ГЛАВА 6. ПАЙКА МЕТАЛЛОВ

Пайка металлов

1. Сущность процесса и разновидности пайки. При пайке металлов до плавления доводят только легкоплавкий присадочный металл, называемый припоем. Соединяются изделия за счет диффузии расплавленного припоя, проникающего в нагретые до тем­пературы его плавления поверхностные слои основного металла. В зависимости от температуры плавления припоя различают пайку мягкими и твердыми припоями.

2. Пайка мягкими припоями.К мягким припоям относятся такие, температура плавления которых не превышает 400 °С. Для соединения почти всех металлов применяют оловянно-свинцовые припои марок Г10С-90, Г10С-40 и ПОС-ЗО, содержащие соответствен­но 90, 40 и 30 % олова (остальное — свинец и примеси). Темпера­тура плавления их составляет 180...260°С. Мягкие припои обеспе­чивают прочность соединения до 50...70 МПа.

Для защиты нагретого основного металла и расплавленного припоя от окисления, а также для растворения образующихся окси­дов и растекания жидкого припоя по поверхности места спая применяют такие флюсы, как канифоль, хлористый цинк или смесь хлористого цинка с хлористым аммонием и др. Мягкие припои вы­пускают в виде прутков, проволоки, порошка или пасты, состоящей из порошка припоя и флюса.

Нагревают изделие и расплавляют припой обычно паяльниками, рабочая часть которых изготовляется из меди и имеет клиновидную форму. Паяльники нагревают в горнах, паяльными лампами или га­зовыми горелками, однако наиболее часто для этой цели применяют электронагрев. Пайка мягкими припоями возможна и при погру­жении изделий в ванну с расплавленным припоем. Для получения качественных соединений поверхность изделий в месте спая не­обходимо тщательно очистить механическим или химическим спо­собом; зазор не должен превышать 0,1 мм.

3. Пайка твердыми припоями. Твердые припои имеют темпера­туру плавления 500... 1083°С. К ним относятся чистая медь и спла­вы меди с цинком и серебром. Наиболее часто применяют медно­цинковые припои марок ПМЦ-42, ПМЦ-47 и ПМЦ-52. Они имеют соответственно 42, 47 и 52 % меди и температуру плавления 840, 860 и 885 °С.

Для пайки изделий особенно ответственного назначения часто применяют такие медно-серебряные припои, как ПСр-25, ПСр-45, которые содержат 10...70 % серебра (остальное — медь и цинк). Серебряные припои имеют температуру плавления 780...830 °С.

При пайке твердыми припоями предел прочности соединений достигает 400...500 МПа. В качестве флюсов используют буру, бор­ную кислоту или их смеси, хлористый цинк и пр. Изделия нагрева­ют сварочными горелками, в соляных ваннах, в нагревательных печах с нейтральной, восстановительной или защитной атмосферой, на контактных электрических машинах и высокочастотных уста­новках. Зазор в соединении не должен превышать 0,05...0,08 мм.

Хорошо поддаются пайке все углеродистые и легированные ста­ли, в том числе нержавеющие и инструментальные, твердые сплавы, серые и ковкие чугуны, большинство цветных металлов и их сплавов.