Пайка твердым припоем

9. Пайка твердым припоем

Пайка твердым припоем - это не совсем процесс сварки, о котором говорилось ранее. Основной металл не расплавляется в сварочную ванну. Основной металл нагревается, а пруток твердого припоя наплавляется на линию соединения двух деталей. Пруток твердого припоя изготовлен из латуни (сплав меди и цинка) и используется вместе с флюсом, который может содержаться непосредственно в прутке, или же вам придется окунуть пруток в флюс. Спаянные соединения такие же прочные, как и сварные швы, однако пайка особенно полезна в тех случаях, когда высокая температура, необходимая при сварке, может повредить основной металл или соседние детали, а также в случаях, когда соединяемые детали изготовлены из латуни или меди.

Пруток твердого припоя плавится при гораздо более низкой температуре, чем основной металл, поэтому основным принципом является нагревание основного металла до температуры немного выше, чем точка плавления прутка твердого припоя, поэтому именно основной металл, а не горелка плавит пруток. Перегрев прутка горелкой приведет к испарению цинка с прутка, что станет причиной ухудшения соединения. Пайка твердым припоем чаще всего выполняется, когда две детали соединяются внахлест, или для наплавки на изношенную или поврежденную поверхность литой детали, которая впоследствии будет восстановлена до оригинальной формы после пайки.

Края деталей, которые вы собираетесь спаять, необходимо тщательно очистить при помощи шлифовального круга, напильника или пескоструйного аппарата. Как только вы подобрали подходящий пруток для материала, с которым работаете (медь/цинк для железистых металлов), необходимо начать нагревать шов горелкой, используя более низкую температуру, чем при сварке. Необходимо переместить горелку назад на 50-75 мм от рабочей поверхности, а это намного большее расстояние, чем во время выполнения сварного шва. Как только металл нагреется докрасна, направьте пруток на прогретую область основного металла и убедитесь, что пруток плавится. Затем нагрейте соседний участок металла и поднесите пруток с флюсом. Продолжайте повторять данное действие, пока не выполните весь шов. Если вы намереваетесь выполнить длинный шов при помощи пайки твердым припоем, необходимо предварительно прогреть всю поверхность соединения. Как только металл достигнет необходимой температуры, пруток твердого припоя будет отлично плавиться в основном металле. Если основной металл слишком холодный, припой будет оставаться на поверхности, и, напротив, если температура слишком высокая, припой растечется по поверхности. Появление белого дыма обычно указывает на то, что данная область перегрелась, а дым – это испарения цинка. Подобное явление не только влияет на качество пайки, пары цинка могут вызвать неприятные ощущения при вдыхании. Даже если пруток не перегревать, пары цинка все равно будут выделяться во время пайки.

3.32. Пайка при помощи газовой горелки имеет широкое применение, например при ремонте литых деталей старых автомобилей. На иллюстрации показано, как используется покрытый флюсом электрод. Пайка - это не процесс плавления, поэтому она используется в ситуациях, когда высокие температуры, необходимые для плавления металла, могут стать причиной повреждений рабочей поверхности или соседних компонентов.

Именно поэтому пайку всегда необходимо выполнять в хорошо вентилируемом помещении и обязательно использовать респиратор, чтобы предотвратить отравление вредными парами. Пайка часто используется для соединения деталей гальванизированного металла, так как в таком случае соединение будет прочнее ,чем при стандартной газовой сварке. Однако сочетания паров, выделяющихся при пайке, и паров металлов с гальваническим покрытием рекомендуется избегать, если только вы не выполняете пайку на свежем воздухе.

Если вы знакомы с основными принципами пайки мягким припоем, вы должны знать, что прочность спайки можно повысить, если использовать флюс - компонент, который подготавливает металл к прочному соединению; вы также можете быть знакомы с термином «лужение».

Лужение – это процесс нанесения тонкого слоя свинца на поверхность, обработанную флюсом, перед расплавлением основного припоя. Процедура очень похожа на пайку твердым припоем, однако при пайке тонких металлов, лужение обычно происходит в один этап, а не в два. Пайка больших швов требует нанесения тонкого слоя латуни на поверхности, при этом во время пайки твердым припоем детали будут легче соединяться. Флюс для пайки может входить в состав прутка, что очень удобно, или, возможно, придется установить металлическую емкость с флюсом на стол для сварки. Затем вы будете нагревать край прутка и окунать его во флюс (смотрите иллюстрацию). Как только вы начали процесс пайки твердым припоем, пруток всегда будет достаточно горячим, чтобы окунать его во флюс. Прутки, предварительно покрытые флюсом, очень удобны для применения, однако покрытие очень хрупкое, и может быть повреждено при неаккуратном обращении. Данные прутки необходимо хранить в сухом месте.

При пайке тонкого листового металла, перекрытие между двумя панелями является главным критерием прочного шва. Если перекрытие составляет 19 мм и более, соединение будет прочнее, чем основной металл. Так как твердый пруток для пайки плавится при температуре, примерно, 538 °С, в то время, как точка плавления стали составляет 1482 °С, следовательно, при пайке тонкий металл практически не будет деформироваться, именно поэтому пайка твердым припоем традиционно использовалась в ремонтных кузовных работах на протяжении многих лет. Перекрытие в спаянном соединении делает область соединения намного прочнее, поэтому создание шва такого, как установка заплатки на панель кузова потребует гораздо меньшей обработки при помощи молотка перед окраской (смотрите иллюстрацию).

3.33. Большая часть сварщиков используют прутки и порошок флюса, так как прутки, предварительно покрытые флюсом, очень чувствительны к воздействию влаги и могут быть повреждены. Твердый пруток для пайки нагревается при помощи горелки, затем погружается в емкость с флюсом, после этого вы может припаять примерно 24,5-50 мм шва.

3.34. Нахлесточные соединения наиболее подходят для пайки твердым припоем, так как при соединении внахлест панелей листового металла контактная поверхность для пайки латуни намного больше. Как и при сварке, прихватите края деталей перед началом выполнения пайки.

3.35. Перед пайкой необходимо предварительно идеально очистить металл, так как флюс предназначен для использования только на чистых поверхностях. Во время пайки придется держать горелку подальше от рабочей поверхности, чтобы избежать перегрева латуни.

Пайка твердым припоем будет неэффективной при стыковых швах, так как для достаточного сцепления с микронеровностями поверхности каждой детали припоя будет недостаточно, вы также можете использовать полоску металла на обратной стороне стыкового соединения, таким образом обеспечив перекрытие обеих деталей и отличную область сцепления для пайки твердым припоем.

Хотя пайка твердым припоем все еще используется при реставрации старых автомобилей, не стоит использовать ее при ремонте современных автомобилей, так как их кузов изготовлен из легкосплавных металлов. В действительности, некоторые производители автомобилей предупреждают, что для ремонта панелей кузова ни в коем случае не стоит использовать газосварочное оборудование, поэтому для ремонта следует использовать только электродуговую сварку плавящимся электродом, так как область нагрева более узкая.

Кроме стали вы также можете паять другие металлы, например, нержавеющую сталь, бронзу и даже алюминий, при условии использования специального алюминиевого прутка. Если у вас есть вопросы относительно текущего проекта, вы можете обратиться за помощью к специалистам в местном специализированном магазине по продаже сварочного оборудования, например, относительно выбора подходящего прутка для пайки.

Одним из преимуществ пайки твердым припоем является возможность соединения различных материалов, что невозможно при использовании газосварочного оборудования. Вы также можете спаять металлы различной толщины. При использовании обычной газовой сварки, необходимо обладать огромным опытом, чтобы умело распределять большее количество тепла на более плотный металл, при этом не допуская прогорания более тонкого металла. При пайке твердым припоем, вам не нужно нагревать основные металлы выше точки плавления твердого прутка.

После выполнения шва при помощи пайки твердым припоем вы увидите, что флюс остался на поверхности основного металла в виде корки, которую необходимо удалить при помощи металлической щетки (вы можете предварительно растворить корку при помощи воды, в таком случае ее удаление будет намного проще).