Технологии пайки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Пайка -- технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного соединения деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного материала (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал (материалы) соединяемых деталей.

Спаиваемые элементы деталей, а также припой и флюс вводятся в соприкосновение и подвергаются нагреву с температурой выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления спаиваемых деталей. В результате припой переходит в жидкое состояние и смачивает поверхности деталей. После этого нагрев прекращается, и припой переходит в твёрдую фазу, образуя соединение.

Прочность соединения во многом зависит от зазора между соединяемыми деталями (от 0,03 до 2 мм), чистоты поверхности и равномерности нагрева элементов. Для удаления оксидной плёнки и защиты от влияния атмосферы, а также для понижения поверхностного натяжения и улучшения растекания припоя применяют флюсы.



1. Достоинства пайки

1. Позволяет соединять металлы в любом сочетании;

2. Соединение возможно при любой начальной температуре паяемого металла;

3. Возможно соединение металлов с неметаллами;

4. Паяные соединения легко разъёмные;

5. Более точно выдерживается форма и размеры изделия, так как основной металл не расплавляется;

6. Позволяет получать соединения без значительных внутренних напряжений и без коробления изделия;

7. Повышенная производительность процесса позволяет паять за один приём большое количество изделий;

8. Культура производства; возможна полная механизация и автоматизация.

1 - прикристаллизационный слой переменного химического состава;

2 - диффузионная зона с переменным химическим составом;

3 - участок с изменяемой структурой и свойствами в результате локального нагрева

4 - зона изотермической кристаллизации.

Рисунок 1. Структура паяного соединения

2. Классификация спаев

1. Бездиффузионный - когда атомы не переходят через границу контакта.

2. Растворно-диффузионный - когда основной металл растворяется в припое и растворяет элементы припоя.

3. Контактно-реакционный - возникает без припоя за счет контактного расплавления основного металла.

4. Дисперсированный - образуется между металлами не дающими между собой химического соединения, не растворимых друг в друге за счет сильного снижения поверхностного натяжения под действием припоя и дисперсированных твердых частиц.

3. Припои и паяльные смеси. Требования предъявляемые к ним

1. Температура плавления припоя должна быть ниже температуры лавления паяемого металла;

2. Припой должен обладать хорошей жидкотекучестью, смачивать поверхности металлов, растекаться, проникать в узкие зазоры;

3. Припой должен образовывать с соединяемыми материалами сплав, обеспечивать прочную связь;

4. Коррозионная стойкость паяных швов у материала должна быть одинаковой, во избежание электрокоррозии;

5. Температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) припоя и основного металла должны быть одинаковы во избежание остаточных напряжений и трещин;

6. Припой не должен в значительной степени снижать прочность и пластичность соединяемых материалов;

7. Электропроводность, теплопроводность и другие физико-химические свойства припоя и основного металла не должны сильно отличаться.

пайка припой флюс канифоль



4. Классификация припоев

1. По химическому составу.

2. По технологическим свойствам:

o самофлюсующиеся припои - которые удаляют окислы с паяемой поверхности без участия флюса;

o композиционные припои - состоящие из смеси тугоплавких и легкоплавких элементов.

3. По содержанию активирующих компонентов, повышающих смачиваемость.

4. По температуре плавления:

o низкотемпературные (температура плавления припоя меньше 450 ⁰С);

o высокотемпературные (температура плавления припоя больше 450 ⁰С).

5. По сортаменту:

o пластичные припои:

§ полоса;

§ фольга;

§ проволока.

o хрупкие припои:

§ прутки;

§ отливки;

§ порошки;

§ пасты;

§ сетка;

§ стружка;

§ кольца;

§ брикеты.



5. Классификация флюсов

1. По температурному признаку:

o низкотемпературные;

o высокотемпературные.

2. По природе растворителя:

o водные;

o неводные.

3. По природе активаторов:

o низкотемпературные:

§ галогенидные;

§ фторборидные;

§ боридноуглекислые.

o высокотемпературные:

§ канифольные;

§ фторидные;

§ стеариновые;

§ кислотные;

§ гидрозиновые;

§ аниминовые.

4. По механизму действия:

o защитные;

o химического действия;

o электохимического действия;

o реактивные.

5. По агрегатному состоянию:

o твердые;

o жидкие;

o пастообразные.



6. Механизмы флюсования

1. Химические реакции компонентов флюса с окислом:

o образование восстановления металла;

o образование легких комплексных соединений.

2. Электрохимические реакции - ионные разрушения основного металла.

3. Вследствие физических процессов, в результате химических реакций.

7. Состав флюсов

1. Основа, которая растворяет продукты флюсования (бура, хлориды легких металлов, бура + борный ангидрид);

2. Растворители окисной пленки (фториды);

3. Активные реагенты (соли тяжелых металлов, окислы, дающие комплексные соединения).

8. Флюсы подразделяются на 4 группы

1. На основе канифоли и других органических соединений (для низкотемпературной пайки, когда трудно промыть деталь после пайки);

2. На основе хлористых соединений (для пайки легкоплавких металлов имеющих прочную окисную пленку) основа легкоплавкая эвтектика;

3. На основе соединений бора (для пайки чугуна, меди и сплавов на ее основе);

4. На основе фтористых соединений (для пайки сталей аустенитного класса, никеля и сплавов на его основе).

Размещено на Allbest.ru