Паяння

Нагрітий паяльник (рис. 8, а) швидко знімають з вогню, очищають від окалини зануренням у хлорид цинку (рис. 8, б), потім набирають з прутка 1... 2 краплі припою (рис. 8, г) і проводять паяльником по куску нашатирю (рис. 8, д) доти, поки кінець паяльника не покриється рівним шаром припою. Потім протравлюють місце паяння (рис. 8, є).

 

Рис. 8. Паяння м'якими припоями: а – доводка паяльника; б -нагрівання обушка; в – зачищення від окалини хлористим цинком; г -захоплення розплавленого припою; д – облужування на шматку нашатирю, е – протравлювання місця паяння (нанесення флюсу) ; є – нанесення припою (заповнення зазору).

 

Паяльник накладають на місце спаювання (рис. 8, є), трохи затримують його на одному місці для прогрівання деталі, потім повільно і рівномірно переміщають по місцю спаювання. При цьому розплавлений припій стікає з паяльника і заповнює зазори шва (0, 05... 0, 15 мм).

Для запобігання нагріванню сусідні зі швом ділянки деталі накривають мокрими ганчірками або занурюють у воду. Після охолодження паяний шов очищають, промивають, протирають сухим ганчір'ям.

Нагрітий паяльник не можна класти на стіл або верстак, бо він швидко охолоне й забрудниться, паяльник кладуть на підставку (рис. 9, а). Робоче місце паяльщика показано на рис. 9, б.

При масовому виготовленні деталей паяння здійснюють зануренням їх у ванну з розплавленим припоєм.

Прийоми паяння показано на рис. 10, а-д.

Особливості паяння посудин для зберігання горючих рідин. Паяння посудин (бочок, бідонів) для горючих рідин або газів, щоб уникнути вибуху потребує особливих заходів безпеки.

Перш за все посудини ретельно промивають. Перед паянням їх вщерть наповнюють водою і витримують деякий час, щоб випари залишків пального вивітрилися остаточно. Зливши воду починають паяння.

Перед паянням можна також пропарити або промити бак гарячою водою до зникнення запаху пального (краще промити 6% -ним розчином каустичної соди). Непромиту посудину до робочого місця підносити не можна, бо при паяльній лампі, що працює, найменша необережність може викликати вибух посудини.

 

 

Рис. 9. Паяльник на підставці (а) і робоче місце паяльщика (б).

 

Коли паяння завершене і виріб повністю прохолов, зі шва знімають залишки припою, виріб промивають і висушують у сущилці сухою тирсою або стиснутим повітрям.

 

Рис. 10. Прийоми паяння: а – стиковим швом; б- напустковим швом; в- тонкої пластини з товстим напустковим швом; г – труби; д – товстих проводів.

 

Паяння труб виконують у такій послідовності: очищають напилком або шабером місце паяння; на місце спаю наносять пензлем флюс, прикладають нагрітий і полуджений паяльник і пруток припою до місця паяння, розплавляють припій, рівномірно, повільно, безперервно переміщують паяльник на лінії шва, даючи припою заповнити шов. Після завершення паяння й повного охолодження труби видаляють флюс і промивають трубу в теплій воді.

Особливості паяння деяких металів і сплавів. Низьковуглецеві сталі добре піддаються паянню як м'якими, так і твердими припоями. Як м'які припої застосовують олов'яно-свинцеві, а як флюс – хлорид цинку або каніфоль.

Високо в углецеві та інструментальні сталі можна паяти мідно-цинковими і срібними припоями.

Паяння чавунних деталей виконують латунями і срібними припоями. Перед паянням деталі очищають від оксидів, масла, а оброблювану поверхню зачищають механічним способом. Потім у місці паяння киснево-ацетиленовим полум'ям з надміром кисню випалюють вільний графіт, деталі прогрівають, очищають від оксидів і покривають бурою. Нагрівання можна здійснювати паяльною лампою, не допускаючи нагрівання деталі понад 900 °С.

Після завершення паяння чавунні деталі відпалюють – нагрівають до 700... 750 °С, витримують при цій температурі протягом 20... 25 хв, потім охолоджують на повітрі. Доброякісний шов утворюється тоді, коли поверхні деталей, що паяються, до паяння були покриті міддю.

Паяння нержавіючих сталей пов'язане з деякими труднощами, бо внаслідок хімічного впливу кисню на легуючі елементи при нагріванні відбувається окислення поверхні сталі. З метою вилучення оксидів і подальшого запобігання їх утворенню застосовують різноманітні флюси (наприклад, буру). Нержаючої сталі паяють припоєм ПСр45.

Мідь і її сплави добре паяються усіма способами. Паяння алюмінію досить складна операція, бо алюміній швидко окислюється на повітрі, покриваючись дуже тонкою оксидною плівкою, яка важко піддається паянню.

Оксидну плівку видаляють у процесі паяння механічним, хімічним або ультразвуковим способами. Перед паянням поверхню виробу обезжирюють у бензині або гарячому 10% -ному розчині каустичної соди, а потім протравлюють у розчині кислоти або зачищають. При механічному способі видалення оксидів місце шва нагрівають до температури плавлення припою, наносять розплавлений припій (цинк, олово або їхні сплави) і шабером або щіткою під шаром припою руйнують оксидну плівку. Припій змочує поверхню алюмінію і після охолодження утворює шов.

Кращі результати паяння алюмінію дає застосування ультразвукових паяльників, які створюють у розплавленому припої коливання ультразвукової частоти (від 20 кГц до 1 ГГц) ; частки припою починають рухатися, вдаряються об поверхню алюмінію і руйнують оксидну плівку. Для ультразвукового паяння застосовують припій на цинковій або олов'яній основі з додаванням кадмію та алюмінію.

При хімічному способі оксидна плівка руйнується активними флюсами. Як флюс застосовують суміш з 10% фториду натрію 8% хлориду цинку, 32% хлориду літію та 50% хлориду калію. Місце паяння і пруток припою підігрівають до 300... 400 °С. Припій занурюють у порошкоподібний флюс, а місце паяння додатково підігрівають до температури дещо більшої за температуру плавлення припою. Проводячи припоєм з натиском і швидко по шву, що підігрівається, флюсом видаляють оксидну плівку. Припій плавиться і заповнює шов. Для видалення залишків флюсу виріб після паяння промивають.

 

 

Паяння твердими припоями застосовують для виготовлення міцних і термостійких швів і здійснюють так:

поверхні підганяють одну до одної обпилюванням (рис. 11 а) і ретельно чистять від бруду, оксидних плівок і жирів механічним або хімічним способом;

підігнані поверхні в місці паяння покривають флюсом (рис. 11, б) ; на місце спаю накладають шматочки припою – мідні пластинки (рис. 11, в) і закріплюють їх м'яким в'язальним дротом (рис. 11, г) ; підготовлені деталі нагрівають паяльною лампою (рис. 11, д) у ковальському горні або електропечі;

коли припій розплавиться, деталь знімають з вогню і тримають у такому положенні, щоб припій не міг стікати зі шва;

потім деталь повільно охолоджують (охолоджувати у воді деталь з напаяною пластинкою не можна, бо це послабить міцність з'єднання).

Застосовують також інший спосіб паяння: підготовлену деталь нагрівають і посипають бурою, потім знову нагрівають і до місця з'єднання підводять кінець мідного або латунного дроту, який, розплавляючись, заливає місце спаю. В міру охолодження спаяні'деталі промивають у воді, протирають сухими ганчірками і просушують; шов зачищають наждачним папером або обпилюють напилком.

Безпека праці. При паяльних роботах і лудінні слід виконувати певні вимоги безпеки. Робочі місця, призначені для виконання паяння дрібних деталей, слід обладнувати місцевими витяжними пристроями, що забезпечують безпосередньо на місці паяння швидкість руху повітря не менш як 0, 6 м/с.

 

Рис. 11. Паяння твердими припоями: а – підгонка поверхонь, б-змащування поверхонь флюсом; в – встановлення мідної пластини; г – фіксування з'єднуваних деталей напрямною прокладкою, д – нагрівання деталей.

 

У приміщеннях, де виконувалися паяльні роботи, має бути помита підлога (сухе прибирання підлоги не дозволяється). Зберігання одягу у приміщеннях, де відбувається паяння, забороняється.

Безпосередньо близько до робочих місць, призначених для виконання робіт з паяння дрібних деталей м'якими припоями, слід встановлювати: умивальник, бачок з 1% -ним розчином оцтової кислоти для попереднього обмивання рук; легкозмивні переносні місткості для збирання паперових та бавовняних салфеток і ганчір'я. Біля вмивальника постійно мають бути мило, щітка і салфетки для витирання рук (використання рушників загального користування не дозволяється).

Підготовка металів і процес паяння пов'язані з виділенням пилу, а також шкідливих випарів кольорових металів і солей, які викликають подразнення слизової оболонки очей, ураження шкіри й отруєння. Тому при паянні та лудінні треба дотримуватися таких правил безпеки:

робоче місце паяльщика має бути обладнане місцевою вентиляцією;

не допускається робота у загазованих приміщеннях;

після роботи і перед споживанням їжі треба ретельно вимити руки з милом;

хімікати слід засипати обережно, малими порціями, не допускаючи виникнення бризок (попадання кислоти в оч; може викликати сліпоту, випари кислот також дуже шкідливі) ;

сірчану кислоту слід зберігати у скляних бутлях з притертими пробками, бутлі вміщують у плетені кошики й обкладають м'якими прокладками;

користуватися можна тільки розведеною кислотою; при розведенні кислоту слід доливати у воду тонкою цівкою, безперервно помішуючи розчин (забороняється лити воду в кислоту, бо при з'єднанні води з кислотою відбувається сильна хімічна реакція з виділенням великої кількості теплоти, навіть при незначній кількості води, яка потрапляє у кислоту, вода швидко нагрівається і перетворюється на пару, що може викликати вибух) ;

не допускаються ручні операції (промивання, протирання виробів, розливання тощо), при яких можливе безпосереднє дотикання шкіри робітника до дихлоретану (вогненебезпечна отруйна рідина) або сумішей, що містять його;

при нагріванні паяльника слід дотримуватися загальних правил безпеки поводження з джерелами нагрівання.