Внешне процессы сварки и пайки очень похожи между собой. Основным отличием пайки является отсутствие плавления основного металла соединяемых деталей. При пайке расплавляется только присадочный материал — припой, имеющий более низкую температуру плавления. Способы получения паяных соединений классифицируют на несколько основных типов:

1. По методу удаления оксидной пленки:

а) флюсовая пайка. Применение флюса позволяет очистить поверхности паяемых деталей от окисных пленок и защитить их от последующего окисления. Подача флюса производится дозаторами, вручную, в виде порошков, паст, в смеси с припоем (трубчатые и композиционные припои).

б) ультразвуковая пайка. Ультразвуковая пайка использует кавитационную энергию для удаления оксидной пленки. Ультразвуковые волны, испускаемые генератором, передаются на разогретый кончик жала паяльника. Применяются также комбинированные способы (с флюсом или с абразивом). Ультразвуковая пайка позволяет получать паяные соединения даже на поверхности стекла и керамики и является одним из самых передовых методов.

Ультразвуковая пайка по стеклу

в) пайка в среде нейтрального (инертного) или активного газа с примесью фтористого водорода или хлористого водорода. Такие смеси называют газовыми флюсами. Недостатком этого способа является взрывоопасность процесса.

г) пайка в среде инертного или нейтрального газа без примесей. Оксидные пленки удаляются диссоциацией, растворением и возгонкой (перевод из твердого в газообразное состояние) оксидов материала деталей и припоя. При пайке таким способом часто применяют небольшое количество флюса для защиты от окисления до нагрева до необходимой температуры. Охлаждение спаянных деталей производят в той же среде.

д) пайка в вакууме. Вакуумный контейнер может нагреваться двумя способами: снаружи и внутри с помощью нагревательных элементов. Жидкие и твердые флюсы в этом случае не применяются, в качестве газообразных флюсов используют трехфтористый бор, пары лития, калия, натрия, магния, марганца, кальция и бария. С целью увеличения производительности процесса пайки вакуумную камеру продувают инертными газами.

Настольная установка для вакуумной пайки

2. По виду припоя и способу заполнения паяного шва:

а) пайка готовым припоем, подаваемым в зазор принудительно или с помощью закладных деталей.

б) пайка композиционным припоем в виде наполнителя (гранулы, порошок или волокна, закладные детали из пористой массы или сетки).

в) контактно-реактивная и реактивно-флюсовая пайка. Соединение деталей происходит за счет контактно-реактивного плавления материала или восстановления металла из флюса.

г) капиллярная пайка. Заполнение зазора припоем происходит за счет капиллярных сил поверхностного натяжения.

д) некапиллярная пайка. Припой заполняет зазор под действием внешней силы (давление извне, разряжение в зазоре, магнитные силы) или под собственным весом.

3. По источнику нагрева:

а) малоинтенсивные методы со скоростью нагрева до 150 градусов в секунду (паяльником, нагревательными матами, в печи, с применением электролитов, нагретых штампов). Для таких способов нагрева характерны относительно невысокие затраты на оборудование, стабильность технологического процесса и высокая энергоемкость.

Пайка паяльником

б) среднеинтенсивные способы со скоростью нагрева 150…1000 град./сек (нагрев расплавом солей или припоя, газом, газопламенными горелками, световым или инфракрасным излучением, электросопротивлением, индукционный нагрев и нагрев тлеющим разрядом). Нагрев погружением в расплавы применяется при серийном изготовлении деталей.

Пайка нагретым газом (воздухом)

Пайка инфракрасным излучением

Пайка электросопротивлением

в) высокоинтенсивные способы (нагрев лазером, плазмой, дугой, электронным лучом) со скоростью нагрева более 1000 градусов в секунду. Эти способы имеют следующие преимущества:

• малая зона термического воздействия на материал;

• возможность пайки тонких деталей с плотным расположением элементов;

• регулирование процесса растворения основного металла в припое;

• высокая производительность.

Одними из недостатков высокоинтенсивных способов являются необходимость тщательной подготовки паяных поверхностей и высокая стоимость оборудования.

Пайка лазерным методом

4. Также различают одновременную пайку (с одновременным образованием швов по всей длине) и ступенчатую пайку (поэтапное образование швов изделия).

5. По температуре процесса пайки:

а) низкотемпературный процесс (менее 450 градусов),

б) высокотемпературный (более 450 градусов).

10.12.2016 Без рубрики Нет комментариев