24artstroy.ru

Строительный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как паять стальные детали

Как паять стальные детали

Нередко возникает надобность скрепить стальные детали без сверлений, и без сварки. Выручит пайка стали. Но как это сделать правильно, ведь здесь имеются особенные нюансы. Несколько рекомендаций от специалистов.

Какая сталь паяется хорошо

Отдельные марки стали хорошо поддаются пайке, другие паяются с большим трудом, ни с каким припоем соединяться не желают, ни под каким флюсом. Как правило, мягкие стали «для гвоздей» легко паяются. На бытовом уровне это можно объяснить и тем, что материал усеян микроскопическими кратерами и неровностями. Но также имеются электротехнические марки, особо твердые и упругие, и применяемые для валов, точной механики. Здесь уже как повезет…

Вопрос в том, что определить марку на глазок домашнему мастеру невозможно. Узнать насколько хорошо паяется данная деталь из стали, или близкого к ней сплава, можно только экспериментальным путем.

Как выполняется соединение оловом – порядок действий

Все зависит от того, насколько удачно можно залудить данную деталь, насколько прочным окажется контакт оловянного припоя со сталью. Чтобы контакт оказался удовлетворительными, если это возможно вообще, нужно выполнить следующее:

    зачистку стали, химическую зачистка под припоем;

  • разогрев детали до температуры плавления припоя, нахождение припоя на детали под флюсом некоторое время в текучем состоянии.
  • Зачистка стали выполняется сперва механически, — наждачной бумагой, убираются слои ржавчины и загрязнений. Затем в качестве флюса применяется состав, который хорошо реагирует с окислами железа.

    Наиболее безобидной в применении, но эффективной в данном случае, оказывается ортофосфорная кислота, которую легко приобрести в автомагазине, как «очистку ржавчины».

    Требуемая мощность разогревающих устройств полностью зависит от массы деталей.

    Процесс пайки двух стальных деталей

    Если нужно спаять два больших гвоздя, то мощности одного паяльника 100 Вт будет маловато. Для разогрева зажатого в тисках большого гвоздя, или подобной по массе детали из стали, нужно воспользоваться строительным феном. Или газовой горелкой.

    Также понадобится вата на палочке, для подачи флюса в зону разогрева, и паяльник от 50 Вт.

      Зачищенная наждачкой сталь разогревается горелкой.

  • На горячую деталь наносится ортофосфорная кислота и тут же подается паяльником расплавленный оловянный припой.
  • Как правило, у стальных деталей, которые поддаются пайке, возникает весьма прочная связь с оловом, т.е. происходи покрытие металла, — залуживание.

    Это же повторяется с другой деталью. Затем разогреваются две детали, находящиеся вместе, и в зону контакта подается дополнительный припой паяльником.

    Насколько прочна пайка стали, можно ли сделать прочнее

    Прочность такого соединение будет обуславливаться многими факторами:

      прочностью связи припоя с металлом,

  • направлением нагрузки по отношению к спаянным плоскостям.
  • Но в любом случае прочность пайки оловом не идет ни в какое сравнение с тем, что привыкли понимать под прочностью характерной для стали или «сварка металла».

    Упрочить можно применив другой припой, — специальные прочные составы и более тугоплавкие с включением серебра, цинка, меди и др.

    Другое направление увеличения прочности – покрытие припоем не только плоскости, но и боковин детали, — охват детали припоем. Тогда сопротивление на отрыв при разнонаправленных нагрузках будет больше.

    Особопрочная пайка, особые припои

    Чтобы применить составы дающие прочное соединение со сталью, с собственной температурой плавления порядка 800 — 900 град, нужно использовать графитовый тигель.

    Работу должны вести только специалисты по плавке металлов. Необходимо знать основы плавления металлов, порядок обращение с расплавами и технику безопасности. В общем, пайка стали сверхпрочными припоями выполняется на специализированных предприятиях.

    Возможный состав припоя:

    • 55% цинка, 45% меди, немного кремния для увеличения текучести.
    Читать еще:  Технология пайки металлов флюсы припои

    Состав расплавляется под слоем угля в графитовом тигеле.
    Стальные детали, подлежащие пайке, разогреваются газовой горелкой.
    В качестве флюса используется ортофосфорная кислота.
    Расплав подается на детали. Как правило, залуживание и пайка производятся за один разогрев и деталей и припоя.
    Но подобная пайка стали по сложности превосходит простую сварку….

    Но в быту, где нужно «залатать», «прикрепить», «состыковать» две стальные детали, нужно пользоваться припоями с низкой температурой плавления, типа свинцово-оловянных.

    Пайка — цинк — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

    Пайка — цинк

    Пайка цинка производится с помощью припоев на цинковой основе; в качестве флюса используют водный раствор хлористого аммония. Иногда цинк паяют и свинцово-оловянными припоями. Сплавы цинка, содержащие более 2 % алюминия, паяют, как и алюминий и его сплавы, применяя цинково-оловянные припои. [1]

    Обладает повышенной активностью при пайке цинка, меди, никеля. [2]

    Соляную кислоту применяют при пайке цинка и оцинкованного железа, если цинковый слой последнего хорошо сохранился. [4]

    Оловянно-свинцовые припои, содержащие сурьму, непригодны для пайки цинка и его сплавов, так как при этом образуется очень хрупкое интерметаллидное соединение. Применение сурьмы в припоях позволяет использовать вторичные олово и свинец. [5]

    Однако присутствие сурьмы ухудшает способность припоя смачивать поверхность паяемого металла, а при пайке цинка, латуни или оцинкованного изделия сурьма, соединяясь с цинком, ухудшает прочность соединения. [7]

    Этими припоями паяют медь и медные сплавы, сталь, железо, но припои с сурьмой не рекомендуются для пайки цинка и оцинкованного железа из-за повыш. Оловян-носвинцовые припои обладают высокими технологич. [8]

    Этими припоями паяют медь и медные сплавы, сталь, железо, но припои с сурьмой не рекомендуются для пайки цинка и оцинкованного железа из-за повыш. Оловян-иосвинцовые припои обладают высокими технологич. [9]

    Этими припоями паяют медь и медные сплавы, сталь, железо, но припои с сурьмой не рекомендуются для пайки цинка и оцинкованного железа из-за повыш. Оловян-носвинцовые припои обладают высокими технологич. [10]

    Этими припоями паяют медь и медные сплавы, сталь, железо, но припои с сурьмой не рекомендуются для пайки цинка и оцинкованного железа из-за повыш. Оловян-носвинцовые припои обладают высокими технологич. [11]

    ПОСС-4-6 применяется для пайки и лужения белой жести, железа, латуни и меди при наличии закатанных или склепанных швов и не пригоден для пайки цинка и оцинкованного железа. [12]

    При пайке поделочной стали, жести, бронзы и латуни в качестве протравы пользуются хлористым цинком, при пайке латуни — нашатырным спиртомs при пайке цинка и чугуна — соляной кислотой. После протравы соляной кислотой для прекращения ее разъедающего действия изделие промывают в содовом растворе и окончательно — в чистой воде. [13]

    При пайке поделочной стали, жести, бронзы и латуни в качестве протравы пользуются хлористым цинком, при пайке латуни — нашатырем, при пайке цинка и чугуна — соляной кислотой. После протравы соляной кислотой, для прекращения ее разъедающего действия, изделие предварительно промывают ( прополаскивают) в содовом растворе и окончательно — в чистой воде. [14]

    Припой марки ПОСС 4 — 6 применяется для пайки и лужения железа, латуни и меди при наличии закатанных или склепанных швов, непригоден для пайки цинка и оцинкованного железа. [15]

    Пайка листов жести

    Пайка жести (тонкого листового железа) является часто встречаемым процессом в изготовлении металлической тары. Но нередко и в домашних условиях приходится скреплять листы железа между собой, собирая герметичные конструкции. Поэтому перед тем как припаять один лист к другому, необходимо подготовить все нужное.

    Читать еще:  Пайка медных трубок газовой горелкой

    Для процесса пайки железа с помощью олова понадобится припой с небольшой концентрацией олова, к примеру, ПОС-40, флюс, паяльник и шило.

    Флюс в процессе пайки железа выполняет функции растворителя и окислителя одновременно. То есть, сразу происходит смачивание металла и защита от окислительных процессов. В качестве флюсов используют канифоль и соляную кислоту или хлористый цинк и борную кислоту.

    Что касается паяльника, то для проведения качественной пайки оловом лучше выбрать электрический инструмент мощностью более 40 Вт. Старый паяльный инструмент, который нагревается от пламени огня, сегодня практически не используют даже в домашних условиях.

    КАКИЕ ЕСТЬ ВИДЫ ПРОВОЛОКИ ДЛЯ СВАРКИ ОЦИНКОВКИ

    • CuSi3. Проволока с 97% содержанием меди. Целевым назначением является сваривание медных изделий. Использование для сварки оцинковки является целесообразным и позволяет добиться легкообрабатываемого соединения. Минусом в данном случае будет являться то, что такое соединение не будет иметь очень высокого показателя прочности. Стоит учитывать, что входящий в состав сплава кремний обладает высокой текучестью, что требует повышенной осторожности при работе;
    • Autrod 19.30. Целевым назначением является сваривание оцинкованных изделий. Соединение кремния, марганца и серы позволяет добиться достаточно крепкого соединения;
    • CuSi2Mn. Создает соединение с очень высокими показателями прочности. В связи с повышением показателя, усложняется процесс дальнейшей обработки;
    • CuAl8. Целевым направлением является сваривание металла, обработанного сочетанным цинково-алюминиевым сплавом.

    Одними из самых популярных и распространенных считаются оловянно-свинцовые сплавы с разным содержанием компонентов. Для того чтобы придать материалу необходимые характеристики, в состав припоя для пайки могут добавляться различные дополнительные ингредиенты. К примеру, висмут и кадмий применяются для снижения температуры плавления. Добавление сурьмы позволяет увеличить прочность паяного шва.

    Сплавы из свинца и олова отличаются низкой температурой плавления и невысокой прочностью. Их не стоит использовать для деталей, эксплуатация которых подразумевает серьезную нагрузку. Также не рекомендуются эти припои, если рабочие температуры деталей будут выше 100 °С. Если придется паять нагруженные детали мягкими припоями, следует попытаться увеличить площадь соприкосновения двух изделий.

    Среди самых популярных мягких материалов можно выделить ПОС-18, ПОС-30, ПОС-40, ПОС-61, ПОС-90. Цифры здесь указаны не просто так. Это процент олова в сплаве. В промышленности его чаще применяют в производстве электроники, приборостроении. В быту же ими можно соединять самые разные детали: схемы телевизоров, микроволновок, электрических чайников и других мелких приборов.

    Общая информация

    Итак, как мы уже писали выше, оцинковка представляет собой защиту металла от повреждений и коррозии. При этом слой цинка может варьироваться от 1 до 20 микрометров. Чем больше слой, тем лучше защита.

    Кстати, наиболее сильны именно антикоррозийные свойства цинка. Даже если вы поцарапаете металл или оставите на нем вмятину, коррозия образуется с минимальной вероятностью. По этой причине металл часто цинкуют при производстве автомобилей и кораблей.

    Оцинковка не только защищает металл от коррозии, но и обладает рядом других достоинств. При работе с оцинковкой металл практически не разбрызгивается, что очень удобно, особенно для новичков. Также в зоне формирования шва обеспечивается дополнительная катодная защита металла. Кроме того, готовый шов не нуждается в трудоемкой обработке.

    Типы нагревателей

    Выбор типа нагревателя зависит от размеров и толщины запаиваемых стальных элементов. Если необходимо выполнить пайку стальной проволоки или тонких листов, то можно воспользоваться паяльником с хромоникелевым или керамическим нагревателем, подобрав соответствующую мощность, или же паяльником без нагревателя, который можно разогреть горелкой или на обычной газовой плите. Если необходимо выполнить пайку толстых листов стали, то для нагрева придется воспользоваться газовой или бензиновой горелкой. Во время работы паяльника, на жале будет образовываться окисление, которое будет снижать температуру паяльника.

    Читать еще:  Флюс для пайки медных проводов

    Для очистки можно воспользоваться либо простой наждачной бумагой, либо специальным очистителем, например, ST-40. Если наконечник паяльника покрыть припоем, то это обеспечит более широкий диапазон теплопередачи и повысит эффективность пайки.

    Пайка мягкими припоями

    Пайка мягкими припоями может осуществляться только до температуры ниже, чем 400 градусов по Цельсию. Эти вещества позволяют обеспечить образование действительно прочного и одновременно мягкого шва, который не только будет отличаться относительной гибкостью но и хорошими показателями стойкости к коррозии и физическим воздействиям.

    К мягким припоям относятся:

    1. Свинцово-оловянные
    2. Припои с малым содержанием олова
    3. Специальные и легкоплавимые

    Припой, температура работы у которого 185 ÷ 267˚С – соединяет в себе олово и свинец. Также в небольшом количестве добавляется и сурьма. Перед покупкой обязательно проверяйте ГОСТ, там указана вся информация по припою. Например, ПОС 40 – последняя цифра означает что в данном веществе содержится 40% олова, в среднем сурьмы добавляется от 3 до 5 процентов, все остальное – свинец. Данные припои используются для соединения швов, которые не нуждаются в ответственности, т.е. не нагружены, не подаются битью или постоянной вибрации.

    Для пайки также применяется бессвинцовой флюс. Их еще называются малооловянистые соединения. В основном их применяют для соединения небольших плат, контактов на нежных электрических схемах и т.д. Максимально допустимая температура плавления – 330 градусов по Цельсию.

    Самые нераспространенные – это припои легкоплавкового типа, температура от 60 градусов до 145. Они приобретаются для низкотемпературной пайки или очень осторожной ручной сварки. В частности, их нельзя назвать основными припоями, т.к.у них очень маленькая прочность и эластичность. Они чаще применяются для повторного или ступенчатого паяния.

    В отдельных случаях необходимо изготовление специального состава, его свойства подгоняются непосредственно для материалов, не поддающихся пайке (это флюс для никеля, низкоуглеродистой стали, алюминия, вольфрама и чугуна).

    Рассмотрим самые популярные смеси:

    1. Флюсы для пайки алюминия в обязательном порядке должны быть на оловянной основе, также в них содержится бура, цинк, кадмий, но все, же олова в них содержится более чем 99 %. Цинк и кадмий необходимы для повышенной диффузии, которая способна проникнуть даже в глубинные слоя алюминия.
    2. Паста-флюс или гель для пайки микросхем, также такие припои используются для печатных плат.

    Флюс гель

    Для таких сплавов припои поставляются в виде разнообразных составов относительно густых, прутьев, лент и проволочных катушек (как для сварки). Также бывают чушки, которые наполовину заполнены флюсом из канифоли.

    Распространенные ошибки

    Начинающие мастера достаточно часто в работе допускают ошибки, приводящие к некачественной пайке. К наиболее распространенным ошибкам относятся такие.

    1. Некачественная зачистка. Если мастер во время выполнения работ недостаточно хорошо поработает шкуркой или упустит этот момент, материал не схватится с обрабатываемой поверхностью.
    2. Недостаточное обезжиривание поверхности. Нужно тщательно обработать раствором каждый участок.
    3. Недостаточный прогрев деталей, из-за которого происходит недостаточное проникновение припоя во все участки обрабатываемой поверхности.

    Чтобы получить действительно хороший результат, необходимо периодически очищать наконечник жала паяльника. Качество полученного соединения можно проверить, если поковырять его отверткой или каким-то другим подобным предметом. Надежный шов отслоить таким способом не удастся.

    Если весь процесс был проведен качественно и с соблюдением всех условий, то шов будет крепким. Очень важно ответственно подходить к выбору припоя, покупая его только в проверенных магазинах. Некачественный материал может испортить результат даже у самого опытного мастера.

    О том, как паять металлы в домашний условиях, смотрите в следующем видео.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector