Пайкой называется процесс образования неразъемного соединения нагретых поверхностей металла, находящихся в твердом состоянии, при помощи расплавленных сплавов (припоев), имеющих меньшую температуру плавления по сравнению с температурой плавления основного металла. Расплавленный припой заливается в зазор между соединяемыми поверхностями и прочно соединяет их после, охлаждения.
В качестве припоев используются металлы и сплавы, обладающие способностью хорошо смачивать соединяемые поверхности. Пайка делится на низкотемпературную, при которой нагрев в месте контакта соединяемых материалов и припоя не превышает 450° С, и высокотемпературную. Для низкотемпературной пайки широко применяются оловянисто-свинцовые припои марок ПОС-ЗО, I10C-40, ГЮС-50, ПОС-61 и другие с температурой плавления 220—280° С. Эти припои используют для неответственных соединений, работающих при невысоких температурах. Предел прочности на растяжение таких соединений равен 2, 8—3, 2 кгс/мм2.
Для высокотемпературной пайки в качестве припоев используют медь, серебро, никель и сплавы на их основе.Чаще других используются медно-цин-ковые припои марок ПМЦ-36, ПМЦ-40, ПМЦ-54 с температурой плавления 800—900е С.
Указанные припои позволяют получать швы с пределом прочности на растяжение 30—35 кгс/мм2.
Для получения высокопрочных соединений деталей из чугуна, стали или меди, работающих при динамических нагрузках, в качестве припоя часто применяют латунь марки Л-62 или JI-68. Предел прочности зтих соединений на растяжение составляет 30—32 кгс/мм2.
Процесс пайки включает в себя подготовку соединяемых поверхностей, их прогрев до температуры, близкой к температуре плавления припоя, расплавление и нанесение жидкого припоя на соединяемые поверхности и заполнение им рабочего шва.
Перед пайкой соединяемые поверхности необходимо тщательно очистить от загрязнений и окислов. Для этого применяют механическую обработку, обезжиривание в щелочах и травление в кислотах. Для защиты соединяемых поверхностей и удаления окислов, образующихся в процессе пайки, применяют порошковые или жидкие флюсы. При низкотемпературной пайке в качестве флюса применяют разбавленный раствор цинка в соляной кислоте. При высокотемпературной пайке применяют флюс, состоящий из 80% буры и 20% борной кислоты. После пайки остатки флюса удаляют промывкой в воде.
Для расплавления припоя и нагрева соединяемых поверхностей используют газовые горелки, паяльные лампы, или токи высокой частоты (при высокотемпературной пайке) и электропаяльники (при низкотемпературной пайке).
Пайку обычно применяют для ремонта деталей, имеющих механические повреждения, и чаще всего для устранения трещин.
Пайка деталей производится паяльником или погружением деталей в расплавленный припой. Кромки спаиваемых деталей нагревают выше температуры полного расплавления припоя на 40-50о С. Рабочая часть паяльника изготовляется из красной меди. При пайке погружением припой расплавляют в электрическом тигле. размеры которого определяются размером соединяемых деталей. Обработка деталей после пайки включает:
· медленное охлаждение до температуры полного затвердевания припоя;
· паяный шов промывают горячей водой от остатков флюса;
· зачищают от наплывов припоя.
Алюминий и его сплавы паяют обычно абразивными и ультразвуковыми паяльниками (низкотемпературными припоями).
Абразивный паяльник состоит:
втулка; абразивный стержень;
спираль электроподогрева;
кожух паяльника;
ручка;
зажимная гайка.
· При пайке абразивным паяльником соединяемые детали подогревают до температуры плавления припоя и затем облуживают, натирая абразивным стержнем паяльника, состоящем из смеси порошков припоя (90% по массе) и асбеста (10%). При соприкосновении с нагретой деталью припой абразивного стержня будет плавиться и, следовательно, очистка поверхности спаиваемых деталей от окислов будет происходить под слоем расплавленного припоя, который будет прочно соединяться с основным металлом. Также пайку алюминия и его сплавов производят применением ультразвукового паяльника, который состоит из:
магнитострикционного излучателяультразвуковых колебаний;
медного стержня;
электроподогревателя.
