои, а также припои, содержащие никель, цинк, железо, крем ний (марки ГФК и ГПФ),— для пайки быстрорежущих сталей.  [c.60]

Во многих случаях весьма важно дозирование не только припоя, но и флюса это облегчает процесс последующего удаления остатков флюсов и улучшает качество паяного изделия, предотвращает попадание флюса на участки изделия, не подвергаемого пайке. Флюс при пайке дозируют разными способами введением их в смеси с порошком, зернами или стружкой припоя, иногда в виде таблетированной смеси зерен припоя с флюсом (например, при пайке резцов быстрорежущего инструмента), в виде трубки припоя, заполненной флюсом-порошком. В трубчатых припоях ПОС40 и П0С61 количество флюса составляет 2—2,5% массы припоя. При пайке трубчатым легкоплавким припоем флюс и припой вводят одновременно это облегчает процесс пайки в труднодоступных местах, уменьшает потери флюса (на 50%) и припоя (на 20%) по сравнению с пайкой припоем и флюсом, вводимыми порознь. Применение трубчатых припоев с внутренней полостью фасонного сечения или несколькими каналами круглого сечения обеспечивает более равномерную подачу флюса. В трубчатых припоях весьма важно соотношение количеств флюса и припоя. При электромонтажной пайке трубчатыми припоями с круглым сечением внутренней полости флюс составляет 2—3% общей массы припоя. Внутренний диаметр трубчатого припоя обычно в 2 раза меньше наружного его диаметра. Трубчатые припои изготовляют прессованием.  [c.189]

При ремонте инструмента из высокоуглеродистых инструментальных сталей и при изготовлении биметаллического составного инструдшнта (например, резцов, сверл, фрез, долбя-ков и др.) часто применяют пайку высокотемпературными припоями. В этом случае пайкой соединяют рабочую часть инструмента из быстрорежущих сталей с державкой из среднеуглеродистых легированных сталей типа 40Х или инструментальных сталей типа У7.  [c.244]

Для повышения механических, коррозионных и других харатеристик паяного соединения довольно часто используют термическую обработку, которая может быть применена прн пайке термообрабатываемых сплавов. Например, при соединении быстрорежущих инструментальных сталей с корпусом инструмента из конструкционных сталей в качестве припоя используют ферромарганец (70—80 % Мп). Это позволяет сразу после пайки произвести закалку инструмента с температуры 1200—1300 °С с последующим отпуском при 560—580 °С. Аналогичным образом совмещают пайку  [c.308]

Ванная, погружением в расплавленную соль как нагревательную среду Прикрепление пластинок из твердого сплава или из быстрорежущей сталп к корпусу инструмента. Одновременно с пайкой происходит закалка быстрорежущей стали С пластинками пз твердого сплава или из быстроре-нчущей стали, вставленными в закрытые пазы корпуса инструмента  [c.271]

Пайка припоем ГФК и термообработка. Процесс пайки и термообработки производится различными способами (в зависимости от конструкции и габаритов инструмента) и состоит из следующих операций 1) в пламенной мазутной двухочковой печи на торец (рис. 71) в специальную выточку насыпается бура, и инструмент помещается в печь, где нагревается до температуры 800—850° 2) инструмент вынимается из печи, и припой ГФК в виде мелкой стружки, смешанной с бурой, насыпается в специальную выточку затем инструмент помещают во вторую камеру печи с температурой, необходимой для нагрева под закалку быстрорежущей стали (для стали марки Р9 /= 1230—1250°, а для Р18 =1270— 1290°) время выдержки зависит от конфигурации и габа-  [c.193]

Даже однодетальные инструменты часто представляют собой изделия, состоящие из разнородных материалов (инструментальная сталь, конструкционная сталь, твердый сплав) неразъемно соединенных между собой разнообразными способами пайки или сварки. Это обстоятельство вызывает необходимость производить последовательно или одновременно обработку различных материалов (точение и фрезерование как конструкционной, так и быстрорежущей инструментальных сталей, шлифование и заточку как стали, так и твердого сплава) за один проход или операцию.  [c.28]

Применение быстрорежуш,их сталей и твердых сплавов, содержащих присадки дефицитных и дорогостоящих элементов, таких как вольфрам, ванадий, молибден, кобальт вызывает необходимость максимальной пх экономии. С этой целью широко распространено изготовление составного инструмента, рабочая часть которого выполнена из быстрорежущей стали или твердого сплава, а державка — из конструкционной стали. Неразъемное соедине-Н1 е разнородных материалов осуществляют различными способами сварки, пайки, склеивания и др.  [c.5]

Припаивание термически обработанных пластин. Быстрорежущие стали повышенной и некоторые стали (Р18, Р12, Р6МЗ) нормальной теплостойкости, имеющие температуру кратковременного отпуска 600—620 °С, отличаются повышенной красностойкостью и возможностью кратковременного (1—2 мин) нагрева до 620—640 °С без снижения твердости, красностойкости, прочности и режущих свойств. Указанные свойства быстрорежущей стали при использовании серебросодержащего припоя ПСр40 с температурой плавления 595—605 °С дают возможность припаивать окончательно термически обработанные пластины нз быстрорежущей стали к корпусу или к державке. Пайку производят с нагревом ТВЧ в петлевом индукторе, который должен отстоять от корпуса инструмента не менее чем на 8—10 мм. Рекомендуется паз в корпусе инструмента с находящимся в нем припоем и флюсом предварительно подогревать до 400 °С, после чего положить в паз припоя пластинку и включением и выключением тока в индукторе равномерно прогреть место пайки до температуры растекания припоя 600—620 °С. Наиболее эффективно использование флюса ВНИИинстру-мент № 284.  [c.50]

Помимо процессов сварки и пайки, в деталях ашин большое значение приобретают процессы наплавки. Наплавка применяется не только для восстановления изношенных поверхностей конструкций при их ремонте, но и с целью придания их поверхностям заданных свойств. Так производится наплавка быстрорежущей стали на поделочную с целью получения недорогих износостойких инструментов наплавка твердых сплавов на трущиеся поверхности в машинах и механизмах. При проектировании процессов наплавки следует учитывать применение наиболее распространенных в промышленности способов (под слоем флюса, специальными электродами), а также нойых способов, например, взрыва.  [c.664]

Следует отметить, что сплавы титановольфрамовой группы имеют низкую теплопроводность и значительную теплоемкость, в особенности при большом содержании титана. В связи с малой прочностью это приводит к образованию трещин при быстром нагреве поэтому при пайке инструмент следует нагревать медленно, а при шлифовании и заточке обильно его охлаждать. Титанотанталовольфрамовые сплавы характеризуются высоким пределом прочности при изгибе. Коэффициент относительной допускаемой скорости резания /С для сплава ТТ7К12 составляет примерно 2,6. Эти сплавы применяют при неблагоприятных условиях работы инструмента, на старых и изношенных станках при точении с ударами, строгании, фрезеровании и сверлении стальных отливок, и поковок, там, где ранее применялась преимущественно быстрорежущая сталь.  [c.14]

---

Прочность соединения стали с твердым сплавом, полученного методом пайки серебряными и латунными припоями

ArticleName

Прочность соединения стали с твердым сплавом, полученного методом пайки серебряными и латунными припоями

ArticleAuthorData

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия: Н. И. Полушин, заведующий научно-исследовательской лабораторией «Сверхтвердые материалы» И. Ю. Маркова, младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Сверхтвердые материалы» А. И. Лаптев, главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Сверхтвердые материалы», эл. почта: [email protected] М. Н. Сорокин, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Сверхтвердые материалы»

Abstract

Целью настоящей работы является выбор состава припоя для пайки PCD-композитов в стальной корпус при изготовлении PDC-долот. Для исследований были выбраны два припоя: серебряный ПСр40 и латунный П47, широко применяемые при пайке твердосплавного инструмента. В работе представлены результаты экспериментальных исследований прочности пайки этими припоями стали Ст.45 с твердым сплавом ВК15. Пайку проводили методом ТВЧ на установке ВЧ-25АВ, использовали флюс ПВ284Х. Припои ПСр40 и П47 применяли с целью ограничения температуры пайки, которая не должна была превышать температуры термостойкости алмазных композиционных материалов марки PCD. В результате исследований установлено, что в процессе пайки припоем П47 происходило химическое взаимодействие припоя с кобальтом твердого сплава с образованием соединения Co3ZnCx, что приводило к разрушению паяных образцов при испытании на разрыв по телу твердого сплава. Это связано с уменьшением содержания кобальта и снижением прочности поверхностной зоны твердого сплава. Изучение шлифов спаев ВК15 с П47 на полевом эмиссионном растровом электронном микроскопе показало, что глубина снижения концентрации кобальта в твердом сплаве в неразрушенной части образца составляет 0,05–0,10 мм. В образцах с припоем ПСр40 разрушение идет, как правило, частично по поверхности раздела припой – твердый сплав, частично по телу припоя. Изменения концентрации кобальта в твердом сплаве установлено не было, что объясняется меньшей температурой пайки припоем ПСр40. Представлены результаты испытания спаянных образцов на разрыв и срез. При испытаниях на разрыв прочность образцов, спаянных припоем ПСр40, существенно превышает (примерно в 2 раза) прочность образцов, спаянных припоем П47. По результатам испытания на растяжение и срез можно рекомендовать для использования серебряные припои с содержанием серебра 40 % при изготовлении алмазных инструментов из алмазно-твердосплавных композиционных материалов типа PCD, в том числе и для изготовления лопастных PDC-долот, поскольку пайка при температурах до 700 оС PCD режущих элементов припоем марки ПСр40 не приводит к снижению их эксплуатационных свойств. Данная работа выполнена в рамках федерального целевого проекта программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-техно логического комплекса России на 2014–2020 годы» по теме «Разработка технологии изготовления высокоэффективных долот горизонтального и наклонного бурения для нефтегазовой отрасли» соглашения № 14.581.21.0012 (уникальный идентификатор соглашения RFMEFI58115X0012) при финансовой поддержке прикладных научных исследований Министерством образования и науки Российской Федерации.

keywords

ТВЧ-пайка, твердый сплав, сталь, серебряный припой, латунный припой, прочность на разрыв, прочность на срез, PCD-композит, алмазный инструмент, термостойкость, PDC-долото

References

1. Сергейчев К. Ф. Алмазные CVD-покрытия режущих инструментов (обзор) // Успехи прикладной физики. 2015. Т. 3, № 4. С. 342–376. 2. Fukaya T., Shimada H., Yano K., Kanada Y. Development of nano-polycrystalline diamond tools for direct cutting of cemented carbide // Finer Points. Super abrasive industry review. 2015. No. 9. P. 27. 3. Belnap D., Griffo A. Homogeneous and structured PDC/WC – Co materials for drilling // Diamond and Related Materials. 2004. Vol. 13 (10). Р. 1914–1922. 4. Zacny K. Fracture and fatigue of polycrystalline-diamond compacts // Society of Petroleum Engineers. 2012. Vol. 27 (1). Р. 145–157. 5. Bellin F., Dourfaye A., King W., Thigpen M. Development and application of polycrystalline diamond compact bits have overcome complex challenges from the difficulty of reliably mounting PDC cutters in bit bodies to accelerated thermal wear // World oil. 2010. No. 9. P. 41–46. 6. Бессон А., Берр Б., Диллард С., Дрейк Э., Айви Б., Айви К., Смит Р., Уотсон Г. Новый взгляд на режущие элементы буровых долот // Нефтегазовое обозрение. 2002. № 2. С. 4–31. 7. Лаптев А. И., Головков А. Н., Калантыра А. А., Полушин Н. И. Изучение взаимодействия серебросодержащих припоев с композиционным материалом на основе плотных форм нитрида бора // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2007. № 4. С. 58–62. 8. Elyutin A. V., Laptev A. I., Manukhin A. V., Sannikov D. S., Kryukova L. M. Synthesis of polycrystalline carbonado diamonds from pyrographite // Doklady Chemistry. 2001. Vol. 378, No. 4–6. С. 160–164. 9. Yahiaoui M., Gerbaud L., Paris J.-Y., Denape J., Dourfaye A. A study on PDC drill bits quality // Wear. 2013. Vol. 298/299. P. 32–41. 10. Durrand C. J., Skeem M. R., Crockett R. B., Hall D. R. Superyard, thick, shaped PDC cutters for hard rock drilling: development and test results // Proceedings Thirty-Fifth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University. Stanford, California, 2010. February 1–3. P. 1–8. 11. Полушин Н. И., Овчинникова М. С., Сорокин М. Н. Снижение содержания металлов в алмазном слое поликристаллов PCD методом химического и электрохимического травления // Изв. вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2017. № 2. С. 30–34. 12. Стефанив Б. В. Разработка технологии пайки алмазно-твердосплавных резцов // Автоматическая сварка. 2013. № 2. С. 38–42. 13. ГОСТ 24715–81. Соединения паяные. Методы контроля качества. — Введ. 1983–01–01. 14. ГОСТ 23178–78. Флюсы паяльные высокотемпературные фторборатно- и боридно-галогенидные. Технические условия. — Введ. 1980–01–01. 15. Справочник по пайке / под ред. И. Е. Петрунина. — М. : Машиностроение, 2003. — 480 с. 16. ГОСТ 19738–74. Припои серебряные. Марки. Введ. 1975–01–01.

Как припаять сталь к металлу с помощью пропановой горелки

122 Как припаять сталь к металлу с помощью пропановой горелки

Теперь вы можете припаять сталь к металлу ванны под углом 350 градусов, используя пропановую горелку и мультиметаллический припой Super Alloy 1 и флюс. Этот метод особенно полезен в проектах по реставрации, когда может возникнуть необходимость соединить разнородные металлы — например, прикрепить стальной винт к металлической эмблеме горшка.

Чтобы припаять сталь к металлу ванны, сначала удалите все окислы с обеих частей.Это может быть достигнуто с помощью любого типа абразивного материала: наждачной бумаги, инструмента Dremel, проволочной щетки и т. Д. Обязательно тщательно удалите все загрязнения, так как окисление может помешать правильному соединению (вызывая точечные отверстия или пористость в припое).

Затем нагрейте сталь и металл горшка пропановой горелкой. Продолжайте движение резака, широко нагревая оба металла, чтобы предотвратить перегрев и плавление низкотемпературных основных металлов. Для этого мы нагрели металлический горшок снизу.

Окуните пруток припоя во флюс и приложите его к стыку стали и металла ванны. Продолжайте нагревать до тех пор, пока флюс не изменит цвет. Коричневый цвет корня означает, что пора добавить припой. Черный цвет означает, что вы перегрели флюс и вам нужно удалить пригоревший флюс теплой водой и металлической щеткой (нет проблем !!)

Обратите внимание на технику: он лужит поверхность, медленно добавляя небольшое количество припоя к металлу ванны, а затем флюс для полного растекания материала.

Мы охлаждали деталь быстрее, чем обычно для видео, но всегда советуем дать детали остыть на воздухе. Избыточный или остаточный флюс можно удалить, как указано выше, после чего деталь можно установить заново.

Super Alloy 1 может припаять сталь к металлу ванны, а также:

• бронза
• латунь
• медь
• нержавеющая
• Замак
• алюминий
• цинковое литье под давлением
• обезьяна из металла
• металлы оцинкованные
• оловянный
• свинец

Все эти металлы можно паять по отдельности или в любой комбинации с помощью Super Alloy 1

Примечание : При использовании продуктов Muggy Weld соблюдайте все рекомендации AWS по безопасности и охране здоровья.

Как приклеить металл к металлу без сварки (быстро и легко)

0

Последнее обновление: 20 мая 2021 г.

При работе с металлом может потребоваться соединение двух разных частей. Сварка — наиболее логичный ответ на эту дилемму, но не всегда лучший или самый жизнеспособный.

Вы можете быть удивлены количеством методов, которые представляют собой альтернативу сварке.Есть клеи, а также процессы, требующие опыта и оборудования. Большинство из этих вариантов не так опасны, как сварка. Так что они могут быть идеальным путем для новичка или новичка.

Вам, вероятно, следует рассмотреть следующие варианты, кроме сварки:

---

Клей

Кредит: stevepb, Pixabay

.

Самым простым способом соединения двух частей материала является использование клея. Практически любой может нанести клей на пару поверхностей и сложить их вместе.Однако здесь действует несколько факторов, таких как прочность и тип клея, удерживание металлов под давлением до тех пор, пока все не высохнет, и так далее.

Как приклеить металл к металлу с помощью клея

Скрепить два куска металла клеем довольно просто, если у вас есть подходящий вид клея и немного времени. Вот несколько пошаговых инструкций.

Подготовить

1. Убедитесь, что вы работаете в мастерской или в любом месте с хорошей вентиляцией.Также должно быть достаточно места для размещения и обработки всего, что вам нужно. Положите газету из защитной ткани, не забывая прикрывать ближайшую мебель.
2. Затем внимательно посмотрите на детали, которые необходимо склеить. Проверьте, подходят ли они друг другу. Уберите места, куда нужно нанести клей, например, частицы пыли, фрагменты ткани или остатки клея.
3. Вам также следует носить защитные перчатки из нитрила или латекса.Если вы работаете с металлическим клеем, вам будет недостаточно ПВХ, хлопка или нейлона.

Инструкции

Теперь вы можете начать со следующих шагов:

Очистка

Поверхности, на которые наносится клей, должны быть сухими, чистыми и, в идеале, немного шероховатыми. Удалите жир, масло, воск, грязь или пыль. Также используйте ткань, чтобы стереть отпечатки пальцев. Если поверхность слишком гладкая, попробуйте придать ей шероховатость наждачной бумагой.

Нанесение клея

Прочтите инструкцию на тюбике клея.Это проинформирует вас о правильных методах нанесения и необходимом времени высыхания.

Откройте колпачок и с помощью кисти или шпателя нанесите клей на обе поверхности. Эпоксидный металлический клей может потребовать некоторого перемешивания, в то время как суперклей может потребовать всего лишь одной капли на каждый квадратный дюйм.

Соединение металлических деталей

Расположите две детали и плотно прижмите их. Убедитесь, что между ними нет промежутков. Нажмите на них в течение нескольких минут, а затем оставьте их в покое на время, указанное в инструкции.

Зажим и отверждение

Имейте в виду, что металлические эпоксидные смолы обычно нужно зажать около часа. Их отверждающие связи длиннее по сравнению с суперклеями и полиуретанами. Тем не менее, для последнего все же рекомендуется зажим, если вам нужна прочная связь. Для полного склеивания оставьте склеенные детали нетронутыми на ночь.

---

Пайка

Кредит: Юрий Кутовой, Pixabay

Метод пайки означает использование присадочного металла для соединения двух металлических частей вместе.Присадочный металл нагревается до температуры более 800 градусов. Хотя этот метод похож на сварку, он менее затратный. Кроме того, это больше похоже на использование клея, а не на плавление самих металлических деталей.

Как приклеить металл к металлу с помощью пайки

Вот основные этапы соединения металлических деталей методом пайки:

1. Убедитесь в правильности посадки: соединение между двумя основными металлами должно быть чистым, чтобы обеспечить эффективное капиллярное действие
2. Чистые металлы: чистые металлические поверхности необходимы для правильной пайки.Итак, сначала удалите жир и масло, а затем избавьтесь от ржавчины, если она есть.
3. Флюс: используйте химическое соединение, называемое флюсом, на стыковых поверхностях перед пайкой, чтобы не образовывались оксиды.
4. Сборка: удерживайте детали в правильном положении пайки, используя силу тяжести, если их форма позволяет это
5. Пайка сборки: сначала нагрейте сборку до температуры пайки и поместите присадочный металл в стык
6. Очистка: очистите узел после пайки, так как большинство флюсов могут быть курсивными; это включает в себя очистку остатков флюса, а также окалины

---

Пайка

Кредит: Bru-nO, Pixabay

.

Пайка аналогична процессу сварки и широко используется при изготовлении печатных плат, электроники и подобных изделий.Основное отличие этой сварки от сварки заключается в том, что последняя требует образования механического соединения. Для пайки требуется электрическое соединение между соединяемыми металлами.

Припой — это основной материал, используемый в процессе пайки. Его довольно легко расплавить, так как он обычно полностью состоит из олова (не менее 99 процентов) и обеспечивает необходимое электрическое соединение. Помимо олова, внутри припоя могут быть и другие металлы, такие как серебро, цинк и медь.Поскольку припой плавится при относительно низкой температуре, он не требует такого большого количества тепла, как процесс сварки.

Как склеить металл с металлом при помощи пайки

Вот краткий обзор того, как спаять две металлические детали вместе:

Соберите материал

Вам понадобится:

• Паяльник
• Влажная губка
• Флюс
• Кисть
• Наждачная бумага
• Припой
• Влажная ткань
• Защитные очки
• Защитные перчатки
• Лента малярная

Шагов:

1. Подключите утюг к розетке и дайте ему нагреться.Пока он заживает, зашлифуйте металлические края там, где вы должны их соединить. Поверхность должна быть как можно более гладкой, чтобы детали могли соединяться без зазоров.
2. Очистите области, а затем используйте малярную ленту, чтобы закрыть все места, где вы не хотите паять. Нанесите флюс на места, куда пойдет припой.
3. Настройте рабочее место, следя за тем, чтобы между вами и солдатом всегда оставалось небольшое расстояние.
4. Наденьте защитные очки и при необходимости наденьте перчатки
5. Запустить процесс пайки
6. Дать металлу остыть после процесса
7. Удалите излишки припоя после того, как все остынет

---

Клепка

Кредит: kakilambe, Pixabay

Клепка используется для соединения двух металлических частей тяжелого профиля.Его можно использовать для соединения деталей в цистернах, котлах, вагонах, мостах и ​​т. Д. Четыре вида клепки включают двойную клепку, одинарную клепку, клепку зигзагом и клепку цепью.

Как приклепать металл к металлу

Вот шаги по использованию заклепок для соединения металлов:

1. В пластинах должны быть просверленные отверстия (при использовании тонкостенных листов) или просверленные (для деталей тяжелого профиля).
2. После каждого сверления должен оставаться заусенец
3. Металлические детали должны прочно держаться вместе
4. Заклепка вставляется в каждое отверстие по очереди.
5. После вставки сильно ударьте по заклепке, чтобы ее головка выпрямилась
6. Дайте деталям остыть, в результате заклепки сблизятся друг с другом

---

На вынос

Сварка может быть прочным и надежным способом соединения двух металлических частей. Однако в этом нет необходимости постоянно, и его минусы могут помешать нам сделать такой выбор. Если вы искали альтернативу, обсуждение выше должно было дать вам массу идей.

Некоторые из рассмотренных нами методов все еще могут быть сложными, но большинство из них проще, чем сварка. Большинство из них также не требует особого опыта или подготовки. Они также стоят немного дешевле. Итак, сделайте свой выбор и выберите идеальный процесс для своего следующего проекта в области металлообработки!

Если вам нужно выполнить другие работы по склеиванию без сварки, ознакомьтесь с некоторыми из наших других практических руководств ниже:

---

Кредит избранного изображения: tianya1223, Pixabay

Пайка пропаном

Паяльная горелка — 1300 F с пропановой горелкой Bernzomatic

Вот ответ на вопрос, можно ли паять пропановой / воздушной горелкой.Вы можете, но вы должны контролировать окружающую среду, чтобы потери тепла в атмосферу и детали были ниже, чем тепло, подводимое к паяному соединению.

Вот стандартный подручный фонарик. (Мне нравится Bernzomatic, потому что они существуют всегда и никогда меня не подводили. Другие тоже должны работать.)

Вот два куска мягкой стали размером 6 дюймов x 1/2 дюйма x 1/8 дюйма. Я отшлифовал окалину с помощью настольного шлифовального станка, чтобы получить чистую шероховатую поверхность. Справа — два предварительно луженных наконечника пилы от Carbide Processors, Inc.Это стандартный припой, температура плавления которого составляет от 1250 до 1305 F. Посередине нанесен флюс на сталь, а на правом рисунке показаны предварительно луженые наконечники, надетые припоем вниз.

Я положил сборку стали, флюса и наконечника на огнеупорный кирпич и нагрел его. Огнеупорный кирпич очень важен, поскольку является теплоизолятором. Он не отводит тепло.Примерно через минуту я увидел, как припой расплавился и растекся. Результаты представлены в правой части правого изображения.

Счистил флюс кистью и теплой водой. В качестве теста я схватил штангу одной рукой и наконечник плоскогубцами и попытался открутить наконечник. Наконечник хорошо припаян. Это почти всегда хороший тест. Он не прилагает большого усилия, но плохая пайка очень слабая, а хорошая пайка очень прочная, так что это ситуация «годен / не годен».

ПРЕЖДЕ чем взять штангу, убедитесь, что она остыла.Они остаются достаточно горячими, чтобы обжечь вас надолго.

Вы также можете построить небольшую духовку. Он нагревается быстрее, но когда деталь готова, увидеть его сложно. Вот как я сделал левую пайку на картинке справа вверху. Я взял три огнеупорных кирпича (нижний, задний и верхний) и вырезал в верхнем канавку.

Вставил сборку и воткнул фонарик. Все стало красным, и трудно было сказать, когда все было сделано. Я думаю, что на этот метод в духовке ушло примерно половину времени, чем на метод, описанный выше.

В обоих случаях пайка была быстрой. Однако это были мелкие детали, и обе они были изолированы от окружающего воздуха. Часть, лежащая на огнеупорном кирпиче, была защищена, к тому же огнеупорный кирпич стал красным только на участке с окружностью около одного дюйма, так что он отлично справился с локализацией тепла.

Пайка нержавеющих сталей — Британская ассоциация нержавеющей стали

Введение

Пайка часто используется для соединения нержавеющей стали в таких областях, как кровля и водопровод (водопровод).При пайке, как и при пайке, используются присадочные сплавы с более низкими температурами плавления, чем у соединяемого основного металла (то есть нержавеющей стали). При пайке нержавеющих сталей температура обычно ниже 450–^– ° C. Прочность соединения обычно ниже, чем у паяных или сварных соединений.

Хотя наличие прочной оксидной пленки затрудняет пайку нержавеющих сталей, чем углеродистых сталей, нержавеющие стали могут быть успешно соединены пайкой, если используются правильные методы.

Подготовка поверхности

Тщательная очистка стальной поверхности в области стыка — залог успешной пайки. Масло и жир можно удалить с помощью растворителей, а для удаления других форм загрязнения можно использовать проволочную щетку (щетками из нержавеющей стали) или шлифовку наждачной бумагой, оставляя блестящую металлическую поверхность. Допускается слегка шероховатая поверхность абразива, которая улучшит сцепление припоя. Желательно проводить пайку сразу после очистки.Если это невозможно, детали можно «залудить» (предварительно покрыть) припоем для их защиты.

Флюсы

Для удаления оксида с подготовленной поверхности требуются агрессивные флюсы.

Флюсы на основе фосфорной кислоты обычно подходят и имеют то преимущество, что они безвредны, если какие-либо остатки остаются после завершения процесса соединения. Соляная кислота иногда добавляется к флюсу на основе фосфорной кислоты, когда молибден содержит нержавеющие стали, такие как 1.4401-316 припаяны. Однако следует избегать использования флюсов на основе соляной кислоты, поскольку коррозия может привести к плохо очищенным соединениям во время эксплуатации и после пайки.

Хотя флюсы канифольного типа неэффективны, их можно использовать, когда поверхности предварительно покрыты соответствующим флюсом. Эта процедура позволяет полностью удалить потенциально коррозионный флюс до того, как будет выполнено соединение, и особенно полезна, если компоненты содержат углубления или слепые зоны.

Отопление

Для пайки нержавеющих сталей можно использовать все обычные методы нагрева.Однако теплопроводность аустенитных нержавеющих сталей относительно низкая, а их коэффициент расширения высокий, поэтому необходимо следить за тем, чтобы вся площадь стыка была равномерно доведена до температуры пайки без перегрева, а при длинных стыках возможна деформация. . Последнее может потребовать отсадки.

Припои

Обычные оловянно-свинцовые припои можно использовать для пайки нержавеющих сталей. Рекомендуется, чтобы содержание олова составляло более 50%, чтобы обеспечить хорошую прочность соединения и минимизировать риск гальванической коррозии паяного соединения во время эксплуатации.Припои с высоким содержанием олова также хорошо соответствуют цвету нержавеющих сталей и не сильно темнеют при эксплуатации.
Для нержавеющих сталей рекомендуется ряд припоев олово-серебро, поскольку они обладают большей прочностью, чем припои оловянно-свинцовые, в сочетании с высокой пластичностью. Их коррозионная стойкость также превосходна.

Следует выбрать подходящий припой для ожидаемых условий эксплуатации. Факторы, которые следует учитывать, включают механическую нагрузку, потенциальную коррозию, соответствие цвета, контакт с пищевыми продуктами или водой и т. Д.

Обработка после пайки

Удаление всех следов остатков флюса сразу после пайки необходимо как для предотвращения обесцвечивания, так и для предотвращения коррозии в процессе эксплуатации. Подойдет горячая вода, возможно, с добавлением мягкого моющего средства. Предпочтительнее проточная вода, а для ускорения процесса можно использовать щетку из неметаллического волокна.

← Вернуться к предыдущей

↑ Начало

Как паять на PMC: часто задаваемые вопросы

Последний раз редактировалось: 16.09.2019

Пайка — один из самых сложных и полезных методов работы с металлом.Хотя с PMC можно работать без пайки, мы полагаем, что большинство людей находят, что способность паять значительно расширяет ваши дизайнерские возможности и значительно расширяет ваши творческие возможности. Пайка — сложная тема, которую вы лучше всего изучите на собственном опыте, но понимание основ — отличное место для начала, которое повысит ценность вашего опыта. Подробнее читайте в этом FAQ от Тима МакКрайта, любезно предоставленного архивами гильдии PMC.

Q: Чем пайка на PMC отличается от пайки на чистом металле?

A: Во многом разницы нет.Припой течет при определенных температурах и при определенных условиях независимо от соединяемых металлов. Самая большая разница заключается в считывании температуры металла при его нагревании. Стерлинг проходит через определенную и четкую последовательность смены цвета. Большинство людей, которые занимаются пайкой стерлингов в течение длительного времени, даже не осознают, насколько внимательно они читают эти цвета — по крайней мере, до тех пор, пока они не начнут работать с чистым серебром. PMC, как и любые другие формы чистого серебра, остается белым вплоть до температуры пайки.Там, где стерлинг подает сигналы, чистое серебро остается малоинформативным. Лучшее решение (помимо практики) — работать при тусклом освещении, чтобы легче было увидеть тонкое красное свечение чистого серебра.

Q: Какой припой мне следует использовать?

A: Серебряный припой, правильно называемый «серебряный припой», соединяется внутри структура металла и поэтому намного прочнее, чем при низких температурах припои, работающие на поверхности. Вместо того чтобы говорить, что вы должны использовать именно это, я бы сказал, что важно спроектировать припой, который вы выберете.Если вы используете низкотемпературный припой (скажем, 750 ° F), важно обеспечить достаточный контакт с поверхностью для поддержки соединения. Паяльные припои (часто называемые твердыми припоями) предпочтительны, но их может быть немного сложнее выучить. На мой взгляд, это того стоит не только из-за прочности, но и потому, что они лучше всего сочетаются по цвету. Кроме того, после соединения детали низкотемпературным припоем ее нельзя припаять серебряным припоем, что затрудняет ремонт.

Q: Какой флюс мне использовать?

A: Это просто — вы должны использовать флюс, который активен при температуре, при которой течет припой.Флюс — это материал, обычно жидкий или пастообразный, который препятствует образованию оксидов на металле при его нагревании. Сокращенно можно сказать, что флюс сохраняет металл чистым. Лучший способ убедиться, что вы используете правильный флюс, — это купить припой и флюс одновременно. Некоторые низкотемпературные припои продаются с прикрепленным флюсом или даже встроенным в припой в качестве химического сердечника внутри провода. В случае сомнений нанесите немного флюса и припоя на кусок лома и нагрейте его. Если припой стекает в лужу, флюс делает свое дело.

Q: А как насчет простых, средних и твердых припоев?

A: Это относится к трем сортам серебряного припоя: каждый плавится при немного разной температуре. Хитрость в пайке заключается в том, что весь объект нужно нагреть до высоких температур. Когда многие стыки выполняются в непосредственной близости (например, при изготовлении украшений), существует риск того, что первые стыки нагреются и отпадут по мере выполнения последующих стыков. Чтобы предотвратить это, начните с высокотемпературного сплава (твердого припоя) и постепенно переходите к легкому, чтобы последующие соединения выполнялись при более низких температурах, защищая соединения, сделанные ранее.При использовании только одного типа я рекомендую твердый припой, потому что им легче управлять.

В: Нужен ли мне фонарик?

A: Да, в значительной степени. Некоторые низкотемпературные припои можно расплавить на некоторых плитах или на кухонной плите, но этими устройствами очень сложно управлять. Обжиговые печи используются в промышленных масштабах, но с практической точки зрения для ювелирных работ лучше всего подходит горелка. Для большинства применений будет достаточно даже небольшой горелки с бутаном.

Q: Нужно ли полировать паяемую область?

A: Это рекомендуется для оригинального PMC, но не требуется для PMC + или PMC3 (не то, чтобы это причиняло вред).Однако обратите внимание, что механическое полирование в стакане не рекомендуется, потому что мыло, участвующее в этом процессе, будет препятствовать течению припоя.

Q: Нужен ли рассол для PMC?

A: Нет. Рассол — это химическое вещество, которое удаляет оксиды и стекловидный осадок, оставшийся от некоторых высокотемпературных флюсов. Оксиды, образующиеся на чистом серебре, не требуют травления, а остатки флюса можно удалить горячей водой.

Q: Почему в припое есть буква «L»?

A: Слово происходит от латинского «solidus» и просто со временем сохраняет букву «l».Слушайте первый слог; Британский английский сохраняет звук «l», произнося это слово как «sawl-der».

Насколько прочен на самом деле серебряный припой? — Welding Mastermind

При соединении металлов доступны три метода: сварка, пайка и пайка. Сварка обеспечивает соединениям наибольший потенциал прочности на разрыв, в то время как пайка дает соединения с наименьшим пределом прочности на разрыв. То есть, если вы не используете серебряный припой, который по технике ближе к пайке и, как говорят, обеспечивает предел прочности на разрыв, сравнимый с некоторыми сварными швами.

Предел прочности на разрыв серебряных припоев обычно находится в диапазоне от 40 000 до 70 000 фунтов на квадратный дюйм (psi). Добавление серебра в медный припой приведет к более низкой температуре плавления и более высокой текучести. Текучесть помогает расплавленному металлу лучше проникать в зазор, создавая гладкое, герметичное соединение.

Серебряный припой — это не только его прочность. Читайте дальше, чтобы узнать больше о различных методах соединения, о том, чем некоторые методы очень похожи, чем они отличаются, и какие свойства серебро может добавить сплаву.

Сравнение методов соединения

Прежде чем углубляться в различные сильные стороны серебряного припоя, может быть полезно узнать некоторые ключевые различия между различными методами соединения. Знание основных различий и сходств поможет лучше понять, почему серебряная пайка обладает такой прочностью.

	Пайка	Серебряная пайка	Пайка	Сварка
Как это выполняется Два или более металла при плавлении соединяются с плавлением на точку ниже, чем соединяемые материалы.Расплавленный материал втягивается в шов за счет капиллярного действия.	(см. Пайка)	(см. Пайка)	Основные металлы плавятся во время плавления
Температура плавления присадочного металла	Менее 840 ° F	1200 ° — 1436 ° F	1150 ° F — 1600 ° F °	Зависит от температуры плавления различных металлов
Области применения	Металлы могут быть разными	Металлы могут быть разными	Металлы могут быть разными	Металлы должны быть похожими
Прочность соединения	Полуперманентная	Полуперманентная	Полуперманентная	Постоянная

Как видите, пайка, пайка серебром и пайка очень похожи; Основное различие — это температура плавления присадочного металла.При пайке основные металлы соединения обычно прочнее припоя; это может вызвать повреждение сустава. При пайке твердым припоем и серебряной пайкой соединение может быть таким же прочным или прочным, как и основной металл, если все сделано правильно.

Серебряная пайка против. Пайка

Пайка или мягкая пайка — это любое соединение металлов с использованием присадочного металла, температура плавления которого ниже 840 ° F. Обратите внимание, что температуры плавления серебряной пайки значительно выше. «Серебряный припой» — это неправильное название, это форма пайки.Иногда это называют «серебряной пайкой». Американское общество сварщиков не приветствует термин «серебряный припой».

Мягкие сплавы для пайки обычно изготавливаются из комбинации олова и свинца, сурьмы, серебра, цинка или висмута. Количество серебра в этих сплавах невелико (4–5%). Сплавы для пайки серебра обычно представляют собой сплавы меди, возможно, некоторых других металлов и различного количества серебра.

Серебряная пайка против. Пайка

Постойте, серебряная пайка — это пайка, да? Да.Что ж, квадрат может быть прямоугольником, но это не значит, что прямоугольник является квадратом. Два ключевых различия между пайкой и серебряной пайкой:

• Серебряная пайка более текучая, чем другие припои.
• Паяные серебряные соединения требуют перекрытия материала для создания прочной связи, в то время как паяные соединения этого не делают.

Паяльные присадки обычно представляют собой медные сплавы, но они также могут быть сплавами, состоящими в основном из никеля. Другие металлы, часто используемые в этих сплавах, — это фосфор, серебро, кремний, олово или цинк.Серебряные припои — это просто припои с повышенным содержанием серебра.

Сварка Vs. Пайка и пайка

Пайка и пайка соединяют два или более металлов с использованием расплавленного металлического наполнителя в качестве клея. Наполнитель имеет более низкую температуру плавления и будет жидким, в то время как основные металлы останутся твердыми. Капиллярное действие заставляет жидкий металл втягиваться в микроскопические поры твердого металла. Эти швы являются только полупостоянными, так как заполнитель шва можно снова расплавить.

Сварка — это сплавление двух или более металлов путем плавления основных металлов вместе в месте соединения с расплавленным металлом от электрода. Металлы должны иметь схожие точки плавления. В противном случае металл с гораздо более низкой температурой плавления будет беспорядком, когда другой металл будет готов. Это соединение считается постоянным: чтобы две части были разделены, их придется разрезать.

Прочность сварного соединения зависит не только от мощности самого основного металла, но также от используемого сварного шва и количества металла электрода, проникающего в соединение.В идеале сварной шов должен быть таким же прочным, как и соединяемые материалы, но не может быть более прочным.

Некоторые преимущества пайки перед сваркой:

• Физические свойства металлов не теряются при плавлении
• Легче соединять разнородные металлы
• Стыки гладкие и требуются по сравнению с неровным валиком сварного шва
• Для этого не требуется столько навыков.

Источник: Лукас Милхаупт; Повара на золоте; Склад сварщиков; Copper Development Association Inc; SpringerLink; TWI-Global; Корпорация Aufhauser; Вашингтон Пост; Инженерный колледж Мичиганского государственного университета; Weld Guru; Engineering Toolbox

Причины использования серебра

Серебро, как и золото и платина, считается драгоценным металлом; это не дешево в использовании.Так зачем же его использовать для таких применений, как соединительные трубы и другие металлы? Добавление серебра в сплав меняет его свойства таким образом, чтобы потребителю было выгодно потратить деньги. Вот несколько причин использовать серебряный припой.

Серебро снижает температуру плавления медных сплавов

Наиболее распространенные серебряные припои и их приблизительные точки плавления: 33% серебра / 1328 ° F, 40% серебра / 1247 ° F и 55% / 1202 ° F. Благодаря разным температурам плавления металл в стыке можно покрыть слоем, не переплавляя предыдущую работу.

Фосфор также снижает температуру, но в большей степени, чем серебро; 1% фосфора может снизить температуру плавления до 120 ° F, тогда как 1% серебра снизит ее максимум примерно на 15 ° F. Добавление серебра вместо фосфора позволяет лучше контролировать температуру плавления.

Серебро имеет тенденцию к увеличению диапазона температуры плавления

Помимо понижения точки плавления сплава, серебро также имеет тенденцию к увеличению диапазона плавления. Когда чистый металл плавится, он переходит из твердого состояния в жидкое, как только достигает точки плавления.Сплавы плавятся медленно, в одной точке они становятся полностью твердыми, а в другой — полностью жидкими. Широкий диапазон плавления полезен при пайке большого зазора в стыке.

Добавление серебра вместо фосфора улучшает пластичность

Многие считают, что добавление серебра улучшает способность сплава изменять физическую форму без разрушения. По словам покойного Ричарда Э. Баллентина, бывшего директора по исследованиям и развитию Harris Products Group, это неправда. И серебро, и фосфор снижают пластичность меди.

Однако, как и при понижении температуры плавления, пластичность фосфора гораздо более заметна. Добавление серебра в количествах, достаточных для уменьшения содержания фосфора без ущерба для точки плавления, улучшает пластичность сплава.

Источник: How Stuff Works; Emerald Insight

Заблуждение: серебро делает припой проводящим.

Чистое серебро — лучший проводник электричества, поэтому логично предположить, что оно улучшает проводимость сплава, используемого для пайки / пайки.Серебро также дорогое и имеет тенденцию тускнеть. Для сравнения: медь дешевая, а по проводимости уступает только серебру. Представьте, что серебро берет золото, а медь — серебро.

Источник: Институт серебра; Quest Tech; Tampa Steel

Заключение

Пайка серебром обеспечивает прочность, сравнимую с прочностью других металлических припоев. Хотя эти соединения могут быть не такими прочными, как сварные, они имеют свои преимущества. Где серебро действительно оказывает влияние, так это на температуру плавления и диапазон плавления сплавов, используемых для пайки.

Если вас интересуют регулярные обновления и дополнительные советы по сварке, вы можете подписаться на мою рассылку здесь.

И поскольку меня часто спрашивают, какого сварщика я рекомендую, вы можете найти мой список с разбивкой по бюджету здесь.

Глава 11: Пайка и пайка

Глава 11

Нет ничего более бесполезного, чем эффективно делать то, чего делать вообще не следует.
—Питер Ф. Друкер

Раздел I — Основы пайки

Основы пайки

Пайка соединяет металлы с добавлением припоя , припоя , также называемого припоем , сплав , , плавящийся при температурах выше 840 ° F.Часто два разных металла соединяют пайкой.

Вот шаги для пайки соединения:

1. Убедитесь, что стыковые поверхности спроектированы или модифицированы для хорошей посадки с зазорами 0,001–0,003 дюйма. Это обеспечивает лучшее капиллярное притяжение для втягивания присадочного металла в стык для обеспечения максимальной прочности стыка.
2. Паяемые поверхности должны быть очищены от масла, краски, ржавчины и грязи. Часто для удаления остатков масел используется протирка спиртом или ацетоном.
Флюс
3. обычно добавляют для химической очистки — а иногда и травления — стыковых поверхностей, чтобы подготовить их к наплавке припоя.Кроме того, создавая защитную атмосферу, флюс предотвращает окисление как присадочного металла, так и обрабатываемого металла в процессе нагрева.
4. Детали расположены для соединения и могут удерживаться в приспособлении. Две плоские части можно просто положить друг на друга.
5. Шов нагревается немного выше температуры плавления присадочного металла. Температура плавления присадочного металла ниже, а иногда и существенно ниже, чем температура плавления металла заготовки. Капиллярное притяжение втягивает расплавленный присадочный металл в соединение.Внутри соединения присадочный металл смачивает основной металл, образуя интерметаллические соединения или сплавы между основным и присадочным металлами на их границе раздела. См. Рисунок 11-1.
6. Когда присадочный металл остывает и затвердевает, соединение готово. Атомарные силы притяжения удерживают соединение вместе на границах раздела металла припоя и основного металла. Это называется адгезией .
7. Затем соединение очищается от флюса, который вызывает коррозию и может ослабить соединение и повлиять на его внешний вид.

Смачивание и притяжение капилляров

Смачивающее действие между присадочным металлом и основным металлом облегчается за счет способности присадочного металла сплавиться с основным металлом на их границе раздела. Например, чистый свинец плохо смачивает медь или сталь и не прилипает к какому-либо металлу, а сплав олово-свинец легко смачивает и медь, и сталь. Это предпочтение присадочного металла атомам, отличным от его собственных, вызывает смачивающее действие основного металла. Хотя смачивание часто называют лужением , этот термин вводит в заблуждение, потому что смачивание происходит между многими различными металлами, а не только оловом.Если присадочный металл не смачивает основной металл, а вместо этого шарики образуют маленькие сферы, это обычно вызвано грязной поверхностью основного металла или отсутствием надлежащего флюса.

Таким образом, капиллярные силы втягивают присадочный металл в соединение, и когда присадочный металл охлаждается и затвердевает, межатомные силы удерживают соединение вместе.

На прочность соединения сильно влияет состояние паяемых поверхностей. Помимо чистоты поверхности, шероховатость поверхности влияет на прочность паяного соединения.Шероховатая поверхность обеспечивает большую площадь поверхности для сцепления присадочного металла, формируя более прочное соединение. Кроме того, шероховатая поверхность часто имеет неровный контур, который захватывает и фиксирует присадочный металл на месте, дополнительно укрепляя соединение механически. Прочность паяного соединения определяется как атомными, так и механическими силами . Для достижения необходимой прочности стыковые поверхности можно придать шероховатость механически или химически.

Пайка против пайки

Пайка отличается от пайки температурой, при которой выполняются эти процессы.Пайка происходит при температуре выше 840 ° F, а пайка — при температуре ниже 840 ° F, но в остальном эти два процесса очень похожи. Паяные соединения значительно прочнее паяных соединений, поскольку прочность припоев выше прочности припоев. Однако прочность соединения паяных соединений на цветных металлах и сталях может быть больше, чем предел прочности на разрыв самого присадочного металла из-за тонкости соединения и действующих сил межатомного сцепления.На нержавеющих сталях возможны соединения с пределом прочности на разрыв более 130 000 фунтов на квадратный дюйм. Пайка часто обеспечивает почти такую ​​же прочность сварного шва без проблем, как тепловая деформация, и, поскольку линия шва тонкая, соединение может быть скрыто.

Сравнение пайки и сварки припоем

Пайка

использует капиллярное притяжение для втягивания присадочного металла в сопряженное соединение, тогда как при сварке припоем присадочный металл осаждается в канавках или галтелях в точках, где это необходимо для прочности соединения.При сварке пайкой капиллярное притяжение является фактором распределения присадочного металла , а не , поскольку стыки открыты и открыты для сварщика. Смачивание основного металла присадочным металлом приводит к атомным связям, которые одинаковы для пайки, пайки твердым припоем и пайки.

Сварка припоем — это не процесс пайки, а процесс сварки, в котором используется припой. Конструкции соединений аналогичны схемам для кислородно-ацетиленовой сварки стыковых соединений с V-образной канавкой, соединений внахлест, тройников, угловых и пробковых соединений.Сварка пайкой — важный и эффективный метод ремонта чугунных и алюминиевых деталей с трещинами или трещинами, и таким образом можно успешно отремонтировать многие отливки крупногабаритного оборудования. Например, большие участки поврежденных алюминиевых лопастей внешнего гребного винта можно нарастить или заменить с помощью низкотемпературного припоя аналогично сварке припоем.

В одном случае, новые гидравлические ножницы в производственном цехе были неправильно использованы обслуживающим персоналом в субботу, когда не было начальника.Механик попытался разрезать сталь максимальной толщины, но из нержавеющей стали. Сторона отливки, работающей на ножницы, сломалась, и ее отремонтировали с помощью пайки — ремонт длился более 20 лет.

Как и при пайке, сварка припоем не плавит основной металл и выполняется при более низкой температуре, чем сварка, что приводит к гораздо меньшим искажениям в работе. Кроме того, поскольку сварка пайкой выполняется только на небольшой площади детали, нет необходимости сразу доводить всю деталь до температуры пайки.Это большое преимущество при ремонте отливок больших размеров. См. Раздел IX, Ремонт, выполненный сваркой припоем , стр. 315.

Металлы, соединенные пайкой и пайкой

Паять можно большинство обычных металлов, включая: алюминий, бронзу, латунь, чугун, медь, нержавеющую сталь, углеродистую сталь, титан, некоторые инструментальные стали и карбид вольфрама. Паять можно почти все металлы. Если два разных металла заготовки могут смачиваться одним и тем же присадочным металлом, их можно спаять или спаять вместе.

Выбор температуры процесса

Температуры выбираются таким образом, чтобы припой или припой был полностью жидким, что позволяет ему легко течь в стык и быстро смачивать поверхности. Однако эта температура должна быть как можно более низкой, чтобы не повредить обрабатываемый металл, не сжечь флюс или не обжечь окружающие детали. При использовании правильного флюса и правильной температуры процесса как капиллярное притяжение, так и смачивающее действие происходят менее чем за секунду.

Преимущества пайки

• Низкотемпературный процесс — Соединяемые компоненты, такие как полупроводники и другие электронные компоненты, с меньшей вероятностью будут повреждены, поскольку основные металлы не достигают температуры плавления.
• Возможность соединения разнородных металлов — Сталь легко соединяется с медью, чугун с нержавеющей сталью и латунь с алюминием.
• Может соединять неметаллы с металлами — Керамика и стекло легко соединяются с металлами или друг с другом.
• Соединяет детали различной толщины. — Детали как от тонких к тонким, так и от тонких к толстым можно соединять без прожога или перегрева, что может стать серьезной проблемой при сварке.
• Превосходное распределение напряжений — Многие проблемы деформации при сварке плавлением устраняются, поскольку пайка имеет более низкие температуры процесса, равномерное распределение тепла и более постепенные изменения температуры.
• Экономично для сложных сборок — Многие детали можно соединить за один шаг. Часто сложные детали более экономично изготовить путем пайки нескольких деталей вместе, а не путем механической обработки детали из цельного куска металла. Этот метод позволяет сэкономить как сырье, так и время обработки.
• Подходит для соединения прецизионных деталей — Используя подходящие приспособления и приспособления, детали можно очень точно позиционировать.
• Детали можно временно соединять — После временного соединения детали могут подвергаться другим производственным процессам, а затем разделяться без повреждений.
• Детали можно быстро собрать — Процессы легко адаптируются для использования периодической пайки, а также операций автоматической сборки.
• Ошибки легко исправить — Смещенную деталь легко переставить.
• Способность выполнять герметичные и герметичные соединения — Многие резервуары и емкости припаяны или спаяны. Также припаиваются вакуумные лампы для мощных радиопередатчиков и интегральные схемы с соединениями металл-керамика.
• Соединения практически не требуют отделки — При правильном проектировании процесса паяные или паяные соединения могут быть почти незаметны.
• Комбинированные циклы пайки и термообработки — При использовании пайки в защитной атмосфере процесс пайки может быть включен в цикл термообработки.

Недостатки пайки

• Пайка редко бывает такой же прочной, как сварка плавлением.
• Паяные детали и присадочный металл могут плохо совпадать по цвету.

Раздел II — Проектирование и очистка стыков

Совместное проектирование

Хорошо спроектированные паяные и паяные соединения начинаются с основных стыковых соединений, соединений внахлестку и со скосом, как показано на Рисунке 11-2 (вверху и в центре).Соединения со скосом прочнее, чем если бы те же материалы были соединены встык, потому что стыки со скосом обеспечивают большую площадь поверхности, к которой может прилипать присадочный металл. Внизу рисунка 11-2 показана деталь паяного соединения внахлест.

Максимальную прочность простого соединения внахлест можно увеличить за счет перекрытия, в три раза превышающего толщину основного металла (3T).