Пайка у вакуумній печі – це відносно новий метод пайки без флюсу в умовах вакууму. Оскільки пайка відбувається у вакуумному середовищі, шкідливий вплив повітря на заготовку можна ефективно усунути, тому пайку можна успішно виконувати без застосування флюсу. Вона в основному використовується для пайки металів і сплавів, які важко паяти, таких як алюмінієві сплави, титанові сплави, суперсплави, тугоплавкі сплави та кераміка. Паяне з'єднання блискуче та щільне, з добрими механічними властивостями та стійкістю до корозії. Обладнання для вакуумної пайки зазвичай не використовується для голчастого зварювання вуглецевої та низьколегованої сталі.
Паяльне обладнання у вакуумній печі в основному складається з вакуумної паяльної печі та вакуумної системи. Існує два типи вакуумних паяльних печей: гаряча паяльна печь та холодна паяльна печь. Ці два типи печей можуть нагріватися природним газом або електрикою. Вони можуть бути сконструйовані як печі з боковим, нижнім або верхнім монтажем (тип Кан), а вакуумна система може бути універсальною.
Вакуумна система в основному включає вакуумний блок, вакуумний трубопровід, вакуумний клапан тощо. Вакуумний блок зазвичай складається з роторно-лопатевого механічного насоса та масляного дифузійного насоса. Одноразовий механічний насос може досягати рівня вакууму менше 1,35 × 10⁻¹ Па. Для досягнення високого вакууму необхідно одночасно використовувати масляний дифузійний насос, який у цей час може досягати рівня 1,35 × 10⁻⁴ Па. Тиск газу в системі вимірюється вакуумметром.
Пайка у вакуумній печі – це пайка в печі або паяльній камері з відкачуванням повітря. Вона особливо підходить для пайки великих і безперервних з'єднань. Вона також підходить для з'єднання деяких спеціальних металів, включаючи титан, цирконій, ніобій, молібден і тантал. Однак вакуумна пайка має також такі недоліки:
① У вакуумних умовах метал легко випаровується, тому паяння у вакуумі не слід використовувати для основного металу та зварювання летких елементів. За необхідності слід вжити відповідних складних технологічних заходів.
② Вакуумна пайка чутлива до шорсткості поверхні, якості складання та допуску посадки паяних деталей, а також має високі вимоги до робочого середовища та теоретичного рівня операторів.
③ Вакуумне обладнання є складним, потребує великих одноразових інвестицій та високих витрат на обслуговування.
Отже, як здійснити процес паяння у вакуумній печі? Під час паяння у вакуумній печі помістіть зварний виріб у піч (або в контейнер для паяння), закрийте дверцята печі (або кришку контейнера для паяння) та попередньо вакуумуйте перед нагріванням. Спочатку запустіть механічний насос, поверніть кермовий клапан після досягнення ступеня вакууму 1,35 Па, перекрийте прямий шлях між механічним насосом та паяльною піччю, з'єднайте трубопровід з паяльною піччю через дифузійний насос, працюйте протягом обмеженого часу, спираючись на механічний насос та дифузійний насос, накачайте паяльну піч до необхідного ступеня вакууму, а потім запустіть електричний нагрів.
Протягом усього процесу підвищення температури та нагрівання вакуумний агрегат повинен працювати безперервно для підтримки рівня вакууму в печі, компенсації витоку повітря на різних поверхнях між вакуумною системою та паяльною печлю, виділення газу та водяної пари, адсорбованих стінками печі, пристосуванням та зварними деталями, а також випаровування металу та оксиду, щоб зменшити фактичний перепад тиску повітря. Існує два види вакуумної пайки: пайка у високому вакуумі та пайка у частковому вакуумі (середньому вакуумі). Пайка у високому вакуумі дуже підходить для пайки основного металу, оксид якого важко розкладається (наприклад, нікелевий суперсплав). Часткова вакуумна пайка використовується у випадках, коли основний метал або припій випаровується під дією температури пайки та високого вакууму.
Якщо необхідно вжити спеціальних запобіжних заходів для забезпечення високої чистоти, перед паянням сухим воднем слід застосувати метод вакуумного очищення. Аналогічно, використання методу очищення сухим воднем або інертним газом перед вакуумним відкачуванням допоможе отримати кращі результати під час паяння у високому вакуумі.
Час публікації: 07 травня 2022 р.