Способы пайки

Способы пайки классифицируют в зависимости от исполь­зуемых источников нагрева. Наиболее распространены в промышлен­ности пайка: в печах, индукционная, погружением, газопламенная и  паяльниками.

При пайке в печах соединяемые заготовки нагревают в специ­альных печах: электросопротивления, с индукционным нагревом, газопламенных и газовых. Припой заранее закладывают в шов собранного узла, на место пайки наносят флюс и затем изделие по­мещают в печь, где его нагревают до температуры пайки. Припой расплавляется и заполняет зазоры между соединяемыми заготов­ками. Процесс пайки продолжается несколько часов. Этот способ обеспечивает равномерный нагрев соединяемых деталей без заметной их деформации.

При индукционной пайке паяемый участок нагревают в индукторе. Через индуктор пропускают токи высокой частоты (ТВЧ), в результате чего место пайки нагревается до необходимой температуры. Для предо­хранения от окисления изделие нагревают в вакууме или в защитной среде с применением флюсов. Индуктор выполнен в виде петли или спирали из красной меди. Формы и размеры индуктора зависят от конструкции паяемого изделия.

Пайку погружением выполняют в ваннах с расплавлен­ными солями или припоями, Соляная смесь обычно состоит из 55 % KCl и 45 % НСl. Температура ванны 700 – 800 °С. На паяемую по­верхность, предварительно очищенную от грязи и жира, наносят флюс, между кромками или около места соединения размещают при­пой, затем детали скрепляют и погружают в ванну. Соляная ванна предохраняет место пайки от окисления.

Перед погружением в ванну с расплавленным припоем покрытые флюсом детали нагревают до температуры 550 °С. Поверхности, не подлежащие пайке, предох­раняют от контакта с припоем специальной обмазкой из графита с добавками небольшого количества извести. Пайку погружением в расплавленный припой используют для стальных, медных и алюми­ниевых сплавов, деталей сложных геометрических форм. На этот процесс расходуется большое количество припоя.

При газопламенной пайке заготовки нагревают, и при­пой расплавляют газосварочными, плазменными горелками и па­яльными лампами. При пайке газосварочными горелками в качестве горючих газов используют ацетилен, природные газы, водород, пары керосина и т.п. При использовании газового пламени припой можно заранее помещать у места пайки или вводить в процессе пайки вручную. На место пайки предварительно наносят флюс в виде жидкой пасты, разведенной водой или спиртом; конец прутка припоя также покрывают флюсом.

Плазменной горелкой, обеспечивающей более высокую температуру нагрева, паяют тугоплавкие металлы: вольфрам, тантал, молибден, ниобий и т.п.

При пайке паяльниками основной металл нагревают, и припой расплавляют за счет теплоты, аккумулированной в массе металла паяльника, который перед пайкой или в процессе ее подо­гревают. Для низкотемпературной пайки применяют паяльники с периодическим нагревом, с непрерывным нагревом и ультра­звуковые. Рабочую часть паяльника выполняют из красной меди. Паяльник с периодическим нагревом в процессе работы периодиче­ски подогревают от постороннего источника теплоты. Паяльники с постоянным нагревом делают электрическими. Паяльники с пери­одическим и непрерывным нагревом чаще используют для флюсовой пайки черных и цветных металлов легкоплавкими припоями с тем­пературой плавления ниже 300 – 350 °С.

Ультразвуковые паяльники применяют для безфлюсовой пайки на воздухе и для пайки алюминия. Окисные пленки разрушаются за счет колебаний ультразвуковой частоты.

На рис. 4.5 показаны основные типы соединений при пайке. Зазор между соединяемыми кромками должен быть малым для того, чтобы улучшить затекание припоя под действием ка­пиллярных сил и увеличить прочность соединения. Так, например, для серебряных припоев устанавливают зазор до 0,05 мм, а для меди до 0,012 мм. Для хорошего смачивания поверхности необходимы механическая очистка, обезжиривание горячей щелочью, трихлорэтиленом, четыреххлористым углеродом.