1. Паяльний матеріал
(1)Пайка вуглецевої та низьколегованої сталі включає м'яку та тверду пайку.Широко використовуваним припоєм для м'якої пайки є олов'яний свинцевий припій.Змочуваність цього припою до сталі зростає зі збільшенням вмісту олова, тому для герметизації з'єднань слід використовувати припій з високим вмістом олова.Шар інтерметалічної сполуки Fesn2 може бути сформований на межі розділу між оловом і сталлю в олов’яно-свинцевому припої.Щоб уникнути утворення суміші в цьому шарі, слід належним чином контролювати температуру пайки та час витримки.Міцність на зсув з’єднань з вуглецевої сталі, паяних декількома типовими олов’яно-свинцевими припоями, наведена в таблиці 1. Серед них міцність з’єднань, паяних з 50% w (SN), є найвищою, а міцність з’єднань, зварених припоєм без сурми, вища, ніж що з сурмою.
Таблиця 1 Міцність на зсув з’єднань з вуглецевої сталі, паяних олов’яно-свинцевим припоєм
При пайці вуглецевої та низьколегованої сталі в основному використовуються чиста мідь, мідь-цинк і срібло-мідь-цинк.Чиста мідь має високу температуру плавлення і легко окислює основний метал під час пайки.Він в основному використовується для пайки в захисному газі та вакуумної пайки.Однак слід зазначити, що зазор між паяними з’єднаннями має бути менше 0,05 мм, щоб уникнути проблеми, коли зазор між з’єднаннями неможливо заповнити через хорошу текучість міді.З'єднання з вуглецевої та низьколегованої сталі, паяні чистою міддю, мають високу міцність.Як правило, міцність на зсув становить 150 ~ 215 мпа, тоді як міцність на розрив розподіляється між 170 ~ 340 мпа.
У порівнянні з чистою міддю температура плавлення мідно-цинкового припою знижується за рахунок додавання Zn.Щоб запобігти випаровуванню Zn під час пайки, з одного боку, до мідно-цинкового припою можна додати невелику кількість Si;З іншого боку, необхідно використовувати методи швидкого нагрівання, такі як пайка полум’ям, індукційна пайка та пайка зануренням.З'єднання вуглецевої та низьколегованої сталі, паяні мідно-цинковим наповнювачем, мають добру міцність і пластичність.Наприклад, міцність на розрив і міцність на зсув з’єднань з вуглецевої сталі, паяних припоєм b-cu62zn, досягає 420 МПа і 290 МПа.Температура плавлення срібного мідного припою нижча, ніж у мідно-цинкового припою, що зручно для зварювання голкою.Цей присадний метал підходить для полум’яної, індукційної та пічної пайки вуглецевої та низьколегованої сталі, але під час пайки в печі вміст Zn слід максимально зменшити, а швидкість нагрівання – збільшити.Пайка вуглецевої сталі та низьколегованої сталі з наповнювачем срібло-мідь-цинк дозволяє отримати з’єднання з хорошою міцністю та пластичністю.Конкретні дані наведено в таблиці 2.
Таблиця 2 Міцність з’єднань з низьковуглецевої сталі, паяних срібно-мідно-цинковим припоєм
(2) Флюс: для пайки вуглецевої та низьколегованої сталі слід використовувати флюс або захисний газ.Флюс зазвичай визначається вибраним присадним металом і методом пайки.Коли використовується олов’яно-свинцевий припій, змішану рідину хлориду цинку та хлориду амонію можна використовувати як флюс або інший спеціальний флюс.Залишки цього флюсу, як правило, дуже корозійні, тому з’єднання слід ретельно очистити після пайки.
При пайці мідно-цинковим припоєм слід вибирати флюс fb301 або fb302, тобто буру або суміш бури з борною кислотою;У полум'яній пайці суміш метилборату та мурашиної кислоти також можна використовувати як паяльний флюс, у якому пари B2O3 відіграють роль видалення плівки.
Коли використовується припой із срібла, міді та цинку, можна вибрати флюси для пайки fb102, fb103 та fb104, тобто суміш бури, борної кислоти та деяких фторидів.Залишки цього флюсу є до певної міри корозійними, і їх слід видалити після пайки.
2. Технологія пайки
Поверхня, що зварюється, повинна бути очищена механічними або хімічними методами, щоб забезпечити повне видалення оксидної плівки та органічних речовин.Очищена поверхня не повинна бути надто шорсткою і не повинна прилипати до металевої стружки чи іншого бруду.
Вуглецеву та низьколеговану сталь можна паяти різними поширеними методами пайки.Під час пайки полум'ям слід використовувати нейтральне або злегка знижене полум'я.Під час роботи слід по можливості уникати прямого нагрівання присадного металу та флюсу полум'ям.Методи швидкого нагріву, такі як індукційна пайка та пайка зануренням, дуже підходять для пайки загартованої та відпущеної сталі.У той же час для запобігання розм'якшення основного металу слід вибирати загартування або пайку при температурі нижче відпуску.При пайці низьколегованої високоміцної сталі в захисній атмосфері необхідна не тільки висока чистота газу, але також необхідно використовувати газовий потік для забезпечення змочування та розтікання присадного металу на поверхні основного металу.
Залишки флюсу можна видалити хімічним або механічним способом.Залишки органічного паяльного флюсу можна стерти або очистити бензином, спиртом, ацетоном та іншими органічними розчинниками;Залишки сильного корозійного флюсу, такого як хлорид цинку та хлорид амонію, необхідно спочатку нейтралізувати у водному розчині NaOH, а потім очистити гарячою та холодною водою;Борну кислоту та залишки флюсу борної кислоти важко видалити, і їх можна вирішити лише механічними методами або тривалим зануренням у воду, що піднімається.
Час публікації: 13 червня 2022 р