Пайка вугляродзістай і нізкалегаванай сталі

1. Паяльны матэрыял

 (1)Пайка вугляродзістай і нізкалегаванай сталі ўключае мяккую і цвёрдую пайку.Шырока выкарыстоўваным прыпоем пры мяккай пайцы з'яўляецца алавяна-свінцовы прыпой.Змочваемасць гэтага прыпоя да сталі ўзрастае з павелічэннем утрымання волава, таму для герметызацыі злучэнняў варта выкарыстоўваць прыпой з высокім утрыманнем волава.Слой інтэрметаліднага злучэння Fesn2 можа быць утвораны на мяжы волава і сталі ў алавяна-свінцовым прыпоі.Каб пазбегнуць адукацыі злучэння ў гэтым пласце, тэмпература паяння і час вытрымкі павінны належным чынам кантралявацца.Трываласць на зрух злучэнняў з вугляродзістай сталі, паяных некалькімі тыповымі алавяна-свінцовымі прыпоямі, паказана ў табліцы 1. Сярод іх трываласць злучэнняў, паяных з 50% w (SN), з'яўляецца самай высокай, а трываласць злучэнняў, звараных прыпоем без сурмы, вышэй, што з сурмой.

Табліца 1 Трываласць на зрух злучэнняў з вугляродзістай сталі, паяных алавяна-свінцовым прыпоем

Пры пайцы вугляродзістай і нізкалегіраванай сталі ў асноўным выкарыстоўваюцца прыпоі з чыстай медзі, медна-цынкавай і срэбна-медзьна-цынкавай.Чыстая медзь мае высокую тэмпературу плаўлення і лёгка акісляе асноўны метал пры пайцы.Ён у асноўным выкарыстоўваецца для пайкі ў абароненым газе і вакуумнай пайкі.Аднак варта адзначыць, што зазор паміж паянымі злучэннямі павінен быць меншым за 0,05 мм, каб пазбегнуць праблемы, калі зазор паміж злучэннямі не можа быць запоўнены з-за добрай цякучасці медзі.Злучэнні з вугляродзістай і нізкалегаванай сталі, паяныя чыстай меддзю, валодаюць высокай трываласцю.Як правіла, трываласць на зрух складае 150 ~ 215 мпа, у той час як трываласць на разрыў размяркоўваецца паміж 170 ~ 340 мпа.

У параўнанні з чыстай меддзю тэмпература плаўлення медна-цынкавага прыпоя зніжаецца з-за дабаўлення Zn.Каб прадухіліць выпарэнне Zn падчас пайкі, з аднаго боку, у медна-цынкавы прыпой можна дадаць невялікую колькасць Si;З іншага боку, неабходна выкарыстоўваць метады хуткага нагрэву, такія як пайка ў полымя, індукцыйная пайка і пайка акунаннем.Злучэнні з вугляродзістай і нізкалегаванай сталі, паяныя медна-цынкавым напоем, валодаюць добрай трываласцю і пластычнасцю.Напрыклад, трываласць на расцяжэнне і трываласць на зрух злучэнняў з вугляродзістай сталі, паяных прыпоем b-cu62zn, дасягаюць 420 МПа і 290 МПа.Тэмпература плаўлення срэбнага меднага станцыйнага прыпоя ніжэй, чым у медна-цынкавага прыпоя, што зручна для іголкавай зваркі.Гэты прысадачны метал прыдатны для пайкі ў полымя, індукцыйнай і пячной пайкі вугляродзістай і нізкалегаванай сталі, але падчас пайкі ў печы ўтрыманне Zn павінна быць максімальна зніжана, а хуткасць нагрэву павінна быць павялічана.Пайка вугляродзістай сталі і нізкалегіраванай сталі з прысадачным металам з серабрыстай меддзю і цынкам дазваляе атрымаць злучэнні з добрай трываласцю і пластычнасцю.Канкрэтныя дадзеныя прыведзены ў табліцы 2.

Табліца 2 Трываласць злучэнняў сталі з нізкім утрыманнем вугляродзістага паяння срэбна-медна-цынкавым прыпоем

(2) Флюс: для пайкі вугляродзістай і нізкалегаванай сталі трэба выкарыстоўваць флюс або ахоўны газ.Флюс звычайна вызначаецца абраным прысадачным металам і метадам паяння.Калі выкарыстоўваецца алавяна-свінцовы прыпой, сумесь хларыду цынку і хларыду амонія можа быць выкарыстана ў якасці флюсу або іншага спецыяльнага флюсу.Рэшткі гэтага флюсу, як правіла, вельмі агрэсіўныя, і злучэнне пасля паяння неабходна строга ачысціць.

Пры пайцы медна-цынкавым прысадкам варта выбіраць флюс fb301 або fb302, гэта значыць буру або сумесь буры і борнай кіслаты;Пры паліўнай пайцы сумесь метылабората і мурашынай кіслаты таксама можа выкарыстоўвацца ў якасці флюсу для пайкі, у якім пары B2O3 выконваюць ролю выдалення плёнкі.

Калі выкарыстоўваецца срэбра медна-цынкавы прыпой для паяння, можна выбраць флюсы fb102, fb103 і fb104, гэта значыць сумесь буры, борнай кіслаты і некаторых фтарыдаў.Рэшткі гэтага флюсу ў пэўнай ступені з'едлівыя і павінны быць выдалены пасля паяння.

2. Тэхналогія паяння

Паверхня, якая зварваецца, павінна быць ачышчана механічнымі або хімічнымі метадамі, каб гарантаваць поўнае выдаленне аксіднай плёнкі і арганічных рэчываў.Вычышчаная паверхня не павінна быць занадта шурпатай і на ёй не павінна прыліпаць металічная стружка або іншая бруд.

Вугляродзістай і нізкалегіраванай сталі можна паяць рознымі распаўсюджанымі метадамі паяння.Падчас паліўнай пайкі варта выкарыстоўваць нейтральнае або злёгку паменшанае полымя.У працэсе працы варта па магчымасці пазбягаць прамога нагрэву прысадка і флюсу полымем.Метады хуткага нагрэву, такія як індукцыйная пайка і пайка акунаннем, вельмі падыходзяць для пайкі загартаванай і адпушчанай сталі.У той жа час варта выбіраць загартоўку або пайку пры тэмпературы ніжэйшай за адпуск, каб прадухіліць размякчэнне асноўнага металу.Пры пайцы нізкалегаванай высокатрывалай сталі ў ахоўнай атмасферы патрабуецца не толькі высокая чысціня газу, але і газавы паток для забеспячэння змочвання і расцякання прысадка на паверхні асноўнага металу.

Рэшткі флюсу можна выдаліць хімічнымі або механічнымі спосабамі.Рэшткі арганічнага флюсу для паяння можна выцерці або ачысціць бензінам, спіртам, ацэтонам і іншымі арганічнымі растваральнікамі;Рэшткі моцных каразійных флюсаў, такіх як хларыд цынку і хларыд амонія, трэба спачатку нейтралізаваць у водным растворы NaOH, а затым ачысціць гарачай і халоднай вадой;Борную кіслату і рэшткі флюсу борнай кіслаты цяжка выдаліць, і іх можна ліквідаваць толькі механічнымі метадамі або доўгім апусканнем у ваду, якая падымаецца.