Илья Мельников - Жестяницкие работы. Выколотка и паяние металла
Оловянно-свинцовые припои изготовляют шести марок: ПОС-90, ПОС-61, ПОС-50, ПОС-40, ПОС-30, ПОС-18 и оловянно – свинцово – сурьмянистый припой ПОС-4-6.
Обозначение марок оловянно-свинцовых припоев расшифровывается следующим образом: буква П означает слово "припой", ОС – оловянно-свинцовый, а цифра – процент олова.
Оловянно-свинцовые припои указанных марок плавятся при температуре от 220 до 290ºС. Они применяются для паяния стали, латуни, цинка и др.
Оловянно-свинцовые припои в зависимости от требований поставляются в виде чушек, круглых и трехгранных прутков, круглой проволоки, ленты, а также круглых трубок, заполненных флюсом.
Малооловянистые припои, содержащие свинец, олово и сурьму, по прочности соединения уступают оловянно-свинцовым и более хрупки.
Безоловянистые припои очень вязки и требуют более высокой температуры плавления.
Из малооловяныстых припоев для паяния латуни применяют припой, содержащий 15% олова, 7% сурьмы (остальное свинец).
Висмутовые и кадмиевые припои.
Висмутовые припои состоят из висмута, олова и свинца. Они очень легкоплавки, обладают большой хрупкостью и применяются в тех случаях, когда от спаиваемых швов не требуется большой прочности. Температуру плавления висмутовых припоев можно еще несколько понизить, если в сплавы добавить кадмия.
Из висмутовых наиболее распространены следующие два припоя: первый содержит (%) 11.5 олова, 34 свинца, 54.5 висмута. Второй – 9.6 олова, 45.1 свинца, 45.3 висмута.
Температура плавления припоев: первого 94.5, второго 79.0ºС.
Из кадмиевых припоев чаще всего применяют следующие два: первый содержит (%) олова-12.5, свинца-25, висмута -50, кадмия-12.5. Второй – олова-13.4, свинца-26.6, висмута-50, кадмия-10.
Температура плавления припоев: первого-66-72, второго-60ºС.Твердые припои.
Твердые припои состоят в основном из меди, серебра и цинка. Они применяются для паяния как черных, так и цветных металлов и их сплавов.
Существует много различных по химическому составу твердых припоев. К группе твердых припоев относятся медно-цинковые и серебряные.
Медно – цинковые припои.
В состав медно – цинковых припоев входят медь и цинк. В зависимости от содержания меди и цинка они имеют разные свойства. Чем больше в припое содержится меди, тем выше температура плавления его и наоборот, чем больше содержится цинка и меньше меди, тем ниже температура плавления припоя. Кроме того, медно-цинковые припои содержат свинец и железо в количестве до 1.5%. От присадки свинца припои становятся более светлыми.
Медно – цинковые припои применяются трех марок: ПМЦ-36, ПМЦ-48 и ПМЦ-54.
В марке буква П обозначает слово "припой", МЦ – медно – цинковый, а цифра – процент меди.
Медно – цинковые припои поставляются в виде зерен. Зерна припоев по величине разделяются на два класса: класс А – зерна величиной от 0.2 до 3 мм, класс Б – зерна величиной от 3 до 5 мм.
Медно – цинковый припой ПМЦ-36 применяют для паяния латуни с содержанием 60-68% меди. Припой ПМЦ-48 – для паяния медных сплавов, содержащих меди свыше 68%. Припой ПМЦ-54 – для паяния бронзы, меди, томпака и стали.
Медно – цинковые припои непригодны для паяния изделий, подвергающихся высоким внутренним давлением. Это объясняется тем, что медно-цинковые сплавы теряют цинк до затвердевания. Поэтому в шве образуются мелкие поры. В этих случаях применяют чистый медный припой. Чистая медь является наилучшим припоем для прочного и плотного соединения стальных изделий. Она применяется в виде проволоки, порошка или ленты и плавится при температуре 1083ºС. недостаток меди как припоя заключается в том, что паяние осуществляется при высоких температурах, что удорожает стоимость паяния.Серебряные припои
Серебряные припои в основном представляют собой сплавы серебра с цинком и медью. Температура плавления их повышается с увеличением процентного содержания серебра. Они образуют очень прочное соединение металлических изделий. Серебряные припои применяют для того, чтобы повысить сопротивление коррозии, или в тех случаях, когда нужно сохранить светлый цвет изделий.
Серебряные припои изготовляют следующим марок: ПСр72, ПСр71, ПСр70, ПСр65, ПСр62, ПСр50, ПСр50Кд, ПСр45,ПСр44, ПСр40, ПСр37.5, ПСр25, Ср25Ф, ПСр15М, ПСр10, ПСр3, ПСр3Кд, ПСр2.5, ПСр2, ПСр1.5.
Марки серебряных припоев расшифровываются так: буква П обозначает слово "припой", буквы Ср – серебро, Кд – кадмий, М – медь, Ф – фосфор, число – процент серебра.
Серебряные припои плавятся при температуре от 270 до 850ºС. Эти припои изготовляются в виде полос( за исключением припоя ПСр44, выпускаемого в виде плоских слитков) и проволоки (за исключением припоев ПСр12М, ПСр10).
Флюсы
Чтобы получить при паянии прочные и плотные швы, спаиваемые места хорошо очищают. Кроме того, в процессе паяния устраняют ряд препятствий, мешающих хорошему сплавлению спаиваемых металлов. Металлы на воздухе, соединяясь с кислородом, окисляются. Слой окиси перед паянием удаляют.
Для удаления пленки окиси и предохранения металлов от окисления в процессе паяния применяют флюсы.
Наиболее распространенными флюсами являются соляная кислота, хлористый цинк, хлористый цинк-аммоний, бура, канифоль и некоторые другие. Канифоль применяется только при паянии мягкими припоями, остальные флюсы-при паянии как мягкими, так и твердыми припоями.
Соляная кислота употребляется при паянии мягкими и твердыми припоями. Для паяния ее разбавляют водой, пока она не перестанет дымится.
При разбавлении соляной кислоты водой кислоту осторожно вливают в воду, но не наоборот. Во избежание ожогов на руки надевают перчатки, глаза защищают очками. соляная кислота представляет собой сильно пахнущую ядовитую жидкость, поэтому ее хранят в стеклянных, герметически закупоренных бутылях и обращаются с ней осторожно.
Обычно при паянии употребляют травленную соляную кислоту. Травление заключается в растворении в кислоте кусочков цинка.
Паяльная паста изготовляется из хлористого цинка или хлористого аммония и крахмала. Для приготовления паяльной пасты крахмал растворяют в воде, после чего раствор кипятят до тех пор, пока не получится клейстер. Крахмальный клейстер в холодном виде прибавляют к раствору хлористого цинка или хлористого аммония, перемешивая до тех пор, пока не получится слегка липкая жидкость. При паянии паяльную пасту наносят на спаиваемые поверхности ровным слоем.
Применение паяльной пасты устраняет необходимость предварительной и тщательной подготовки спаиваемых поверхностей изделий. При паянии с паяльными пастами спаиваемые поверхности подгоняют друг к другу, затем на поверхности накладывают ровный слой паяльной пасты и наносят припой. При паянии паяльными пастами выделяются пары с резким запахом. После окончания паяния остатки пасты смывают при помощи волосяной щетки или кусками ветоши. При паянии мягкими припоями для обезжиривания поверхностей применяют хлористый аммоний. При соприкосновении хлористого аммония с паяльником выделяются ядовитые белые пары, поэтому для очистки рабочей части паяльника применяют смесь из 0,5 л воды, 100г хлористого аммония и небольшого количества хлористого цинка.
Бура представляет собой легко растворимую в воде соль. При нагреве бура теряет кристаллическое строение и превращается в стекловидную массу. Бура продается в кристаллах и в порошке. Кристаллическая бура в свежем состоянии прозрачная, но, соприкасаясь с воздухом, быстро покрывается белым порошкообразным налетом.
Бура применяется при паянии твердыми припоями изделий из латуни, меди, серебра и других тугоплавких металлов. При паянии места спайки деталей посыпают порошкообразной бурой или смазывают бурой, смешанной с водой до тестообразного состояния. Для лучшей смачиваемости лучше всего буру применять в растворенном виде, но ее употребляют и в порошкообразном состоянии. Кристаллическую буру не рекомендуется употреблять при паянии, так как при расплавлении из нее выделяется Кристаллизационная вода, брызги которой при вспучивании разлетаются по сторонам, вследствие чего, во-первых, поверхности спаиваемого обнажаются и окисляются, и, во-вторых, горячие брызги могут обжечь медника и окружающих. В целях безопасности из буры предварительно удаляют Кристаллизационную воду. После пережигания получившуюся массу толкут в фарфоровой ступе и в виде порошка употребляют при паянии. Полученный мелкий порошок хранят в стеклянной банке с притертой пробкой, чтобы предохранить от действия влаги.
Бура плавится при температуре 700-7410С.
При паянии часто вместо чистой буры применяют смесь ее с поваренной солью и углекислым калием (поташем). Порошок из такой смеси состоит из восьми частей буры, трех частей углекислого калия. Чтобы приготовить такой порошок, вначале буру нагревают в металлическом сосуде до тех пор, пока она не потеряет кристаллизационную воду, затем смешивают с прокаленной поваренной солью и углекислым калием и толкут всю смесь в ступке до получения мелкого порошка. Этот порошок хранят также в герметическом сосуде, чтобы предохранить его от действия влаги.
