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 последнее время за рубежом этот вариант способа пайки снова стал интенсивно применяться в мелкосерийном производстве в машиностроении, строительстве, транспортных устройствах, электрическом оборудовании и др. Это обусловлено тем, что при таком способе не требуются дополнительные операции по промывке остатков флюса и шлаков после шлифования, пескоструйной обработки, травления паяных изделий, в связи с этим штучное время сокращается иногда на 50 %.

Применение магазинной загрузки деталей в печь вместо ленточного конвейера в печах непрерывного действия позволяет уменьшить трудоемкость одной типовой детали в автомобильной и электротехнической отраслях промышленности на ~30 %.

Подобные газовые смеси можно применять только для пайки низкоуглеродистых низколегированных сталей медью. Относительно низкое содержание водорода и оксида углерода делает их непригодными при пайке сплавов, окисляющихся с образованием оксидов, содержащих хром. Для этих сплавов необходима среда сухого водорода или диссоциированного аммиака.

В связи с ростом стоимости природного газа, используемого для получения экзотермической атмосферы в печи, и с целью получения очень чистого водорода, не требующего дорогостоящей осушки, предложено использовать в качестве активной газовой среды для пайки металлов очень чистый водород, получаемый в генераторе из смеси металла с водой. Для окисления углерода связующей пасты и предотвращения образования сажистых налетов на паяемом изделии в атмосферу печи вводят кислород с точкой росы 60 °С. При расходе смеси 55—85 м3/ч производительность пайки на 14 % выше, чем в атмосфере сжигания природного газа. Получаемая при этом дешевая атмосфера азота с метанолом диссоциирует при 1090 °С на один объем СО и на два объема Н2.

Исследования показали, что по сравнению с обычной экзотермической смесью, содержащей 8—10 % Н2 при точке росы 10 — 13 °С (расход смеси 1888 л/мин) смеси азота с метанолом (расход смеси 720 л/мин) обеспечивают более качественные паяные соединения и отсутствие окисления стали, характерное для обычной экзотермической смеси. При пайке в среде природного газа, содержащего 4,9 % азота и 1,5 % метанола, также получается качественный паяный шов, но на соединении оседают сажистые остатки, состоящие из 7 % С и 62 %Си. Места изделия, покрытые такими остатками, плохо поддаются окраске и приводят к быстрому науглероживанию металлических элементов печи.

Парциальное давление кислорода в газовой нейтральной или восстановительной среде может быть снижено не только химически активными поглотителями кислорода, но и катализаторами, способствующими связыванию кислорода с водородом в молекулы воды, удаляемые из газа сушкой. Наилучшими каталитическими свойствами обладают платина и палладий.

Для очистки водорода от следов кислорода и влаги иногда применяют осушители с платинированным асбестом или активированным оксидом алюминия, обеспечивающие точку росы газовой смеси — 60 °С, а также палладиевые катализаторы с последующим прохождением газа через столб активированного оксида алюминия, поглощающего оставшиеся следы влаги. Последний способ обеспечивает точку росы газовой смеси —80-100 °С.

При промышленной пайке в печи трубопроводов из коррозионно-стойкой стали атмосфера азота с добавкой молекулярного водорода с точкой росы — 62 °С предпочтительна, по сравнению со средой экзотермического газа, получаемой при сжигании природного газа. Ее использование сокращает простои печи, позволяет отказаться от сырья, поставка которого вызывает большие трудности и имеет повышенную стоимость, улучшает условия труда в связи со снижением влажности атмосферы печи. В такой атмосфере паяют трубы диаметром 14 мм и длиной 183 мм с концевой арматурой из коррозионно-стойкой стали типа 409 с толщиной стенки 0,7 мм припоями системы Мп—Сu при температуре 1120 °Сu.

Экзотермическая атмосфера, получаемая из природного газа, содержит 0,1—2,3 % Н20 и нуждается в дополнительной очистке от паров воды. При пайке в водородсодержащих газовых средах следует учитывать не только ее восстановительные свойства, но и взрывоопасность и ядовитость, так как она содержит токсичные оксид углерода, аммиак, сернистый газ, сероводород. Неправильная эксплуатация газового оборудования может привести к взрыву; возможно обезуглероживание стали как в восстановительных, так и в нейтральных средах.

Наряду с этим пайка сталей в печах с активной (защитной) атмосферой, содержащей водород и другие активные соединения, имеет ряд преимуществ: существенно (на 30—75 %) позволяет экономить материалы и машинное время.

Получение очень чистого водорода с точкой росы ниже —70 °С возможно лишь при пропускании его перед пайкой через смесь порошков серебра (23%) и палладия (77%).

Как установил М. Б. Равич, минерал дунит, содержащий в распыленном виде следы платины, осмия, иридия, а также оксиды железа, никеля и других металлов, катализирует процесс горения газов. Р. Е. Есенберлин приметил этот минерал как катализатор при очистке азотоводородной газовой смеси от примеси кислорода с целью получения активной восстановительной газовой среды для пайки металлов.

В азотоводородной смеси 10 % Н2, остальное N2), очищенной от кислорода при помощи силикагеля и фосфорного ангидрида, возможна пайка при температуре 1050—1080 °С стали 12Х18Н9Т и сплава ХН78Т.

Использование молекулярного водорода для низкотемпературной бесфлюсовой пайки в печи возможно только при температуре выше 300 °С, так как ниже этой температуры он теряет свои восстановительные свойства. Для пайки полупроводниковых приборов используют смесь молекулярного водорода с атомарным водородом, являющимся более сильным восстановителем металлов из оксидов. Состав такой смеси: 1—30 об.% атомарного водорода, остальное — молекулярный водород. Такая смесь, кроме того, менее взрывоопасна. Высоковакуумные паяные соединения могут быть получены в смеси молекулярного и атомарного водорода, имеющей на выходе точку росы до — 50 °С.

Другими важными восстановительными газами для пайки являются боргалогенидные соединения ВГ3, где Г — галогены (фтор, хлор, бром).

В результате реакции образуются галогениды паяемого металла. Если они при этом находятся в газообразном или жидком состоянии, то пайка возможна.

Химическая активность ВС1з по отношению к оксидам ряда металлов выше химической активности BF3; кроме того, ВС1з образует с металлами более легкоплавкие и легковозгоняющиеся хлориды, чем фториды соответствующих металлов. Оксиды бериллия, молибдена, вольфрама, сурьмы, никеля, ниобия, меди не реагируют с ВС1з ни при каких температурах.

Борирование металла происходит в этих средах особенно интенсивно, если хлорид металла газообразен. Твердые и жидкие хлориды металлов мешают доступу ВС1з к поверхности паяемого металла, и восстановление оксидов в этих условиях может прекратиться.

Трехбромистый бор с позиции термодинамики еще более активен, чем BF3 и ВС1з, и реагирует со всеми оксидами, кроме ВеО. Для МоО и Ti02 атмосфера ВВгз инертна. По расчетам Р. Е. Есенберлина, особенно активен РС13; он не пригоден лишь для пайки магния вследствие образования твердого MgCh, покрывающего паяемый металл и мешающего растеканию припоя; РС13 не диффундирует в металл вследствие его многоатомности.

Среди галогенидных активных газовых сред наибольшее применение в производственных условиях нашел фтористый бор BF3. Данные об активности других галогенидных газовых сред во многих случаях получены в результате термодинамического анализа и опробованы пока лишь в лабораторных условиях.

Достижение оптимальных условий пайки, при которых на паяемом металле не будут образовываться оксиды, твердые хлориды и бор, возможно при применении смеси нейтральных газов (Аг, Не и др.) с достаточно малыми добавками активных газов.

Оптимальное содержание газов ВС13 и РС13 в смеси с аргоном составляет 0,01—0,002 об.% ВС13 и 0,001—0,002 об.% РС13. Смеси аргона с BF3 и HF достаточно химически активны при пайке многих коррозионно-стойких сталей и жаропрочных сплавов при tn> 1000 °С.

Смесь Ar+BCI3 + PCI3 успешно применена при пайке в течение 10 мин сталей СтЗ и 3ОХГСА оловом, припоями ПОС 40 (300 °С) и ПСр 40 (tn = 640 °С), латунью (tn = 950 °С) и высокомарганцевым припоем (tn=1000°С); стали 12Х18Н9Т оловом (tn = 300 °С), ПСр 40 (tn = 650 °С); меди оловом, ПОС 40 (tn = 300 °С), ПСр 40 (tn= 650 °С), латунью (tn = 950 °С).

По данным М. Хилла, для удаления оксидов с поверхности припоев на основе свинца при температуре 328—420 °С можно использовать газообразные ацетатные соединения СН3СООН, (СН3С0)20 или их смеси с инертным газом. Такие активные газовые смеси восстанавливают свинец из оксида.

Активные газы, используемые для пайки, ядовиты и (или) взрывоопасны и требуют соблюдения специальных мер техники безопасности. Взрывоопасны водород и оксид углерода, смеси водорода с азотом при содержании в них 3,3—81,5 об.% Н2.

Разложение оксидов происходит более активно при применении вместо фторида аммония фторбората аммония. Фтористый бор реагирует с рядом оксидов, способствуя их разложению. В чистом виде он может быть получен нагревом до 150—200 0С борного ангидрида В203 и фторбората калия KBF4 в серной кислоте или нагревом солей фторборной кислоты (например, NaBF4, NaP04-3BF4, K3P04-3BF3 и др.), диссоциирующих на фторид металла и фтористый бор.

В США до 70 % общего объема высокотемпературной пайки занимает бесфлюсовая пайка в печах, а в Японии до 25—27 %. Отмечается, что площадь дефектов в изделиях, паянных этим способом, меньше, чем при пайке с флюсами типа ПВ 200 в аргоне или по гальваническому никелевому покрытию. К недостаткам способа пайки в инертных газах относятся их высокая стоимость и дефицитность, а в активных газах трудность, в некоторых случаях, снабжения аммиаком и природным газом. В качестве перспективного варианта их замены является использование низкого вакуума с парами активных металлов или недорогими инертными газами — азотом и СО, имеющими большую активность к окислительным компонентам атмосферы, чем к паяемому металлу и припою.

Для низкотемпературной бесфлюсовой пайки меди и латуни нашла применение газовая среда, состоящая из 68—72 % N2, 8—11 % СО, 0,1 — 1 % NH4C1. Такую смесь газов получают путем неполного сгорания природного газа после добавления в него паров воды с растворенным в ней NH4C1.

Эффективным способом пайки является среда сухого водяного пара, активированная хлористым аммонием (0,05 об.%). Такая среда может быть использована одновременно и как активная газовая среда (рис. 34), и как теплоноситель, например при пайке припоем ПОССу 30—2. Изделия типа латунных автомобильных теплообменников, паянных в такой среде, обладают высоким качеством. На рис. 35 приведена схема лабораторной установки для пайки в активированном сухом водяном паре.

После обработки деталей из меди и ее сплавов (латуней) в сухом паре, активированном хлоридом аммония NH4Cl, детали могут быть запаяны под колпаком в печи или в пламени газопламенной горелки без флюса в течение ~ 10 мин после обработки и в течение 20 мин после несколько удлиненного режима обработки.

Смеси фтористого бора или фтористого аммония с чистым аргоном менее активны, но вполне пригодны для пайки коррозионно-стойких сталей и некоторых жаропрочных сплавов при температуре 1000—1200 °С. Кроме того, эти смеси менее токсичны. Фтористый бор способен к распаду при реакции взаимодействия с оксидами; при этом возможно борирование поверхности паяемого металла.

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

12:13 Круг 80, сталь 20

12:13 Труба 108, склад Ярославль

12:12 Лист 12 мм, склад Ярославль

12:12 Круг 95, сталь 20

12:12 Круг 16, сталь 20

12:12 Арматура 12мм, со склада Ярославль

12:04 Отливки чугунные круглые

12:04 Круг чугунный СЧ20 из наличия

12:02 Песок стальной технический 0.63 в МКР

12:02 Дробь стальная литая. Дробь ДСЛ. ГОСТ 11964-81

НОВОСТИ

26 Февраля 2017 17:09
Самодельный мини-холодильник из компьютерного кулера с элементом Пельтье

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

27 Февраля 2017 09:27
Южноамериканский выпуск стали в январе вырос на 11,6%

27 Февраля 2017 08:07
Японский выпуск стальной заготовки в январе вырос на 4,4%

27 Февраля 2017 07:58
”Vale” сообщила о чистой прибыли за 2016 год в размере почти $4 млрд.

26 Февраля 2017 17:42
Выпуск чугуна в странах СНГ в январе вырос на 5,6%

26 Февраля 2017 16:42
На ”ЧСЗ” построят барабанный смеситель для мариупольского металлургического комбината

НОВЫЕ СТАТЬИ

Лазерная резка металлических листовых материалов

Изготовление деталей из проволоки

Некоторые особенности участия в современных тендерах

Советы по выбору металлической двери

Оборудование для обработки листового металла

Аппараты точечной контактной сварки (споттеры)

Боксы биологической безопасности для лабораторий

Блоки управления для двигателей и электротехнического оборудования

Выбор стеллажей для склада

Основные классы лома черных металлов

Дроссели для регулировки гидравлических систем

Характерные особенности оцинкованных воздуховодов

Бурение скважины на воду с использованием интернет-сервиса

Особенности и виды современных лотерей

Медный прокат и его поставщики

Котлы для промышленных целей

Сорбенты для очистки и фильтрации

Автоматика для ворот - приводы и другое оборудование

Как правильно выбрать качественный электродвигатель серии ДАЗО, А4, А4F

Отличные окна из дерева по честной цене

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

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

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.