 |
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Казань" Erid: 2SDnjeHU93Z
| |
2. Пайка в вакууме при независимом действии вакуумной камеры (контейнера или внутренней части изделия) и нагревателя. Этот способ позволяет быстро охлаждать изделия после пайки путем удаления их (или контейнера) из печи.
При пайке по второй схеме могут быть использованы обычные печи электрического сопротивления, а также печи с нихромовыми, силитовыми, карборундовыми нагревателями. Может быть применен индукционный, световой и другой нагрев. Если паяемая деталь нагревается ТВЧ, то контейнер может быть изготовлен из молибденового стекла, стекла пирекс или кварца.
Тонкостенные контейнеры для одноразового действия изготовляют из листов коррозионно-стойкой стали 12Х18Н9Т или других жаростойких сплавов толщиной 0,6—0,8 мм, в таких контейнерах крышку после сборки приваривают. Контейнеры для многоразового действия изготовляют из листов стали толщиной более 3 мм, а крышку герметизируют механически с применением прокладки из вакуумной резины, расположенной между крышкой и водоохлаждаемым фланцем контейнера, выведенным наружу из печи. В некоторых случаях применяют крышки с песчаным затвором.
В 50—60 годах была показана возможность пайки в контейнерах с песчаным затвором жаростойких, конструкционных, цементируемых, автоматных, легированных хладостойких сталей, в том числе сталей с твердыми сплавами. После пайки без флюсов и активных или защитных газовых сред получаются чистые без окалины соединения. Предполагалось, что, как и при автовакуумной пайке, кислород, присутствующий в контейнере и в оксидах, растворяется в стали контейнера и частично взаимодействует с углеродом стальных листов. Контейнеры изготовляют из коррозионно- и теплостойкой стали или нелегированной стали толщиной 2 мм. Показано, что в контейнерах из глубокотянутых листов толщиной 2 мм возможна пайка до 5 раз.
При пайке в контейнерах для предотвращения припаивания изделия к прижимным приспособлениям его изолируют от непосредственного контакта, например, прокладками из слюды, молибдена, а также покрытиями из оксида алюминия А1203, нанесенного, например, путем плазменного напыления, покрытия из хрома, окисляемого затем при температуре 800 °С.
При пайке в вакуумируемых контейнерах прижим паяемых деталей удобнее всего осуществлять, создавая разность давлений внутри и снаружи контейнера. В этом случае для стенок контейнера, со стороны которых необходим прижим, используют тонколистовую, чаще всего коррозионно-стойкую сталь толщиной 0,6— 1 мм. При сложной форме паяных деталей весь контейнер из тонколистовой стали изготовляют подобным по форме паяемому изделию или пространство между контейнером и изделием заполняют термокорундовой крупкой (с размером зерна 2—3 мм), через которую передается давление от стенок контейнера на деталь.
Процесс пайки в контейнере обычно включает несколько этапов.
1. Собранное под пайку изделие укладывают в контейнер.
2. Контейнер с уложенным в него изделием заваривают и проверяют на герметичность с помощью гелиевых течеискателей или погружением в воду и продувкой сжатого воздуха под давлением 392—490 кПа через трубку, ведущую к вакуумному насосу. В местах течи контейнер подваривают до получения полной герметичности.
3. Через фильтр контейнер подключают к форвакуумному насосу, с помощью которого предварительно откачивают воздух при температуре 20 °С. После этого при необходимости включают диффузионный насос для получения более глубокого вакуума.
4. При продолжающейся откачке контейнер загружают в печь; подогрев контейнера сопровождается снижением вакуума вследствие выделения газов из паяемого металла, припоя и материала контейнера. Вакуум в контейнере, загруженном в печь, частично или полностью восстанавливается через некоторое время.
При пайке в контейнере стальных тонкостенных изделий сильный прижим со стороны стенок контейнера при высоких температурах может привести к сплющиванию деталей. В этом случае откачка воздуха из контейнера должна быть незначительной, достаточной лишь для надежного прижима паяемых деталей. Парциальное давление кислорода в контейнере при этом может быть в значительной степени понижено путем откачки воздуха и последующего заполнения контейнера аргоном и повторной откачки с образованием необходимого минимального прижима паяемых деталей. Для дополнительной очистки атмосферы контейнера от влаги и кислорода в него иногда подвешивают кусок листового титана или циркония или вводят пары легкоокисляемых металлов с высокой упругостью испарения.
Возможности пайки в вакууме и инертных газах могут быть расширены при использовании так называемых самофлюсуемых припоев, легированных литием, бором, фосфором, лантаном и другими редкоземельными элементами.
Пайка деталей, расположенных во внутренних полостях изделия, может быть выполнена после герметизации этих полостей, например путем сварки и откачки воздуха через специально вваренный штуцер.
В вакууме р= 1,33.10-36,65 Па можно паять медь и никель, в вакууме с р = 1,33.10-1 .10-2 Па — титановые сплавы, высоколегированные стали и никелевые жаропрочные стали. В сплавах, содержащих значительные количества хрома, алюминия и т. п., при пайке в низком и среднем вакууме на изделие наносят тонкий слой флюса. Для этого собранное перед пайкой изделие кипятят в насыщенном растворе флюса (например, № 200) в течение 15—25 мин. После высушивания при температуре 100— 120 °С в течение 20—30 мин изделие паяют в вакууме. Флюс может быть также нанесен с помощью кисти в виде тонкого слоя жидкой пасты, уложен в неглубокие специальные пазы и т. п. При высокотемпературной пайке в вакууме значительная часть флюса испаряется.
При пайке в вакууме сплавов на никелевой и медной основах, а также высоколегированных сталей образуются более плотные и прочные швы, чем при пайке в среде водорода.
Пары легкоиспаряющихся металлов в вакууме могут существенно влиять на процессы пайки: они могут восстанавливать оксиды на паяемом металле (сплаве), связывать остатки кислорода и влаги в атмосфере, окружающей паяемое изделие, предотвращать или снижать испарение одноименного металла из жидкого припоя, насыщать жидкий припой, участвовать в контактном твердожидком плавлении.
К таким металлам относятся магний, висмут, кадмий, цинк, литий, вводимые в рабочее пространство вакуумной печи при пайке алюминия; марганец, цинк, литий — при пайке сталей медью; магний — при контактно-твердогазовой пайке алюминия силумином. Пары висмута, магния, лития, цинка, кадмия способны связывать остатки кислорода, а пары лития, магния, цинка — также и воду.
В качестве защитной среды при пайке с парами металлов используют вакуум (р=133,34-0,1333 Па). Это тормозит рост оксидной пленки при нагреве до температуры пайки. При таком способе пайки на качество паяных соединений существенно влияют концентрация паров активных металлов, а при сложной конструкции изделий — равномерность распределения паров. Выравнивание паров в камере пайки протекает тем быстрее, чем выше вакуум. Однако, начиная с некоторой степени разрежения, концентрация введенного пара металла может оказаться неравномерной из-за непрерывной работы вакуумного насоса и распространения молекул по законам геометрической оптики. Все это может привести к непропаям в отдельных участках паяных соединений.
Равномерное распределение паров металлов, обеспечивающее высокое качество пайки и снижение расхода паров металла, возможно лишь при откачке газов из камеры нагрева до температуры выравнивания давления насыщенных паров металла с давлением газов в вакуумной камере печи. Это исключает разность давлений и перетекание паров металла. При достижении равенства между давлением паров металла и общего давления в камере пайки последняя отключается от вакуумного насоса. В результате возникают условия равномерного распределения в камере паров металла. Применение такого приема обеспечивает стабильность процесса и высокое качество пайки и экономию расхода паров металла. Реклама. ООО "СНАБСТАЛЬ" Erid: 2SDnjdGEg5q |
|
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ