Пайка в печах
Данный способ пайки используют в основном в условиях массового и крупносерийного производства для соединения подробностей из тёмных и цветных металлов. Пайка в печах есть самая производительной и экономичной.
Изделия по окончании пайки в печах имеют минимальное коробление, а при применении защитной атмосферы при пайке поверхность изделия не окисляется. Данный способ разрешает создавать пайку изделий в труднодоступных местаЗс, и накладывать пара швов в один момент.
Пайку реализовывают в электрических печах — камерных, конвейерных, с роликовым подом и др. Тип печи выбирают в г зависимости от масштаба производства, размеров и веса подробностей, подвергаемых пайке, и требуемой производительности.
Электропечи детально обрисованы в главе «Инструменты, приспособления и нагревательные устройства».
Различают пайку в печах без защитной воздуха (среды), с восстановительной (защитной) воздухом, в вакууме и в: контейнерах.
Пайка в печах без защитной воздуха осуществляется методом нагрева в печи соединяемых подробностей, на каковые предварительно ~ нанесены припои и флюс. Данный метод пайки снабжает равняется- ‘ мерный прогрев громадных по размерам и сложных по конфигурации подробностей и дает возможность приобрести достаточно прочные паяные соединения.
Пайка в печах с восстановительной (защитной) воздухом есть самый распространенным методом. Она содержится в нагреве в печах собранных с соответствующими зазорами де-талей, с наложенным на них жёстким припоем в виде проволоки, фольги, кусочков паяльной пасты либо намерено штампованных фасонных колец.
Флюс наряду с этим не используют. Из особой установки в камеру печи непрерывно подается восстановитель- . ная воздух, состав которой контролируется и регулируется.
Восстановительная среда раскисляет припой и предохраняет подробности от окисления при температурах пайки, т. е. делает функции флюса.
При нагреве припой расплавляется и под действием калиллярных сил заполняет зазоры соединения, прочно скрепляя наряду с этим подробности узла. По окончании пайки узлы перемещают в холодильник, наполненный кроме этого восстановительной воздухом.
Выгружают изделия из холодильника при температуре около 40 °С, дабы не допустить окисление их поверхности.
Указанным методом возможно паять конструкционные и инструментальные углеродистые стали, и большая часть конструкционных легированных сталей и жёсткие сплавы с применением меди как припоя.
В качестве восстановительной среды, делающей роль флюса, применяют водород, диссоциированный аммиак, генераторный газ и другие горючие газы.
Наилучшими восстановительными особенностями при пайке владеет водород. Но благодаря большой стоимости и взрывоопасное, в смеси с воздухом его направляться использовать лишь
Рис. 1. Схема установки для получения защитной атмосферы методом диссоциации аммиака:
I — жидкий аммиак, II — газообразный аммиак, III — диссоциированный аммиак, IV —воздушное пространство
для пайки маленьких по размерам подробностей в печах с малым рабочим пространством.
Вместо водорода с успехом применяют аммиак, что перед подачей в печь разлагают на азот и водород в особых аппаратах-диссоциаторах. Приобретаемая наряду с этим газовая смесь,, складывающаяся из 75% азота и 25% водорода, фактически пригодна для большинства случаев пайки в печах.
Применение шепетильно осушенного диссоциированного аммиака полностью исключает возможность окисления поверхности спаиваемых в печах подробностей.
Из баллона под давлением 7—8 ат жидкий аммиак поступает в испаритель большого давления, где, нагреваясь, переходит в газообразное состояние. Пройдя через редуктор, газ под сниженным до 1000 мм вод. ст. давлением поступает в реторту диссоциатора.
Газообразный аммиак в реторте, заполненной катализатором, при нагреве до температуры 700—900 °С разлагается на азот и водород. Из диссоциатора тёплый газ проходит по змеевику испарителя, отдавая собственный тепло жидкому аммиаку, что переходит в газообразное состояние.
Охлажденный до 2—5 °С диссоциированный аммиак поступает в адсорбер, складывающийся из двух попеременно трудящихся колонок, заполненных силикогелем либо алюмогелем. Проходя через слой адсорбента, холодный газ освобождается от жидкости и осушенный поступает в печь.
Выбор припоя. При пайке в печах металлических изделий обширно используют псипой из чистой меди, поскольку он прекрасно смачивает сталь, растекается по ней в условиях восстановительной атмосферы и под действием капиллярных сил попадает в малые зазоры между соединяемыми поверхностями.
Рис. 2. Печи для пайки в висстановительнон среде водорода:
а — туннельная постоянного действия, б — колпаковая периодического действия
Но, не считая меди, при пайке в печах используют припои на базе серебра, бронзово-фосфорные и др. направляться подбирать припой так, дабы температура пайки этим припоем была ниже точки плавления главного металла на 60— 100 °С.
Пайка в восстановительной среде водорода жёсткими припоями без применения флюсов есть самый прогрессивным методом.
Используют два вида водородных печей: туннельную постоянного действия и колпаковую периодического действия. Туннельную печь предварительно нагревают до температуры плавления припоя.
Выдержка в печи узла зависит от его массы и колеблется от 5 до 15 мин. По окончании времени выдержки спаянный узел перемещают в холодильник.
По окончании охлаждения (приблизительно до 40 °С) узел вынимают.
Данный процесс выгодно отличается от других тем, что пайка всех соединений узла, независимо от количества и сложности входящих в него подробностей выполняется в один момент.
Наличие восстановительной (защитной) атмосферы в печи разрешает вести процесс пайки без применения флюсов. Узлы, паянные в среде водорода, выходят блестящими, очищенными от налётов и окислов. Необходимость химической
очистки от окалины и окислов методом травления отпадает. При правильной дозировке припоя паяный шов получается плотным, без наплывов и непропаянных мест, исходя из этого не нужно дополнительной механической зачистки.
Помимо этого, существенно экономится припой, что имеет серьёзное значение при применении припоев на базе серебра.
Практика продемонстрировала, что экономия в пересчете на чистое серебро при пайке обрисованным методом образовывает около 40% против расхода при пайке с нагревом ацетилено-кислородной горелкой.
Пайка в вакууме в печах производится в том случае, в то время, когда при соединении важных подробностей недопустимо окисление поверхности, а защита всего изделия при помощи флюсов неосуществима. Для обеспечения надежной защиты металла от окисления из камеры пайки откачивают вакуумным насосом воздушное пространство.
Рис. 3. Контейнер для пайки
Для пайки применяют особые вакуумные печи, рабочее пространство которых соединено с вакуумными насосами, создающими нужное разрежение.
Этим методом паяют изделия из стали, меди, бронзовых сплавов, жаропрочных и других сплавов.
Пайка в контейнерах. Для пайки маленьких подробностей в электрических печах используют контейнеры, воображающие собой коробки, изготовленные из стали, в каковые, вмонтированы патрубки для вывода и ввода на протяжении пайки газа-восстановителя.
Контейнер вместе с помещенными в него подробностями устанавливают в печь и нагревают до температуры пайки. По окончании окончания пайки контейнер извлекают из печи и охлаждают.
Наряду с этим подача в него восстановительной воздуха не заканчивается.
Метод пайки в контейнерах с нагревом в печи используют в мелкосерийном производстве, ,так как он малопроизводителен.
Конструкция контейнера приведена на рис. 3. Он складывается из корпуса с бортом, крышки. Восстановительный газ поступает в контейнер через трубки.
Газ из контейнера выходит через песочный затвор и частично через трубу.
