Как правильно паять металлические детали? Электрический паяльник

Как правильно паять

Как правильно паять

Пайка является единственным способом, который можно использовать в домашних условиях для получения неразъемных соединений металлических деталей.

Как правильно паять металлические детали

Как правильно паять металлические детали

Здесь не требуется материалов, инструментов или приспособлений, которые изготавливаются или применяются только в заводских условиях.

Все необходимое можно приобрести в любом хозяйственном магазине.

Как правильно паять металлические детали

Как правильно паять металлические детали

Кроме того, при соединении тонкостенных деталей

этот способ является единственно возможным.

Процесс пайки

несложен и может быть легко и быстро освоен.

Разработанная технология изготовления:

осуществляется в низкотемпературном режиме.

Чтобы качественно соединять детали, необходимо понимать механизм образования паяного соединения и знать основные требования к проведению самого процесса.

Как правильно паять металлические детали

Как правильно паять металлические детали

При пайке взаимодействуют паяльные и паяемые материалы

в результате чего между соединяемыми деталями образуется прочная металлическая связь.

К паяльным материалам относятся:

  1. флюсы,
  2. припои,
  3. защитные покрытия.

При низкотемпературной пайке в качестве флюса применяются канифоль

и водный раствор хлористого цинка, в качестве припоя —

  • оловянно-свинцовые сплавы ПОС-30,
  • ПОС-40,
  • ПОС-61.

Цифры, обозначающие марки припоя, показывают содержание в сплаве олова. С его увеличением температура пайки снижается.

Минимальную температуру плавления — 183° С имеет сплав, содержащий 61% олова

Чтобы сохранить декоративный вид металлических деталей при пайке, необходимо предохранить их поверхность от растекания по ней припоя.

В качестве защитных средств могут применяться жидкое стекло и изоляционная лента. Паяемыми материалами являются любые металлы и сплавы, кроме алюминия и легированной стали.

Основные инструменты.

Как правильно паять металлические детали

Как правильно паять металлические детали

Электрический паяльник и паяльник с нагревом в открытом пламени

Последний представляет собой медный клинообразный брусок, насаженный на металлическую рукоятку. Таким паяльником пользуются при нагреве большого объема металла.

При пайке большой металлической поверхности мощность паяльника должна быть более высокой, а размер жала соответствовать размеру паяемого стыка. Паяльник должен нагреть припой и паяемый участок до температуры плавления припоя.

Пайка — это процесс соединения деталей без расплавления

соединяемых кромок путем заполнения зазора между ними расплавом припоя.

Процесс образования паяного шва состоит из нескольких стадий:

прогрев соединяемых кромок деталей до температуры плавления припоя, расплавление припоя, растекание его по поверхностям, заполнение жидким припоем паяльного зазора, охлаждение и кристаллизация припоя в шве.

При этой работе необходимо обеспечить свободный доступ припоя к поверхности паяемого металла.

Поэтому она должна быть очищена от различных примесей, а также от образующихся на поверхности металла окисных пленок. Удаление их производится различными способами:

  • масляные пленки и загрязнения удаляются промывкой паяемых участков деталей в содовых и мыльных растворах и протиркой чистой ветошью;
  • окисные пленки удаляются только механическим путем или с применением кислот, растворяющих их.

Поверхность, подготовленная к пайке, должна иметь блестящий металлический цвет.

Как правильно паять металлические детали

Низкотемпературная пайка

Проводится с применением защитного флюса (канифоли), которая предотвращает образование окисной пленки. Механическая зачистка паяемых поверхностей (шкуркой, напильником) является трудоемкой операцией и при большом количестве деталей нецелесообразна.

Лучше применять флюс

(водный раствор хлористого цинка),который при пайке разрушает окисную пленку и защищает паяемую поверхность от окисления.

Необходимо помнить, что хлористый цинк гигроскопичен и обладает коррозионными свойствами

Поэтому нанесение его на поверхность детали необходимо производить в минимальных количествах.

Небольшая масса флюса быстро испаряется, а остатки не представляют опасности.

При пайке надо избегать вдыхания образующихся паров флюса.

Как правильно паять металлические детали

Припой

На участок пайки можно вносить жалом паяльника или в форме небольшого кусочка,который должен быть достаточным для заполнения паяльного зазора между стыкованными кромками деталей.

При нанесении припоя

жало паяльника должно быть очищено и облужено припоем. Для поддержания в таком состоянии его периодически, на одну секунду, опускают в раствор флюса, облуживают.

В таком случае он не растекается по поверхности и удерживается на ней в форме капли. При соприкосновении паяемой поверхности с каплей происходит быстрое повышение температуры, припой плавится и растекается по ней.

Если припой вносится на участок в форме кусочка

он плавится и под действием капиллярных сил расплав заполняет зазор между соединяемыми участками. С уменьшением паяльных зазоров действие капиллярных сил возрастает, поэтому необходимо стремиться при сборке стыков к плотному прижатию деталей друг к другу.

При зазорах более 1 мм припой может не заполнить зазоры

При качественной пайке внешние края шва имеют вогнутую форму с плавным сходом на поверхность деталей.

Образование выпуклой формы свидетельствует о плохой смачиваемости расплавом припоя поверхностей вследствие их некачественной подготовки и отсутствия связи между припоем и паяемой деталью, а соединение под нагрузкой может быть разрушено.

Как правильно паять металлические детали

Такое соединение необходимо распаять, зачистить, офлюсовать и переделать

Смачивание припоем поверхности. Растекание по ней происходит вследствие активного взаимодействия между атомами припоя и паяемого металла, при котором образуется металлическая связь.

Поэтому прочность торцевых соединений соответствует прочности прослойки припоя между деталями. При пайке тонких пластин прочное паяное соединение образуется только при нахлесточном расположении соединяемых участков и зависит от площади нахлестки.

При заполнении зазора припоем с противоположной стороны образуется светлая каемка, что служит признаком качественного паяного шва.

В процессе работы возникает необходимость пайки пластинчатых элементов, стыкованных под различными углами друг к другу. Обеспечить их высокую прочность можно путем увеличения сечения паяного шва за счет наносимой на стык массы припоя.

В угловых швах

такая масса жидкого припоя удерживается на стыке капиллярными силами и силами поверхностного натяжения расплава. В результате создается усиленный паяный шов, который может противостоять эксплуатационным нагрузкам.

Способ окунания

Кроме пайки с использованием паяльника при изготовлении угловых соединений применяют способ окунания стыка в расплав припоя. Чтобы температура припоя не опускалась ниже температуры плавления, он должен быть нагрет до 60-70°С.

Таким образом, расплав припоя удерживается между стыкованными торцами пластин капиллярными силами. После погружения стыка в расплав припоя требуется выдержка в течение 1-3 секунд, чтобы припой заполнил зазор.

Затем необходимо сохранить неподвижность в течение 2-3 секунд для затвердевания.

  1. С внутренней стороны угловых соединений при пайке окунанием образуется определенной толщины слой припоя, имеющий широкую вогнутую галтель, линию между стыкованными пластинками.
  2. С наружной стороны образуется узкая каемка припоя, растекающегося по незащищенным участкам пластин.

Процесс пайки

Может происходить между офлюсованными поверхностями детали и расплавом чистого свинца с образованием между ними прочной металлической связи. Этот процесс применяется при изготовлении криволинейных элементов арматуры.

Свинец плавится при температуре 330° С

Поэтому при пайке и при соприкосновении с расплавом свинца необходимо защищать лицевую поверхность элементов. На защищаемую поверхность наносят слой жидкого стекла или приклеивают полоску изоленты.

При использовании жидкого стекла

время выдержки детали в расплаве не ограничено, при использовании изоленты время выдержки должно быть минимальным, так как изолента быстро выгорает.

После пайки изолента легко удаляется, покрытие жидкого стекла необходимо удалять механическим путем.