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

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)

22 Ноября 2017 15:23
Южнокорейский импорт квадратной заготовки из Японии в октябре достиг почти три четверти

22 Ноября 2017 14:47
”Сусуманзолото” с начала года добыло 5 тонн золота

22 Ноября 2017 13:15
Запасы железной руды в китайских портах за третью неделю ноября выросли на 0,4%

22 Ноября 2017 12:06
”Бурятзолото” в 2018 году увеличит объем механизированной проходки

22 Ноября 2017 11:16
Американский импорт сортовой стали в октябре упал на 1%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Шаровые краны и дисковые затворы КМС

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

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.