Паяння твердим припоєм

9. Паяння твердим припоєм

Паяння твердим припоєм - це не зовсім процес зварювання, про який говорилося раніше. Основний метал не розплавляється у зварювальну ванну. Основний метал нагрівається, а пруток твердого припою наплавляється на лінію з'єднання двох деталей. Пруток твердого припою виготовлений з латуні (сплав міді та цинку) і використовується разом з флюсом, який може утримуватися безпосередньо в прутку, або вам доведеться занурити пруток у флюс. Спаяні з'єднання такі ж міцні, як і зварні шви, однак паяння особливо корисна в тих випадках, коли висока температура, необхідна при зварюванні, може пошкодити основний метал або сусідні деталі, а також у випадках, коли деталі, що з'єднуються, виготовлені з латуні або міді.

Пруток твердого припою плавиться при набагато нижчій температурі, ніж основний метал, тому основним принципом є нагрівання основного металу до температури трохи вище, ніж точка плавлення прутка твердого припою, тому саме основний метал, а не пальник плавить пруток. Перегрів прутка пальником призведе до випаровування цинку з прутка, що спричинить погіршення з'єднання. Пайка твердим припоєм найчастіше виконується, коли дві деталі з'єднуються внахлест, або для наплавлення на зношену або пошкоджену поверхню литої деталі, яка згодом буде відновлена ​​до оригінальної форми після паяння.

Краї деталей, які ви збираєтеся спаяти, необхідно ретельно очистити за допомогою шліфувального круга, напилка або піскоструминного апарату. Як тільки ви підібрали підходящий пруток для матеріалу, з яким працюєте (мідь/цинк для залізистих металів), необхідно почати нагрівати шов пальником, використовуючи нижчу температуру, ніж при зварюванні. Необхідно перемістити пальник назад на 50-75 мм від робочої поверхні, а це набагато більше відстані, ніж під час виконання зварного шва. Як тільки метал нагріється до червоного кольору, направте пруток на прогріту область основного металу і переконайтеся, що пруток плавиться. Потім нагрійте сусідню ділянку металу і піднесіть пруток із флюсом. Продовжуйте повторювати цю дію, доки виконайте весь шов. Якщо ви маєте намір виконати довгий шов за допомогою паяння твердим припоєм, необхідно прогріти всю поверхню з'єднання. Як тільки метал досягне необхідної температури, пруток твердого припою відмінно плавиться в основному металі. Якщо основний метал занадто холодний, припій залишатиметься на поверхні, і навпаки, якщо температура занадто висока, припій розтечеться по поверхні. Поява білого диму зазвичай свідчить про те, що це область перегрілася, а дим – це випаровування цинку. Подібне явище не тільки впливає на якість паяння, пара цинку можуть викликати неприємні відчуття при вдиханні. Навіть якщо пруток не перегрівати, пари цинку все одно виділятимуться під час паяння.

3.32. Паяння за допомогою газового пальника має широке застосування, наприклад, при ремонті литих деталей старих автомобілів. На ілюстрації показано, як використовується вкритий флюсом електрод. Пайка - це не процес плавлення, тому він використовується в ситуаціях, коли високі температури, необхідні для плавлення металу, можуть спричинити пошкодження робочої поверхні або сусідніх компонентів.

Саме тому паяння завжди необхідно виконувати в добре вентильованому приміщенні і обов'язково використовувати респіратор, щоб запобігти отруєнню шкідливими парами. Пайка часто використовується для з'єднання деталей гальванізованого металу, так як у такому випадку з'єднання буде міцнішим, ніж при стандартному газовому зварюванні. Однак поєднання пар, що виділяються при паянні, і парів металів з гальванічним покриттям рекомендується уникати, якщо тільки ви не виконуєте паяння на свіжому повітрі.

Якщо ви знайомі з основними принципами паяння м'яким припоєм, ви повинні знати, що міцність спайки можна підвищити, якщо використовувати флюс - компонент, який готує метал до міцного з'єднання; ви також можете бути знайомі з терміном «лудіння».

Лудіння - це процес нанесення тонкого шару свинцю на поверхню, оброблену флюсом, перед розплавленням основного припою. Процедура дуже схожа на паяння твердим припоєм, проте при паянні тонких металів лудіння зазвичай відбувається в один етап, а не в два. Паяння великих швів вимагає нанесення тонкого шару латуні на поверхні, при цьому під час паяння твердим припоєм деталі легше з'єднуватимуться. Флюс для паяння може входити до складу дроту, що дуже зручно, або, можливо, доведеться встановити металеву ємність із флюсом на стіл для зварювання. Потім ви нагріватимете край прутка і занурюватимете його у флюс (дивіться ілюстрацію). Як тільки ви почали процес паяння твердим припоєм, пруток завжди буде достатньо гарячим, щоб занурювати його у флюс. Прутки, попередньо вкриті флюсом, дуже зручні для застосування, проте покриття дуже крихке, і може бути пошкоджене при неакуратному поводженні. Ці прутки необхідно зберігати в сухому місці.

При паянні тонкого листового металу перекриття між двома панелями є головним критерієм міцного шва. Якщо перекриття становить 19 мм і більше, з'єднання буде міцніше ніж основний метал. Так як твердий пруток для паяння плавиться при температурі приблизно 538 ° С, в той час, як точка плавлення сталі становить 1482 ° С, отже, при паянні тонкий метал практично не буде деформуватися, саме тому паяння твердим припоєм традиційно використовувалася в ремонтних кузовних роботах протягом багатьох років. Перекриття в спаяному з'єднанні робить область з'єднання набагато міцнішою, тому створення шва такого, як встановлення латки на панель кузова вимагатиме набагато меншої обробки за допомогою молотка перед фарбуванням (дивіться ілюстрацію).

3.33. Більшість зварювальників використовують прутки і порошок флюсу, оскільки прутки, попередньо вкриті флюсом, дуже чутливі до впливу вологи і можуть бути пошкоджені. Твердий пруток для паяння нагрівається за допомогою пальника, потім занурюється в ємність із флюсом, після цього ви може припаяти приблизно 24,5-50 мм шва.

3.34. Нахлесточные з'єднання найбільш підходять для паяння твердим припоєм, так як при з'єднанні внахлест панелей листового металу контактна поверхня для паяння латуні набагато більша. Як і при зварюванні, прихопіть краї деталей перед початком паяння.

3.35. Перед паянням необхідно попередньо ідеально очистити метал, оскільки флюс призначений для використання лише на чистих поверхнях. Під час паяння доведеться тримати пальник подалі від робочої поверхні, щоб уникнути перегріву латуні.

Паяння твердим припоєм буде неефективним при стикових швах, оскільки для достатнього зчеплення з мікронерівностями поверхні кожної деталі припою буде недостатньо, ви також можете використовувати смужку металу на звороті стикового з'єднання, таким чином забезпечивши перекриття обох деталей і відмінну область зчеплення для паяння твердим припоєм.

Хоча паяння твердим припоєм все ще використовується при реставрації старих автомобілів, не варто використовувати його при ремонті сучасних автомобілів, тому що їх кузов виготовлений з легкосплавних металів. Насправді, деякі виробники автомобілів попереджають, що для ремонту панелей кузова ні в якому разі не варто використовувати газозварювальне обладнання, тому для ремонту слід використовувати тільки електродугове зварювання електродом, що плавиться, оскільки область нагріву вужча.

Крім сталі ви можете паяти інші метали, наприклад, нержавіючу сталь, бронзу і навіть алюміній, за умови використання спеціального алюмінієвого прутка. Якщо у вас є питання щодо поточного проекту, ви можете звернутися за допомогою до фахівців у місцевому спеціалізованому магазині з продажу зварювального обладнання, наприклад, щодо вибору відповідного прутка для паяння.

Однією з переваг паяння твердим припоєм є можливість з'єднання різних матеріалів, що неможливо при використанні газозварювального обладнання. Ви також можете спаяти метали різної товщини. При використанні звичайного газового зварювання, необхідно мати величезний досвід, щоб вміло розподіляти більшу кількість тепла на більш щільний метал, при цьому не допускаючи прогорання тоншого металу. При паянні твердим припоєм вам не потрібно нагрівати основні метали вище точки плавлення твердого прутка.

Після виконання шва за допомогою паяння твердим припоєм ви побачите, що флюс залишився на поверхні основного металу у вигляді кірки, яку необхідно видалити за допомогою металевої щітки (ви можете попередньо розчинити кірку за допомогою води, в такому разі її видалення буде набагато простіше).