Паяние и лужение легкоплавкими припоями. Детали подготовляют к паянию следующим образом. Поверхности деталей в местах их соединений тщательно зачищают напильником, шабером, металлической щеткой или абразивной шкуркой. Зазор между соединяемыми кромками должен быть не более 0,2-0,4 мм. При таком зазоре жидкий припой проникает в него и лучше скрепляет кромки. На подготовленную к паянию поверхность наносят флюс.
Детали нагревают паяльником, нагретым до температуры плавления припоя. Перегрев паяльника может привести к сильному окислению его рабочей поверхности и сгоранию припоя. Рабочую часть нагретого паяльника натирают о кусок хлористого аммония (для удаления окислов) и прикладывают к месту спаивания. Как только шов прогреется до температуры плавления припоя, последний растечется и заполнит зазор между соединяемыми деталями. При остывании припой образует плотное соединение шва. Места паяния следует тщательно промыть в проточной или горячей воде, чтобы очистить их от остатков флюса.
Поверхности соприкосновения у паяных швов должны быть больше, чем сварные. При подготовке деталей к паянию, если нужно получить высокую плотность и герметичность шва, места паяния предварительно облуживают.
Лужением называют способ покрытия поверхностей металлических изделий тонким слоем расплавленного олова или легкоплавкими припоями, например ПОС-40, ПОС-61 и др., которые защищают металл от окисления. Наиболее часто применяют горячее и гальваническое лужение.
Процесс лужения аналогичен процессу паяния. Поверхности деталей медленно нагревают до температуры 200-250° С, затем на них насыпают припой и флюс в порошкоообразном виде. Как только припой начнет плавиться, его растирают по поверхности чистой паклей или ветошью. Крупные детали облуживают по участкам.
После лужения деталь необходимо тщательно промыть в горячей воде, чтобы удалить остатки хлористого цинка и нашатыря, так как они могут вызвать процесс коррозии луженого металла.
Паяние тугоплавкими припоями. При паянии тугоплавкими припоями образуется прочный шов, выдерживающий значительные нагрузки. Перед паянием поверхности деталей опиливают и подгоняют друг к другу так, чтобы зазор между ними был не более 0,04-0,08 мм. Кромки деталей должны иметь шероховатую поверхность (это улучшает сцепление припоя с основным металлом).
Детали при паянии тугоплавкими припоями нагревают газовыми горелками, в электрических, пламенных и газовых печах и токами высокой частоты.
Наиболее совершенным способом паяния является паяние токами высокой частоты. Сущность этого способа заключается в том, что подготовленную к паянию деталь помещают в переменное электрическое поле токов высокой частоты, в результате поверхность детали быстро нагревается. Нагрев на этих установках создает возможность автоматизации процесса с устойчивыми режимами паяния. На высокочастотных установках могут быть применены и другие усовершенствования технологии паяния: паяние в вакууме, в нейтральной защитной или в восстановительной среде, предохраняющей места паяния от окисления.
Лужение
К атегория:
Пайка
Лужение
Покрытие поверхности металлических изделий тонким слоем соответствующего назначению изделий сплава (олова, сплава олова со свинцом и др.) называется лужением, а наносимый слой - полудой.
Лужение, как правило, применяют при подготовке деталей к пайке, а также для предохранения изделий от коррозии, окисления.
Лужение - подготовительная операция при заливке подшипников баббитом.
Полуду приготавливают так же, как и припой. В качестве полуды пользуются оловом и сплавами на оловянной основе.
Сплавами из 8олова со свинцом и цинком лудят металлические изделия в целях предохранения от ржавчины. Красивую белую и блестящую полуду для лужения художественных изделий получают из сплавов олово с висмутом (90 -10%).
Процесс лужейия состоит из подготовки поверхности, приготовления полуды и ее нанесения на поверхность.
П одготовка поверхности к лужению зависит от требований, предъявляемых к изделиям, и от способа нанесения полуды. Перед покрытием оловом поверхность обрабатывают щеткамч, шлифованием и обезжириванием, травлением.
Щетками обрабатывают обычно поверхности; покрытые окалиной или сильно загрязненные. Изделия перед подготовкой промывают чистой водой, а при обработке применяют для ускорения процесса мелкий песок, пемзу и известь.
Неровности на изделиях удаляют шлифованием абразивными кругами и шкурками.
Химическое обезжиривание поверхностей изделий производится в водном растворе каустической соды (на 1 л воды - 10 г соды). Раствор наливают в металлическую посуду и нагревают до кипения. Затем в нагретый раствор погружают деталь на 10-15 мин, вынимают ее, промывают в чистой, несколько раз сменяемой теплой воде и просушивают. На хорошо обезжиренной поверхности капли чистой воды растекаются.
Жировые вещества удаляют венской известью. Минеральные масла удаляют бензином, керосином и другими растворителями. Медные, латунные и стальные изделия травят в течение 20 - 23 мин в 20 -30%-ном растворе серной кислоты с подогревом.
Лужение осуществляют двумя способами: погружением в полуду (небольшие изделия) и растиранием (большие изделия).
Лужение погружением выполняют в чистой металлической посуде, куда закладывают и в которой расплавляют полуду, насыпая на поверхность маленькие кусочки древесного угля для предохранения от окисления. Медленно погрузив в расплавленную полуду, изделия держат в ней до прогрева, затем вынимают, быстро встряхивая. Излишки полуды снимают, протирая паклей, оосыпанной порошкообразным нашатырем. Затем изделие промывают в воде и сушат в древесных опилках.
Лужение растиранием выполняют, предварительно нанеся на очищенное место волосяной щеткой или паклей хлористый цинк. Затем равномерно нагревают поверхность изделия до температуры плавления полуды, которая наносится от прутка. Обсыпав паклю порошкообразным нашатырем, растирают паклей нагретую поверхность так, чтобы на ней полуда распределилась равномерно. После этого нагревают и в таком же порядке облуживают другие места. По окончании лужения охладившееся изделие протирают смоченным песком, промывают водой и сушат.
Лужение - процесс покрытия поверхности детали (изделия) тонким слоем расплавленного олова или оло-вянно-свинцовистыми сплавами (припоем). Та часть олова или его сплава, которая наносится на поверхность металла, образует полуду.
Лужение металлоизделий производится с целью защиты их от ржавления (коррозии), подготовки поверхностей деталей к. паянию мягкими припоями или перед заливкой подшипников баббитом. Изделия, изготовленные, например, из меди, особенно пищевые котлы, окисляясь, покрываются зеленой пленкой; пища из такой посуды непригодна к употреблению, так как она содержит ядовитые окислы. Олово же не подвергается окислению, поэтому оно издавна применяется для защиты от коррозии консервной тары, столовых приборов, кухонной посуды и других изделий, связанных с хранением, приготовлением и транспортированием пищевых продуктов. Используется олово также для предохранения от окисления контактов и деталей радиоаппаратуры, для защиты кабелей от действия серы, находящейся в электроизоляционном слое резины, и т. п. Оловянные покрытия чрезвычайно пластичны и легко выдерживают вальцовку, штамповку и вытяжку. Детали, подвергнутые лужению, легко паяются.
Выбор полуды и флюсов. Для лужения пищевых котлов и посуды пользуются только чистым оловом марок 01 и 02. В частности, жесть для консервных банок лудят оловом марки 01, содержащим 99,9% чистого олова и не более 0,1% примесей. Марка 02 с содержанием олова 99,5-% и примесей не более 0,5% применяется для лужения кухонной посуды и котлов для приготовления пищи. Для лужения художественных изделий пользуются белой блестящей полудой, состоящей из сплава, содержащего 90% олова и 10% висмута. В качестве полуд для неответственных деталей можно применять сплав, состоящий из пяти частей олова и трех частей свинца. В ряде случаев лужение выполняют оловянно-свинцови-стыми припоями.
Обезжиривание и удаление окисной пленки с поверхности производятся путем травления в водном растворе соляной или серной кислоты. Для предохранения очищенной поверхности детали от окисления ее смазывают раствором хлористого цинка и сверху посыпают порошком нашатыря.
Методы лужения. Полуды можно наносить горячим путем и методом гальванического или контактного осаждения. Горячий метод лужения осуществляется двумя способами: погружением детали в ванну с расплавленной полудой или растиранием полуды на предварительно нагретой до 220-250°С поверхности.
Осаждение оло8а может осуществляться из кислых или щелочных электролитов. В состав кислых электролитов входят различные элементы, например сернокислое олово 40-50 г/л, серная кислота 50-80 г/л, сернокислый натрий 50 г/л, фенол технический (сырая карболовая кислота) или крезол 2-10 г/л, клей столярный 2-3 г/л и др. Рабочая температура ванны должна поддерживаться в пределах 15-25 °С.
В практике слесарной обработки наиболее часто приходится выполнять лужение деталей (изделий) способом погружения или способом растирания. Горячее лужение благодаря своей,простоте и легкости выполнения широко применяется в промышленности и в ряде случаев заменяет электролитический метод лужения.
Процесс горячего лужения состоит из подготовки поверхности детали и полуды, лужения и окончательной обработки облуженной поверхности (сушки, полирования и др.).
Подготовка поверхности к лужению начинается с тщательной очистки ее от грязи, жиров и окислов, препятствующих ровному и прочному соединению олова с облуживаемым металлом. Применяют механический и химический способы очистки.
Механический способ состоит в том, что поверхность детали очищают до блеска с помощью шаберов, напильников, абразивной шкурки, механизированных щеток и т. д. ч
Химический способ подготовки сводится к травлению поверхности металла кислотами. Поверхности деталей из стали, меди, латуни наиболее часто обрабатывают 20-30-процентным водным раствором серной кислоты в течение 15-25 мин. Медные и латунные детали можно травить раствором, содержащим 10% серной кислоты, 5% калиевого хромпика и 85% воды. Травление производится в ваннах - стеклянных, металлических, эмалированных и др. Выдержка при травлении поверхностей деталей в таком растворе составляет 1,5-2 мин. Подготовка к лужению заканчивается тщательной промывкой детали в проточной воде, очисткой поверхности влажным песком, окончательной промывкой в горячей воде, протиркой и сушкой. Для предохранения очищенной поверхности от окисления ее смазывают раствором хлористого цинка и сверху посыпают порошком нашатыря.
Приемы лужения. Лужение способом погру-жения в расплавленную полуду заключается в том, что подготовленную к лужению деталь сначала погружают в ванну с раствором хлористого цинка, затем с помощью клещей, плоскогубцев или специальных крючков деталь вынимают из ванны и, не удаляя с поверхности хлористый цинк, погружают в ванну с расплавленной полудой, выдерживая в ней 2-3 мин. После этого облуженную деталь извлекают из ванны и сразу встряхивают, чтобы удалить излишки полуды. Пока деталь еще находится в горячем состоянии, ее быстро обтирают паклей с нашатырем для получения равномерного беспористого и гладкого слоя полуды. После остывания деталь промывают в воде и высушивают. Хорошие результаты дает сушка в древесных опилках.
Проследим процесс лужения способом погружения иа конкретном примере. Допустим, что нужно облудить наружные и внутренние поверхности трех металлических бачков емкостью 2 л каждый. Работу следует выполнять последовательно в четыре перехода (этапа).
Первый переход - очистить бачки и подготовить 10-процентный раствор каустической соды для обезжиривания. Раствор нагреть до 70-80 °С. Затем бачки поочередно или вместе погрузить в обезжиривающую ванну и выдержать в ней в течение 15-20 мин., в зависимости от степени загрязнения бачков, потом тщательно промыть их и высушить над источником тепла.
Второй п ер еход-г-нарубить олово на мелкие кусочки, погрузить их в ванну и нагреть до расплавления.
Третий переход - составить 5-7-процентный раствор соляной кислоты и нагреть до 35-40 °С, затем погрузить бачки в ванну и выдержать в ней 30-40 мин. После проведенного травления бачки тщательно промыть в проточной воде и высушить.
Четвертый переход - приготовить флюс (25-процентный раствор хлористого цинка) и погрузить в него бачки. Затем поочередно извлечь их из ванны с хлористым цинком и медленно погрузить в ванну с расплавленным оловом. Через 2-3 мин. вынуть бачки из ванны, быстро встряхнуть и обтереть паклей, пересыпанной порошком нашатыря, чтобы удалить излишки олова и получить ровный и гладкий беспористый слой полуды. После этого бачки промыть в проточной воде и высушить в древесных опилках.
При лужении способом растирания подготовленную к лужению поверхность детали смазывают раствором хлористого цинка, затем посыпают нашатырем и нагревают равномерно пламенем паяльной лампы или в горне на древесном угле. Когда хлористый цинк начнет закипать, на поверхность детали наносят олово в виде маленьких кусочков или порошка. Полуда, вступив в соприкосновение с нагретой поверхностью детали, начнет плавиться; ее сразу растирают холщовой тряпкой или паклей, пересыпанной порошком нашатыря. Растирать полуду нужно быстро, постепенно переходя от одного участка покрываемой поверхности к другому.
В процессе лужения необходимо внимательно следить за нагревом детали, так как при перегреве полуда сгорает. Признаком перегрева является появление синеватого оттенка на поверхности полуды. Облуженные поверхности нужно протереть влажным песком, тщательно промыть чистой водой, высушить и при надобности отполировать мягкой тряпкой или фланелью. При обнаружении мест с дефектами лужения (неприставшая полуда, пористость и т. п.) их нужно снова зачистить, протравить и произвести повторное лужение способом погружения либо растиранием. Следует помнить, что чем лучше подготовлена поверхность под покрытие, тем ровнее ляжет полуда и тем прочнее будет слой.
При описании технологических процессов пайки было упомянуто лужение - покрытие металлических деталей тонким слоем припоя.
Однако лужение можно использовать не только как один из этапов паяния, но и как самостоятельную операцию, когда вся поверхность металлического изделия покрывается тонким слоем олова для придания ему декоративных и дополнительных эксплуатационных качеств. В этом случае покрывающий материал носит название не припоя, а полуды. Чаще всего лудят оловом, но в целях экономии в полуду можно добавить свинец (не более трех частей свинца на пять частей олова). Добавление в полуду 5% висмута или никеля придает луженым поверхностям красивый блеск. А введение в полуду такого же количества железа делает ее более прочной.
Кухонную утварь (посуду) можно лудить только чисто оловянной полудой, добавление в нее различных металлов опасно для здоровья!
Полуда хорошо и прочно ложится только на идеально чистые и обезжиренные поверхности, поэтому изделие перед лужением необходимо тщательно очистить механическим способом - напильником, шабером, шлифовальной шкуркой до равномерного металлического блеска, либо химическим - подержать изделие в кипящем 10%-ном растворе каустической соды в течение 1-2 минут, а затем поверхность протравить 25%-ным раствором соляной кислоты В конце очистки (независимо от способа) поверхности промывают водой и сушат.
Сам процесс лужения можно осуществлять методом растирания, погружения или гальваническим путем (при таком лужении необходимо использование специального оборудования, поэтому гальваническое лужение на дому как правило, не осуществляется).
Метод растирания заключается в следующем подготовленную поверхность покрывают раствором хлористого цинка, посыпают порошком нашатыря и нагревают до температуры плавления олова.
Пайка - соединение деталей в твердом нагретом состоянии посредством расплавленного промежуточного присадочного материала, называемого припоем.
Пайку очень широко применяют в разных отраслях промышленности. В машиностроении пайку применяют при изготовлении лопаток и дисков турбин, трубопроводов, радиаторов, ребер двигателей воздушного охлаждения, рам велосипедов, сосудов промышленного назначения, газовой аппаратуры и т. д. В электропромышленности и приборостроении пайка является в ряде случаев единственно возможным методом соединения деталей. Пайку применяют при изготовлении электро- и радиоаппаратуры, телевизоров, деталей электромашин, плавких предохранителей и т. д.
К преимуществам пайки относят: незначительный нагрев соединяемых частей, что сохраняет структуру и механические свойства металла; чистота соединения, не требующая в большинстве случаев последующей обработки; сохранение размеров и форм детали; прочность соединения.
Современные способы позволяют паять углеродистые, легированные и нержавеющие стали, цветные металлы и их сплавы.
Качество, прочность и эксплуатационная надежность паяного соединения в первую очередь зависят от правильного выбора припоя. Не все металлы и сплавы могут исполнять роль припоев. Припои должны обладать следующими свойствами:
иметь температуру плавления ниже температуры плавления спаиваемых материалов;
в расплавленном состоянии (в присутствии защитной среды, флюса или в вакууме) хорошо смачивать паяемый материал и легко растекаться по его поверхности;
обеспечивать достаточно высокие сцепляемость, прочность, пластичность и герметичность паяного соединения;
иметь коэффициент термического расширения, близкий к коэффициенту паяемого материала.
В результате длительного практического отбора и многочисленных научных исследований были подобраны группы припоев, обладающих оптимальным сочетанием свойств.
Припои в зависимости от температуры плавления условно делят на две группы: легкоплавкие (мягкие), имеющие температуру плавления до 500°С, и тугоплавкие (твердые), имеющие температуру плавления выше 500°С (рис. 349).
Легкоплавкие припои широко применяются в отраслях промышленности и в быту и представляют собой сплав олова со свинцом. Разные количественные соотношения олова и свинца определяют свойства припоев.
Оловянно-свинцовые припои по сравнению с другими обладают рядом преимуществ: высокой смачивающей способностью, хорошим сопротивлением коррозии. При пайке этими припоями свойства соединяемых металлов не изменяются или почти не изменяются.
Легкоплавкие припои служат для пайки стали, меди, цинка, свинца, олова и их сплавов, серого чугуна, алюминия, керамики, стекла и др.
Пайку легкоплавкими припоями применяют в тех случаях, когда нельзя нагревать металл до высокой температуры, а также при невысокой требовательности к прочности паяного соединения. Соединения, паянные легкоплавкими припоями, достаточно герметичны.
Легкоплавкие припои выпускают в виде чушек, проволоки, литых прутков, зерен, лент фольги, трубок (заполняются канифолью) диаметром от 2 до 5 мм, а также в виде порошков и паст из порошка с флюсом.
Легкоплавкие припои можно приготовить и непосредственно в цехе или мастерской. Для этого в металлических ковшах расплавляют олово и старый припой, затем добавляют небольшие кусочки свинца, хорошо размешивают. Для того чтобы припой не выгорал, поверхность посыпают толченым древесным углем.
Для получения специальных свойств к оловянно-свинцовым припоям добавляют сурьму, висмут, кадмий, индий, ртуть и другие металлы.
Оловянно-свинцовые припои изготовляют следующих марок:
бессурьмянистые - ПОС 90, ПОС 61, ПОС 40, ПОС 10, ПОС 61М и ПОСК 50-18;
малосурьмянистые - ПОССу 61-0,5, ПОССу 50-0,5, ПОССу 40-0,5, ПОССу 35-0,5, ПОССу 30-0,5, ПОССу 25-0,5 и ПОССу 18-0,5;
сурьмянистые - ПОССу 95 - 5, ПОССу 40-2, ПОССу 35-2, ПОССу 30-2, ПОССу 25 - 2, ПОССу 18-2, ПОССу 15-2, ПОССу 10 - 2, ПОССу 8-3, ПОССу 5-1 и ПОССу 4-6.
В обозначении марки буквы указывают: ПОС - припой оловянно-свинцовый, М - медь, К - калий; числа: первое - содержание олова, % , последующие - содержание меди и калия, % (остальное - до 100% - свинец). При слесарных работах чаще применяют припой ПОС 40.
Низкотемпературные припои применяют при паянии тонких оловянных предметов, при паянии стекла с металлической арматурой, деталей, которые особенно чувствительны к нагреву, а также в тех случаях, когда припой должен выполнять роль температурного предохранителя (в электрических тепловых приборах и др.).
Тугоплавкие (твердые) припои представляют собой тугоплавкие металлы и сплавы. Из них широко применяют медно-цинковые и серебряные припои. Для получения определенных свойств и температуры плавления в эти сплавы добавляют олово, марганец, алюминий, железо и другие металлы.
Добавка в небольших количествах бора повышает твердость и прочность припоя, но повышает хрупкость паяных швов.
Соединения, паянные медью и припоями на ее основе, имеют высокую коррозионную стойкость, и большинство из них выдерживает высокие механические нагрузки. Температура пайки припоями на медной основе составляет 850-1150° С.
Эти припои применяют для получения соединений, которые должны быть прочными при высоких температурах, вязкими, стойки ми против усталости и коррозии. Этими припоями можно паять сталь, чугун, медь, никель и их сплавы, а также другие металлы и сплавы с высокой температурой плавления. Твердые припои делят на две основные группы: медно-цинковые и серебряные.
Согласно ГОСТу медно-цинковые припои выпускают трех марок: ПМЦ-36 для паяния латуни с содержанием 60 - 68% меди, ПМЦ- 48 - для паяния медных сплавов, содержащих меди свыше 68% ; ПМЦ-54 - для паяния бронзы, меди, томпака и стали. Медноцинковые припои плавятся при 700 -950°С.
В марке буква П обозначает слово "припой", МЦ - медно-цинковый, а цифра - процент меди. Эти припои поставляют в виде зерен. Зерна припоев по величине разделяют на два класса: класс А - зерна величиной от 0,2 до 3 мм, класс Б - зерна величиной от 3 до 5 мм.
Пайка, лужение и склеивание
К атегория:
Ремонт автогрейдеров
Пайка, лужение и склеивание
Пайка. Представляет собой процесс соединения деталей с использованием специального присадочного скрепляющего материала - припоя и вспомогательного защитного материала - флюса.
Применяются легкоплавкие и тугоплавкие припои.
Легкоплавкие припои (мягкие) изготовлены на основе сплава олова (О) со свинцом (С) и обозначаются буквами ПОС с цифрами, показывающими содержание олова в процентах. Их температура плавления меньше 500° С: Они служат для пайки стали, меди, цинка, свинца, олова, серого чугуна, алюминия, керамики, стекла и др. Соединения, выполненные легкоплавкими припоями, обладают герметичностью, но не особенно прочные. Для получения особых свойств в оловянно-свинцовые припои добавляют сурьму, висмут, кадмий и другие металлы. При слесарных работах чаще всего применяется припой ПОС-40.
Тугоплавкие припои (твердые) имеют температуру плавления более 500° С, предназначены для получения прочных соединений, стойких в температурных и коррозионных условиях. Ими ведется пайка стали, чугуна, меди, никеля и их сплавов. Они делятся на медно-цинко- вые (марки ПМЦ) и серебряные припои.
Флюсы предназначены для обеспечения смачивания поверхности металлов припоем, предохранения поверхности металлов и припоя от окисления при нагреве, растворения окисных пленок.
Имеются флюсы для мягких легкоплавких припоев (хлористый цинк, нашатырь, канифоль, пасты и др.), для твердых тугоплавких припоев (бура, борная кислота и др.), а также для пайки алюминиевых сплавов (смеси из фтористого натрия, хлористого лития, хлористого калия, хлористого цинка и др.), нержавеющей стали (смеси буры и борной кислоты), чугуна (смесь буры с хлористым цинком).
Процесс пайки металлов включает подготовку изделия, паяльника к пайке и саму пайку изделия.
Подготовка изделия состоит в очистке его поверхности от грязи, жиров, окислов, коррозии, окалины.
Такую очистку можно вести: – механическим путем с помощью наждачной бумаги, напильников, металлическими щетками, шлифовальными кругами, стальной или чугунной дробью; – путем химического обезжиривания с помощью разведенной водой венской извести, наносимой кистью на изделия; – путем химического‘травления при погружении изделия в растворы серной, соляной и других кислот; – с помощью ультразвука, действующего в ванне с растворителями.
Подготовка паяльника (рис. 3.6) включает заправку рабочей части под углом 30…40° с притуплением вершины, ее очистку от окалины и нанесение (облужение) на концевую часть припоя.
При пайке нельзя допускать недогрева и перегрева паяльника. В первом случае припой быстро остывает, образуя непрочное соединение, во втором (выше 500° С) образуется окалина и затруднено лужение рабочей части на паяльнике.
На плотно подогнанные детали жидкий флюс наносится кистью, а твердый (канифоль) - путем растирания при одновременном нагреве места пайки паяльником. Облуженным паяльником от прутка припоя забирают 2…3 капли расплавленного припоя и переносят к месту пайки, покрытому флюсом. После прогрева металла припой при перемещении паяльника растекается, заполняя зазоры шва. Остывший припой имеет блестящую поверхность. Выступы на припое снимают напильником.
При массовом производстве пайку деталей можно осуществлять погружением в ванну с расплавленным припоем.
Лужение. Сущность этой слесарной операции состоит в нанесении на деталь тонкого слоя олова или сплавов олова (со свинцом, цинком, висмутом и т. д.) с целью предохранения поверхностей от коррозии и окисления, придания им необходимых свойств, например, для декоративной обработки поверхности при изготовлении художественных изделий или подготовки поверхности подшипников перед заливкой баббитом, перед пайкой. Этот слой носит название полуда.
Рис. 3.6. Подготовка паяльника:
а - заправка рабочей части; 6 - очистка рабочей части хлористым цинком; в - нанесение припоя; 1 - хлористый цинк; 2 - припой
Перед лужением поверхности деталей обрабатывают до чистого металлического блеска либо нехимическим способом (напильниками, стальной или волосяной щеткой с мокрым песком, шлифованием) либо химическим способом с целью обезжиривания (в растворе каустической соды при кипении, венской известью, бензином и др.) и травления (в растворе соляной кислоты с подогревом). Процесс лужения осуществляется двумя способами (рис. 3.7): погружением в полуду (а), налитую в чистую посуду, с кусочками древесного угля (для защиты от окисления) и растиранием, путем предварительного нанесения паклей на поверхность детали хлористого цинка и последующего нанесения от прутка с подогревом припоя (в) и растирания его паклей (б). После лужения детали промывают водой и сушат.
Склеивание. В настоящее время склеиванию, т. е. неразъемному соединению деталей с помощью различных клеев, подвергают любые материалы, работающие в различных условиях.
В машиностроении используют клей марок БФ и ВС, а также карбинольные, бакелитовые, эпоксидные и термостойкие клеи.
Клей БФ-2 применяется при склеивании металлов, бакелита, текстолита, стекла и др. Им можно приклеить накладки муфт сцепления, осуществить заделки трещин и пробоин в корпусах редукторов. Клеи БФ-4 и БФ-6 предназначены для склеивания ткани, резины, фетра. Обладают небольшой прочностью.
Рис. 3.7. Лужение детали: а - способом погружения; в - нанесение припоя; б - растирание припоя паклей; 1 - кусочки древесного угля на полуде; 2 - припой
Клей ВС-10Т применим для приклеивания тормозных накладок, склеивания деталей, работающих при температуре до 300° С, во влажных условиях, при воздействии масел. Обладает прочностью и стойкостью.
Карбинольный клей используется для склеивания деталей из стали, чугуна, пластмасс и эбонита. Стоек против кислот, щелочей, спирта, воды, бензина и масел. Им склеивают аккумуляторные банки, детали карбюратора, заделывают трещины, отверстия. Нестоек к высокой температуре.
Бакелитовый лак применяется для приклейки прокладок в муфтах сцепления, склеивания пластмасс.
Эпоксидные клеи выпускают нескольких марок (ЭД-5Х ЭД-б, ЭД-40 и др.). Применяют для склеивания металлических и других деталей, используют при ремонте корпуса редукторов, заделки трещин, отколов, ликвидации износов в опорах.
Термостойкие клеи марок ВК-32-280, ИП-9, ВФК-9 предназначены для склеивания деталей из различных материалов, стойки к температуре, влажности.
Процессы склеивания деталей у различных клеев имеют много общего, но отличаются временем и температурой выдержки и некоторыми сопутствующими особенностями.
К атегория: - Ремонт автогрейдеров
37 38 39 ..§ 2.9. Пайка, лужение, опрессовка, инструмент
Для получения надежного неразъемного контакта между проводниковыми материалами часто применяют пайку, лужение и сварку.
Пайка представляет собой процесс соединения материалов, находящихся в
твердом состоянии, посредством расплавленного присадочного металла,
называемого припоем и имеющего температуру плавления меньше температуры
плавления основного металла.
Припой должен хорошо смачивать основной металл, легко растекаясь по поверхности. Обычно припои представляют собой сплавы различных цветных металлов, иногда довольно сложного состава. Тесное соприкосновение жидкого припоя с основным металлом и хорошее смачивание его поверхности возможны лишь при полной чистоте этой поверхности. Для растворения и удаления окислов и загрязнений с поверхности металла, защиты его от окисления, уменьшения поверхностного натяжения, улучшения смачиваемости и растекания припоя служат флюсы.
Существуют два вида пайки: твердыми припоями и мягкими припоями. Оба вида различаются прежде всего температурой плавления припоев. К твердым относят припои с температурой плавления выше 500° С, к мягким- припои с температурой плавления ниже 400° С. Твердые припои обладают значительной механической прочностью и могут иметь предел прочности при растяжении до 490 Н/мм2 (50 кГс/мм2); предел прочности мягких припоев обычно не превышает 49-68 Н/мм2 (5-7 кге/мм2). В качестве твердых припоев применяются медные, медно-цинковые, медно-никелевые и серебряные припои.
Основой большинства флюсов для твердой пайки служит бура Na2B407, кристаллизующаяся с 10 частями воды с образованием крупных прозрачных бесцветных кристаллов Na2B407 10Н2О. Кристаллическая десятиводная бура начинает плавиться при 75° С, по мере нагрева она постепенно теряет воду, сильно вспучиваясь и разбрызгиваясь, и переходит в безводную соль - плавленую или жженую буру, плавящуюся при 783° С. В расплавленном состоянии буру можно нагревать до высоких температур без заметного испарения, она весьма жидкотекуча и энергично растворяет окислы многих металлов, особенно окислы меди.
Для усиления действия флюса к буре часто добавляют борную кислоту В(ОН)з,
благодаря которой флюс становится более густым, вязким и тугоплавким.
Для понижения рабочей температуры флюса, что особенно важно для
легкоплавких припоев, вводят хлористый цинк ZnCb, фтористый калий KF и
другие галоидные соли щелочных металлов.
Флюсы могут быть в виде порошка или пасты. Применяются также жидкие
растворы флюсов, например раствор буры в горячей воде. Иногда
целесообразно применять прутки припоя, поверхность которых покрыта
флюсом.
Пайку твердыми припоями выполняют электроконтактным способом.
Пайку мягкими припоями можно применять почти для всех металлов в различных сочетаниях, в том числе и для таких легкоплавких, как цинк, свинец, олово и их сплавы. Наиболее распространенные мягкие припои обычно содержат значительное количество олова. Мягкие припои изготовляют в виде прутков, болванок, проволоки (обычно диаметром 3 мм), трубок, набитых флюсом (масса флюса составляет около 5% массы припоя), порошка и пасты из порошка припоя с флюсом. Поверхности спая должны быть хорошо очищены механическими и химическими средствами или предварительно облужены. Для флюсов применяют сравнительно слабо действующие на металл органические вещества или неорганические соединения, действующие сильнее и разъедающие металл. К первой группе веществ можно отнести канифоль, хорошо очищающую медь и латунь от окислов, и стеарин, особенно подходящий для пайки свинца и свинцовых сплавов. Ко второй группе относят техническую соляную кислоту, хлористый аммоний (нашатырь) в порошке или кусках, фосфорную кислоту и т. д. Однако флюсы второй группы в судовых электромонтажных работах не применяются, так как они вызывают коррозию металлов.
Пайку мягкими припоями производят с помощью паяльника. Рабочую часть паяльника изготовляют из меди; форма паяльника должна соответствовать форме соединения, масса - размерам изделия и толщине металла (для быстрого нагрева паяльником места пайки до необходимой температуры).
Применение твердых припоев позволяет получить контактные соединения, обладающие большей механической прочностью, чем соединения с применением мягких припоев.
Лужение, т. е. покрытие металлических поверхностей топким слоем олова или оловянно-свинцового припоя, применяют для облегчения процесса пайки и защиты токоведущнх элементов от вредных воздействий внешней среды.
Во время электромонтажных работ применяют не только лужение паяльннком, но н погружение в расплавленный припой (например, прн контактном оконцеваннн жил кабелей штырем), для чего используют электро-тигли с электрическим нагревом. Технологический процесс лужения паяльником сводится к следующему: зачищают поверхность металла, покрывают ее флюсом, наносят припой на поверхность, нагревают, затем выравнивают слой припоя, перемещая паяльник в различных направлениях по поверхности металла.
При лужении погружением в расплавленный припой металлические поверхности предварительно зачищают и смачивают жидким флюсом. Зачищенные и обезжиренные детали помещают в раствор флюса (хлористого цинка), а затем опускают на 10-15 мин в ванну с расплавленным припоем; излишки припоя удаляют встряхиванием. Для охлаждения деталей используют ванну с холодной водой.
Классификацию способов дуговой сварки можно проводить по различным признакам, наиболее существенный из которых - способ воздействия дуги на металл. Действие дуги может быть прямым или косвенным. В первом случае металл включен в сварочную цепь и является одним из электродов дугового разряда. Металл нагревается главным образом за счет бомбардировки его поверхности электрически заряженными частицами. Удельная мощность на нагреваемой поверхности в области электродного пятна весьма высока. При дуге косвенного действия основной металл не включен в сварочную цепь, не является электродом дуги и нагревается преимущественно путем теплопередачи от газов столба дуги и ее излучений. Удельная мощность на нагреваемой поверхности в десятки раз ниже, чем при дуге прямого действия.
При выполнении электромонтажных работ электро-дуговую сварку применяют
для приварки наконечников при помощи специального устройства, имеющего
графитовый стержень. В результате действия дуги все проволочки жилы и
наконечник должны быть оплавлены и хорошо сварены между собой.
При контактном оконцеванни жил кабелей и проводов наконечниками широко
применяется холодная опрессовка. Это объясняется простотой ее выполнения
по сравнению с пайкой или сваркой. Опрессовка заключается в выдавливании
лунок в шейках наконечников и соответствующем смятии проволочек жил. Па
наконечниках, оконцовывающих жилы сечением до 10 мм2, эту операцию
выполняют с помощью ручных клещей; при жилах сечением от 16 мм2 и выше -
с помощью механизированного инструмента.
Опрессовку производят в следующем порядке. Оголенную часть нелуженой жилы зачищают, обтирают и вставляют в шейку наконечника соответствующего размера (рис. 2.21, а). Жилу кабеля с надетым на нее наконечником вкладывают в матрицу лицевой стороной к пуансону (рис. 2.21, б). С помощью соответствующего механизма пуансон вдавливается в матрицу; кабель придерживают, чтобы не допустить его смещения или попорота. Обжатие заканчивают, когда пуансон выдавит лунку необходимой глубины.
Опрессовку двумя лунками выполняют в два приема. Расстояние между лунками должно быть не менее 4 мм, а расстояние от края наконечника до ближайшей лунки- 5-10 мм в зависимости от сечения кабеля.
Качество электрического контакта и механическая прочность соединения наконечника с жилой кабеля зависят от глубины лунки. При слишком мелкой лунке уменьшается механическая прочность соединения и ухудшается контакт.
При слишком мелкой лунке уменьшается механическая прочность соединения и ухудшается контакт. При слишком глубокой лунке улучшается электрический контакт, но зато уменьшается механическая прочность соединения
Вследствие перерезания части жил и уменьшения толщины стенки наконечника.
Глубину лунок принимают равной 2,5-12 мм в зависимости от сечения жил.
Монтаж судового электрооборудования состоит из многих ручных операций. Поэтому обеспечение электромонтажников инструментом достаточно широкой номенклатуры и поддержание этого инструмента в рабочем состоянии имеют первостепенное значение. При выполнении электромонтажных работ широко применяется следующий ручной инструмент: универсальные секторные ножницы типа НУСК-300 для поперечной резки кабелей сечением до 300 мм2 (рис. 2.22,а); универсальные секторные ножницы типа НУСТ-15 для резки тросов и антенных проводов диаметром до 15,5 мм (рис. 2.22,6); шагающий нож типа 1ИН-65 для продольной резки найритовых и резиновых шланговых оболочек кабелей диаметром 20-65 мм (рис. 2.22, е); комбинированные ножницы для резки панцирной плетенки кабелей диаметром до 70 мм (рис. 2.22, г) ; ручной пресс типа РПК-50 для опрессовки кабельных наконечников и гильз на жилах сечением 10-50 мм2 (рнс. 2.22, д); ручные клещи типа КРП-1 для опрессовки кабельных наконечников и гильз на жилах сечением от 1 до 10 мм2 (рис. 2.22, е); ручные клещи типа КРПБ-2,5 для опрессовки кольцевых наконечников на жилах сечением 1, 1,5, 2,5 мм2; глубиномер для контроля глубины лунок наконечников и гильз; кабслегиб (рис. 2.22, ж).
Электрифицированный инструмент для работы на судах выпускается, как правило, на напряжение сети 36 В переменного тока. В состав электрифицированного инструмента для судового электромонтажника входят: электроножницы секторные ЭН-720
(рис. 2.23, а) для резки кабелей сечением до 720 мм2 - портативный
инструмент, удобный для работы в труднодоступных местах;
электрогидравлический пресс ЭГП-300 для холодной опрессовки кабельных
наконечников и соединительных гильз на жилах сечением 10- 300 мм2 (рис.
2.23,6); он имеет блок автоматического управления циклом работ,
обеспечивающий контроль качества и надежность опрессовки, защиту
инструмента от перегрузки; универсальный электрогайковерт УЭГ-3-5 и
УЭГ-5-8 для завертывания и отвертывания винтов, болтов, гаек; он имеет
сменные насадки - ключи или отвертки и автоматически обеспечивает
нормальные усилия затяжки резьбовых соединений (рис. 2.23, в);
электродрель универсальная быстроходовая с понижающим
трансформатором для сверловки отверстий диаметром до 7 мм;
электропаяльники молотковые и торцевые со сменными наконечниками и
электрокотелки.
При выполнении электромонтажных работ используется также слесарный инструмент: ключи
Гаечные двусторонние 8x10, 12x14, 17X19, 22x24, 27X30; ключ гаечный накидной 8Х10; ключ гаечный разводной 19 мм; отвертки слесарно-монтажные 200X1X9 и 200X1, 5X11; плоскогубцы комбинированные с диэлектрическими ручками 200X50X12; острогубцы-кусачки боковые с диэлектрическими ручками 160X50X10; щетка металлическая; молоток слесарный; напильник личной плоский типа А-100-200; напильник личной круглый типа Д-150-200; метр стальной складной; нож монтерский 200X20X16; кусачки L = 200; зубила 150X15; шило монтерское 150X20; ключи торцевые, ключи с гибким или карданным валом.
Инструмент и оснастка для холодной опрессовки кабельных наконечников и
гильз, а также для сварки должны не менее двух раз в год подвергаться
проверке
на исправность работы, отсутствие люфтов, глубину опрессовки наконечников и гильз, качество приварки и других операций в соответствии с инструкциями по эксплуатации.
Для обеспечения этого каждый инструмент должен быть замаркирован присвоенным ему номером. При отсутствии заводской нумерации маркировку выполняют набивкой индекса на ручке инструмента (ручной инструмент) или краской (ножной гидропресс или электрогидропресс). Данные проверки инструмента в действии и на соответствие чертежам и ГОСТ на наконечники и гильзы заносят в специальные журналы (не реже одного раза в шесть месяцев) и фиксируют в журнале подписями технолога и мастера ОТК цеха.
