Якісна пайка стали

Пайка стали відома з давніх часів. Цей метод з'єднання металів був поширений в Стародавньому Римі, Древній Греції, Древньому Єгипті. Пайка являє собою процес утворення нероз'ємного з'єднання металів, між якими вводять припій. Цей розплавлений матеріал заповнює простір між двома деталями, тим самим міцно пов'язує їх. Після повного застигання припою утворюється міцне нероз'ємне з'єднання.

Високотемпературна пайка стали проводиться при нагріванні припою до температури плавлення вище 450 ° С.

Існує кілька класифікацій пайки. Залежно від температури плавлення припою процес з'єднання деталей можна розділити на високотемпературну і низькотемпературну.

Високотемпературна пайка відбувається при нагріванні припою, наприклад, газовим пальником до температури плавлення вище 450 ° С. Такий метод призводить до отримання зв'язків, здатних витримати велике навантаження. При високотемпературної пайку утворюються герметичні і вакуумноплотние з'єднання, здатні працювати при високому тиску.

Низькотемпературна пайка може застосовуватися для з'єднання дрібних деталей і тонких плівок. Цей метод дозволяє пов'язувати різнорідні метали. Даний вид пайки досить простий у виконанні.

З'єднання вуглецевих низьколегованих сплавів

Інструменти, необхідні для пайки.

Вуглецеві конструкційні сталі відносяться до сталей загального призначення. Вони знайшли широке застосування через їх низьку ціну в суднобудуванні, мостобудуванні, котелень і інших спеціальних областях.

Пайка вуглецевої низьколегованої сталі - найбільш простий процес з'єднання виробів. Для цього можна використовувати різні припої. На поверхні цих сплавів утворюється хімічно нестійка оксидна плівка, яку не важко відновити і розчинити у флюсах.

Елементом часто виступають мідь або її похідні. Рідше застосовують свинцеві або олов'яно-свинцеві сполучні матеріали. Захисної середовищем в такому процесі виступає відновна атмосфера.

З'єднання конструкційних сталей

До конструкційних відносяться сталі з вмістом хрому. Прикладом можуть служити корозійностійкі жароміцні або високоміцні сплави. З'єднання таких металів має ряд труднощів. Через наявність в їх складі хрому дуже складно видалити хімічно стійку плівку. Завдяки цьому факту отримання нероз'ємного з'єднання виробляють із застосуванням активних флюсів. Газовим середовищем в цьому випадку служить з'єднання трехфтористого бору і азоту (або аргону). Такий процес можна проводити в вакуумі.

Схема пайки стали твердим припоєм.

При проведенні процесу пайки найкраще використовувати певні апарати, покликані контролювати характеристики і склад захисної атмосфери, а також ступінь вакууму. Це досить дорога оснащення. Для мінімізації витрат на дані апарати найчастіше на поверхні, підготовлені для з'єднання, наносять спеціальні склади. Прикладом такого покриття може служити мідь, цинк або нікель. Дані склади захищають сталь від освіти на її поверхні оксидів заліза, оберігають від вигорання легуючих складових.

З'єднання конструкційних сталей не слід проводити при температурі понад 1100 ° С. При перевищенні цього показника у корозійностійких сталей знижується пластичність, у жароміцних - погіршуються характеристики міцності, а у високоміцних - збільшується крихкість.

В якості припою в таких процесах найчастіше застосовують нікель, мідь, срібло і інші метали.

З'єднання жароміцних сталей

Порядок робіт при пайку сталевих труб.

У техніці часто використовують жароміцні сплави, що складаються з однієї фази і більш. Вони складаються з поєднань нікель-хром, нікель-залізо-хром або інших металів. Ці сплави відрізняються підвищеною міцністю і жароміцних, стійкі до корозії.

Процес з'єднання цих металів відбувається при температурі близько 1100-1150 ° С. Перевищення даної температури може призвести до погіршення пластичності, а також пережогу.

Якщо в сплаві містяться тугоплавкі складові, то при отриманні нероз'ємних з'єднань на поверхні металів утворюється стійка оксидна плівка. Ці легирующие добавки необхідно попередньо видалити за допомогою кислотно-лужних розчинів. Після цього поверхню металу обробляють нікелем.

В якості сполучних елементів використовують мідь або нікель.

Захисної середовищем в такому процесі пайки виступає нейтральна газове середовище або вакуум без використання флюсів.

З'єднання інструментальних і твердих сплавів

Інструментальні стали дуже міцні, тверді, мають низьку вартість і високу доступність. Через ці позитивних характеристик цей вид сплаву придбав величезну популярність при виробництві різного інструменту.

Схема капілярної пайки стали.

Пайку даного виду сплаву роблять так само, як і низьковуглецевих. Однак при температурі нагріву вище 200 ° С у цих металів падає твердість, зменшується теплостійкість матеріалу. Цей недолік усувається додаванням до складу інструментальних сталей вольфраму. Застосування цієї добавки підвищує температуру пайки до 550-600 ° С.

Припоями в цьому випадку будуть служити нікель або феросплави. Пайку інструментальних сталей слід виробляти індукційним методом із застосуванням боридами-фторідних флюсів. Для цього процесу підходить пайка в соляних ваннах або газополуменевих печах.

Для з'єднання твердих сплавів застосовують ті ж флюси, що і для інструментальних сталей, а припоями в цьому випадку будуть служити мідно-цинкові сплави з додаванням марганцю, нікелю або алюмінію, рідше мідно-марганцеві сплави. При такому вигляді пайки застосовують механізований або автоматичний спосіб нагріву металу.

Технологія пайки стали

Самостійне з'єднання сталевих деталей за допомогою пайки не викликає особливої ​​складності. Вироби зі сталі можна паяти за допомогою звичайного олова.

Найбільш простий вид пайки відбувається в послідовності:

1. Очищення вироби від забруднення.
2. Механічне очищення поверхні від оксидної плівки за допомогою шліфувальної шкурки або металевої щітки.
3. Знежирення поверхні вуглекислим натрієм, їдким натром, ацетоном або іншим розчинником.
4. Місце з'єднання сталевих деталей покривається флюсом.
5. Деталі збираються і фіксуються.
6. Виріб нагрівається. З'єднувальний шов нагрівається, при цьому до нього потрібно прикладати припій. При досягненні необхідної температури припій почне плавитися.
7. Після закінчення процесу пайки шов зачищається від залишків флюсу і припою.

Необхідно пам'ятати, що температура пайки залежить від застосовуваного припою. Нагрівати до більшої температури не слід.

Якщо розподілити припій по поверхні з'єднувального шва не вийшло, причинами можуть бути:

• недостатнє очищення поверхні металу;
• застосування флюсу, не придатного для цього виду пайки;
• застосування невідповідного виду сполучного елемента;
• недостатня температура прогріву.

Пайка - один з найпоширеніших процесів отримання нероз'ємного з'єднання деталей. Результатом такого впливу буде міцне виріб. Найбільш простий спосіб пайки стали можна здійснити і своїми руками, головне - знати деякі особливості.