Паяння металів

Для отримання нероз'ємних з'єднань деталей є багато технологічних методів. Одним з таких способів є паяння. Вона є технологічним процесом, у якому деталі розігріваються і з'єднуються іншим розплавленим матеріалом, званий припій. Для досягнення результату, припій має температуру плавлення значно нижчу, ніж метал, що з'єднується. Пайка відбувається із використанням флюсу. Він захищає поверхню, що з'єднується від впливу атмосфери і сприяє кращому розтіканню припою.

Паяння металів є високоефективним способом з'єднання. Він має широке застосування для паяння труб. Для міцного з'єднання дуже важливо підібрати стикувані частини за своїм розміром. Зазор між ними становить 0,03 – 2 мм. Паяння може бути:

1. Низькотемпературний. При ній припій нагрівається до 450 градусів Цельсія, переважно електричним способом;
2. Високотемпературний. Припій нагрівається вище за 450 градусів Цельсія пальником.

Для паяння використовують припої:

• мідно-срібні;
• олов'яно-свинцеві;
• галієві;
• мідно-цинкові;
• вісмутові та ін.

Кожен з них має свою температуру плавлення і найбільше підходить для певного металу.

Паяння металів класифікується на такі види:

1. Капілярна. Суть паяння полягає у створенні капілярного тяжіння за рахунок малого зазору з'єднання. Може бути вертикальною та горизонтальною;
2. Дифузійна. Відбувається за допомогою дифузії основного металу та припою. Поділяється на атомно-дифузійну та реакційно-дифузійну;
3. Контактно-реактивна. Процес з'єднання може бути з утворенням евтектики та з утворенням твердого розчину;
4. Реактивно-флюсова. Під час нагрівання відбувається реакція флюсу із металом. Внаслідок цього утворюється припій. Таке паяння відбувається з припоєм або без припою;
5. Паяння-зварювання. Вона може бути з оплавленням або без нього.

Технологія паяння металів

Технологія паяння металів протікає в такому порядку:

1. Спочатку ретельно зачищаються поверхні деталей, що з'єднуються. Знімається фаска;
2. Наноситься тонким шаром флюсу. Який наносити флюс залежить від властивостей металу, який паятимуть. Для кращого розподілу флюсу по поверхні, необхідно прокрутити деталі, що з'єднуються. Або ж поверхню піддають лудженню;
3. Потім пальником розігрівається заготівля у певному радіусі від місця з'єднання. Для більш якісного паяння місце з'єднання прогрівається до температури, яка значно вища за температуру плавлення припою;
4. На розігріте місце з'єднання приєднують припій, який швидко плавиться і заповнює зазор деталей, що з'єднуються. Деякі види паяння включають лудіння зачищеної поверхні і подальше з'єднання і прогрів;
5. Після паяння охолодження має відбуватися природним шляхом. Інакше якість з'єднання може постраждати.

Технологія паяння металів без припою застосовується при з'єднанні титану та міді. Використовується явище контактного плавлення. Враховуючи, що плавлення міді відбувається при температурі 1083 градусів Цельсія, а титану 1725 градусів Цельсія, при щільному з'єднанні і нагріванні до 900 градусів Цельсія, наявний зазор заповнюється розплавом в місці контакту. Відбувається процес дифузії металів.

Паяння знаходить своє застосування у з'єднанні труб теплообмінників, в холодильних установках, системах, що передають різні рідини та гази та ін.