Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

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

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Пайка -> Бесфлюсовая пайка -> Бесфлюсовая пайка

Бесфлюсовая пайка

Оглавление статьи Страницы статьи:  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 статьи:  1  2  3  4  5  6 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.02.03   

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

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

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

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

09:41 Пружинная конусная дробилка КСД/КМД

01:25 Лента алюминиевая 1105

13:09 Сетка сварная оцинкованная по оптимальной цене.

12:49 Изготовим спираль из нихрома.

10:04 Монтаж композитных панелей для фасада

10:02 Монтаж офисных перегородок из алюминия

06:46 Щековая дробилка серии HPEF и PEF

04:02 Круг сталь 4Х5МФС (Поковка)

03:58 Поковка 4Х5МФС

03:49 Круг сталь 9Х2МФ (поковка)

НОВОСТИ

21 Ноября 2017 16:17
Самодельная торцово-усовочная пила из болгарки

20 Ноября 2017 08:53
Мини-ПЭС понтонного типа (8 фото, 1 видео)

21 Ноября 2017 17:11
Южнокорейский экспорт стального лома за 10 месяцев вырос на 30,7%

21 Ноября 2017 16:51
”Северсталь” завершила капремонты на предприятиях в г. Колпино

21 Ноября 2017 15:44
Мировой выпуск алюминия в октябре вырос на 30 тыс. тонн

21 Ноября 2017 15:02
”Березитовый рудник” за 9 месяцев выпустил 2,4 тонны золота

21 Ноября 2017 14:32
”ОРМЕТ” введет в строй рудник ”Джусинский” в 2018 году

НОВЫЕ СТАТЬИ

Как правильно выбрать жалюзи

Металлические воздуховоды

Какими преимуществами характеризуются санатории Кисловодска

Малярный инструмент и оборудование

Поэтапная установка элементов системы пожарной сигнализации

Виды полипропиленовых труб и их классификация

Отделка квартир - некоторые характерные особенности

Шаровые краны и дисковые затворы КМС

Как выбрать шлифовальную машину по бетону и другим жёстким поверхностям

Наиболее часто используемые сэндвич панели - классификация и применение

Перевозка негабаритных грузов

Котлы на твёрдом топливе - основные виды и специфические особенности

Транспортёры для стружки в металлообрабатывающих цехах

Балка двутавр

Дисковые затворы

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

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

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

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

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.