Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!
Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Пайка -> Бесфлюсовая пайка -> Часть 5

Бесфлюсовая пайка (Часть 5)

только в текущем разделе

Оглавление статьи   Страницы:    1  2  3  4  5  6   

В качестве активной (восстановительной) газовой среды для пайки сталей наиболее широкое распространение получил водород. Впервые Н. Н. Бекетов показал возможность восстановления оксидов на поверхности металлов в среде водорода. Промышленное применение этого процесса было осуществлено в 1912 г. для пайки молибденовых дисков со стальным стержнем при изготовлении автоматических систем.

Показателем химической активности водорода по отношению к оксидам является изменение изобарного потенциала т. е. с изменением парциального давления или концентрации Н2 и продукта реакции Н20 (пара) и температуры пайки будет изменяться и химическая активность газа — водорода по отношению к оксидам металла.

Такие металлы, как свинец, кадмий, титан, олово, цирконий и ниобий, образуют гидриды, поэтому пайка их в водородной среде нецелесообразна.

Если продукты окисления сложных сплавов состоят из простых оксидов этих металлов, то по данным об их устойчивости можно сделать предварительное заключение о возможности пайки сплавов в восстановительной среде. Так, например, сплавы, на поверхности которых образуются оксиды MgO, ТiO2, а-А1203, не могут быть запаяны в водородной среде. Сплавы, на поверхности которых образуются оксиды, содержащие Сг203, или оксиды на их основе (Cr, Fe)203, требуют применения очень сухих восстановительных сред. Так, никелевый сплав Нимоник-80, содержащий 20 % Сг, 2,7 % Ti и 1,8 % А1, не удается запаять медью при температуре 1180 °С даже в водороде с точкой росы —75 °С. Эти выводы подтверждаются практикой. Так, например, коррозионно-стойкую сталь 12Х8Н9Т, при окислении которой образуется смесь оксидов (Cr, Fe)203 и FeO(CrFe)203, паяют в среде водорода или диссоциированного аммиака только в случае, если из газа удалены следы кислорода, двуокись углерода и точка росы восстановительной среды не выше — 60 °С. При температуре ниже 1200 °С оксиды, образующиеся на стали, содержащей хром, марганец и кремний в сумме более 2 %, не восстанавливаются в неосушенном водороде. Стали, содержащие 2 % титана и более, также не поддаются пайке в этой среде.

К особенностям пайки сталей в водороде следует отнести и то обстоятельство, что водород может взаимодействовать также с углеродом и карбидами стали по реакциям

С + 2Н2 = СН4, (1/8) MeaCb + 2H2=(a/b) Ме + СН4.

Такое взаимодействие будет иметь место, если изобарный потенциал изменяет величину и знак. С водородом в соединении (СН4) при 327—527 °С реагируют также карбиды хрома, марганца, вольфрама, циркония. Для предотвращения обезуглероживания стали в водород вводят метан. Обезуглероживанию способствует влажность газа и увеличение концентрации углерода в стали.

В водороде или диссоциированном аммиаке кроме углеродистой стали можно паять быстрорежущую, высокоуглеродистую и хромомолибденовую стали, а также хромансиль. Оксидные пленки на никель-вольфрамовой стали в среде водорода начинают интенсивно восстанавливаться при температуре начиная от 1180— 1200 °С, и поэтому сталь следует паять при этих температурах.

В некоторых случаях при пайке в печах с восстановительной средой необходимо применять флюсы, например, когда газовая среда печи имеет недостаточно низкую точку росы или недостаточно активна для оксидов, образующихся на паяемом металле, или если паяемый сплав или припой содержат легкоиспаряющиеся элементы, такие, кадмий или цинк.

В производстве используют не только чистый водород. Часто газовые восстановительные среды содержат также азот, а иногда С02, NH4, Н20 и др. Поэтому при решении вопроса о пригодности таких газовых сред в качестве восстановительных необходимо учитывать также возможность взаимодействия их компонентов с паяемым металлом и припоем и влияние на свойства паяного соединения.

При определенных условиях водород поглощается всеми металлами без исключения. В железе, марганце, кобальте, алюминии, платине, молибдене водород растворяется в атомарном состоянии и образует твердые растворы.

Данные, приведенные в литературе, по растворимости водорода в различных сталях и металлах относятся к сравнительно равновесным условиям и не всегда применимы к межфазным метастабильным процессам, происходящим при пайке. Однако развитие процессов при этом чаще всего идет в том же направлении, что и в равновесных условиях.

Азот не растворяется в некоторых металлах (меди, никеле, золоте, серебре), химически не взаимодействующих с ним. С железом азот образует два нитрида: Fe4N и Fe2N. Нитрид Fe2N диссоциирует в среде чистого азота при температуре 550 °С, а при более высокой температуре разлагается и нитрид Fe4N. Аммиак, разлагаясь на поверхности металла, поддерживает на ней повышенную концентрацию атомарного азота и благоприятствует растворению азота в железе.

При пайке в печах с азотно-водородной средой на поверхности стали появляется азотированный слой, в котором могут присутствовать нитриды. Однако в условиях пайки сталей при высоких температурах и малой выдержке не образуется значительных по величине слоев азотированного металла.

При необходимости совмещения процесса пайки с процессом азотирования деталей из стали, например, состава (%): 0,12 С, 0,5 Мп, 0,4 Р, 0,045 S, Fe — остальное применяют специальные смеси газов состава (%): 1) эндогаз: 1,8 СО, 0,9 Н2, 0,26 С02, остальное N2 (газ); 2) экзогаз: 24,5 СО, 31,9 Н2, 0,26 С02, остальное N2. Реакция 2NH3 = 3H2+N2, получаемая при крекинг-процессе, широко используется для получения активной газовой атмосферы при пайке. Такой процесс эндотермичен по природе. Однако эта реакция никогда не достигает равновесия. Точка росы газа должна быть не выше —40 °С. Такая атмосфера после сушки применена не только для пайки мягкой стали, но и для пайки коррозионно-стойкой стали. Однако стоимость такой атмосферы выше, чем стоимость горючих газов, и поэтому она используется лишь для небольших печей и материалов относительно высокой стоимости.

Состав азотируемой паяльной газовой смеси (%): 1) 50 эндогаза, 50 NH3; 2) 80 экзогаза, 20 NH3. Режимы пайки: медью при температуре 1090—1130 °С; латунью при 910—980; серебряным припоем при 700—900°С.

Пайку медью, например, осуществляют в проходных печах с ленточным транспортером по режиму tп=1130°С; т = 10 мин с последующим быстрым охлаждением (форсированно) до 650— 700 °С. При этом толщина слоя нитридов достигает 15 мкм, диффузионного слоя — 0,3 мм. Процесс осуществляется в трехкамерной печи (пайка, отпуск, азотирование), камеры которой изолированы друг от друга перегородками из коррозионно-стойкой стали. (Заявка 2475960 Франция, МКИ3 В 23 К 1/02, Н06 К 3/24).

При пайке стали в газовых восстановительных средах, содержащих водород, последний взаимодействует с углеродом стали по реакции FeC+2H2 = 3Fe + CH4.

В результате этой реакции образуется летучий метан и обезуглероживается сталь. Развитию процесса обезуглероживания способствует повышение температуры и увеличение выдержки при этой температуре.

Активность восстановительных газовых сред сильно зависит от концентрации в них не только водорода, но и влаги. Под ее действием константа равновесия смещается в сторону окисления. Содержание паров воды в газе может быть оценено по его точке росы. Однако зависимость между точкой росы и температурой равновесного процесса восстановления оксидов получена теоретически и не учитывает скорости восстановления оксидов.

Перестроены и пересчитаны кривые для диаграммы «температура точки росы в атмосфере Н220)» (рис. 33), предложенные ранее Чангом. На этих диаграммах в области выше каждой из кривых соответствующий металл окисляется, а ниже — восстанавливается из оксида. В области высоких температур и низких точек росы (рис. 33) кривые для МoО2, AI2O3 близки к тем же кривым на прежней диаграмме, но кривые для MoO, FeO и Ре2Оз имеют более низкое значение точки росы, чем по диаграмме Чанга. Для кривых WO2 и оксидов железа также имеет место существенное отличие. При высоких температурах заметное восстановление оксидов железа в газовой среде происходит только при содержании в ней не менее 4 % Н2 или 12 % СО. Присутствие влаги способствует также наводоро-живанию стали.

При пайке в печи медью иногда наблюдается плохое смачивание и затекание ее в зазор между паяемыми деталями из углеродистой стали. Смачиваемость стали медью улучшается при обезуглероживании поверхностного слоя стали, создаваемом в процессе предварительной термообработки. Наиболее активной газовой средой при этом является водород. Водород из баллона имеет точку росы — 7 °С, после очистки и сушки — 60 °С. Однако применение водородной среды сопряжено с большими затратами и небезопасно. Чаще применяется газовая восстановительная среда, получаемая при диссоциации аммиака и служащая заменителем водорода для этих целей.

Для большинства металлов при пайке в защитных средах содержание кислорода должно быть не более 0,005 %, а влаги не более 0,03 г/м3.

Кроме водорода и продуктов диссоциации аммиака, в качестве восстановительной среды применяют продукты неполного сгорания смеси воздуха с высококалорийными газами (городским и генераторным газом, так называемым природным газом, пропаном в баллонах, водяным паром, продуктами пиролиза керосина и др.). Используют также продукты неполного сгорания газов, полученных на газовых станциях, работающих на торфе, и т. п.

Получение защитного газа в печи при сгорании смеси выгоднее, по сравнению с его использованием в готовом виде, так как выделяемая теплота при сгорании полностью используется при пайке.

Оглавление статьи   Страницы:    1  2  3  4  5  6   

Последние обсуждаемые темы

Самые обсуждаемые темы за все время

 Тема

Частые вопросы и ответы по пайке

пайка стали 20Х13 с твердыми сплавами типа Т5К10, ВК*

Пайка золота

Виды паяльников

Пайка цинка

Пайка самоваров

Напайка твердосплавных пластинок

Паяние с травленой соляной кислотой

Пайка меди с алюминием

Лазерная пайка

 Тема

Сообщений 

Частые вопросы и ответы по пайке

15

Физико-химические процессы при пайке

14

Паяние с травленой соляной кислотой

4

Пайка цинка

3

пайка стали 20Х13 с твердыми сплавами типа Т5К10, ВК*

3

Виды паяльников

3

Пайка золота

2

Напайка твердосплавных пластинок

2

Пайка самоваров

2

Пайка меди с алюминием

2

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

Статьи

Основные понятия пайки
Классификация способов пайки по формированию паяного шва
Легкоплавкие припои для пайки
Средне и высокотемпературные припои
Пайка с флюсом
Бесфлюсовая пайка
Классификация видов пайки по способу нагрева
Совместимость металла и припоя
Пайка алюминия и его сплавов
• Пайка магния и его сплавов
Пайка меди и ее сплавов
Пайка сталей и чугуна
Пайка никеля и его сплавов
• Газовая пайка и наплавка - основы
Пайка титана и его сплавов
Основы проектирования пайки металлических изделий

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

У 22:16 Металлолом Самовывоз. Дорого. Оперативно. Демонтаж

У 22:16 Металлолом. Прием и Вывоз Металлолома. Демонтаж.

Т 14:24 Генераторы дизельные, электростанции АД500, АД500-

Т 14:24 Дизельные электростанции АД 315

Т 14:24 Сварочный генератор ГД 2х2503, генератор ГД 4004,

У 12:08 Погружение винтовых свай

У 12:08 Металлоконструкции

Т 12:08 Винтовые сваи серии СВЛ (ВСЛ) и СВЛМ (ВСЛМ)

У 12:08 Аренда УБМ-85

Т 12:08 Винтовые сваи

У 11:39 Ходовые винты.

У 11:39 Ремонт промышленных редукторов.

НОВОСТИ

6 Декабря 2016 17:05
Пушка для стрельбы тыквами и шарами для боулинга

1 Декабря 2016 07:01
Столетние ткацкие станки (10 фото)

8 Декабря 2016 08:36
Горняки шахты ”Усковская” выполнили годовой план по проходке и добыли 2 млн. тонн угля

8 Декабря 2016 07:24
”БМК” увеличил отгрузку метизов в ноябре 2016 года

7 Декабря 2016 17:43
Американский импорт катанки в октябре вырос на 13,7%

7 Декабря 2016 16:48
Сортопрокатное производство ”ЧерМК” отметило 55-летие выпуском 100-тысячной тонны

7 Декабря 2016 15:11
Турецкий экспорт катанки за 10 месяцев вырос на 25,5%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Основные виды и области применения термопар

Использование мешков для упаковки в отраслях промышленности

Пневмоцилиндры и пневматическое оборудование

Промышленные светодиодные светильники - преимущества перед газоразрядными лампами

Бытовка для строителя

Как правильно поменять замок во входной двери?

Какой стабилизатор напряжения для дома лучше: отзывы и разновидности приборов

Использование нержавеющего проката в пищевой промышленности

Тротуарная плитка от ”АВТОСТРОЙ” - типы и назначение

ГНБ технология бурения

Лазерная резка металла

Рентгенофлуоресцентные спектрометры - толщиномеры

Малярные валики и кисти

Складские пластиковые ящики для хранения изделий

Современные промышленные фены

Основные виды масел в промышленности

Погрузчики в складской отрасли и промышленности

Листовые материалы из древесины в строительстве

Качественные и доступные гидрозамки

Доступные качественные гидроцилиндры

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Открыт новый раздел: Прайс-листы в файлах! (Excel и др.), доступен упрощенный просмотр прайсов без скачивания!

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2014 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.