Дуговая сварка в атмосфере защитных газов

Не­дос­татки свар­ки под сло­ем флю­са мож­но ус­тра­нить, ис­пользуя для за­щиты зо­ны свар­ки газ. Обыч­но при­меня­ют ар­гон, ге­лий, уг­ле­кис­лый газ или смесь этих га­зов с кис­ло­родом. Ха­рак­те­рис­ти­ки пос­тавки ар­го­на и уг­ле­кис­ло­го га­за при­веде­ны в табл. 11.2.

Таблица 11.2. Характеристики поставки аргона и углекислого газа
За­щит­ный газ		Сва­рива­емые ма­тери­алы	Цвет ок­раски бал­ло­на	Дав­ле­ние га­за в бал­ло­не
Обоз­на­чение	Сорт (чис­то­та га­за)
Ar	Выс­ший сорт (99,992%)	Ак­тивные и ту­гоп­лавкие ме­тал­лы и спла­вы цвет­ных ме­тал­лов	Се­рый	15 МПа
	Пер­вый сорт (99,987%)	Вы­соко­леги­рован­ные ста­ли
CO2	Cва­роч­ный (99,5%)	Уг­ле­родис­тые и низ­ко­леги­рован­ные ста­ли	Чер­ный	7 МПа (сжи­жен­ный)

Прин­ци­пи­альная схе­ма ус­та­нов­ки для свар­ки в сре­де уг­ле­кис­ло­го га­за по­каза­на на рис. 11.5, а. Омед­ненная сва­роч­ная про­воло­ка 5 (пла­вящийся элек­трод), на­мотан­ная на кас­се­ту 4, по­да­ет­ся ро­лико­вым ме­ханиз­мом 3 в зо­ну свар­ки. Ду­га 9 за­жига­ет­ся меж­ду за­готов­кой 1 и сва­роч­ной про­воло­кой. Ис­точник пи­тания 8 обес­пе­чива­ет пос­то­ян­ное нап­ря­жение свар­ки и вы­соко­час­тотное им­пульсное нап­ря­жение за­жига­ния ду­ги. Нап­ря­жение на сва­роч­ную про­воло­ку пе­реда­ет­ся че­рез кон­так­тный мунд­штук 6. За­щит­ный газ из бал­ло­на че­рез ре­дук­тор по­да­ет­ся в зо­ну свар­ки по пат­рубку 7.

Рис. 11.5.Сварка в среде защитных газов:
а — установка для сварки в среде углекислого газа; б — установка для сварки в среде аргона; 1 — заготовка; 2 — сварочная ванна; 3 — роликовый механизм; 4 — кассета; 5 — сварочная проволока (электрод); 6 — контактный мундштук; 7 — патрубок; 8 — источник питания; 9 — дуга; 10 — сварной шов; 11 — присадочная проволока

Ус­та­нов­ка для ар­го­ноду­говой свар­ки (АДС) име­ет ана­логич­ную схе­му, но мо­жет от­ли­чаться при­мене­ни­ем неп­ла­вяще­гося элек­тро­да 5 и по­дачей в зо­ну свар­ки при­садоч­ной про­воло­ки 11 (рис. 11.5, б).

Свар­ку в сре­де уг­ле­кис­ло­го га­за про­водят на пос­то­ян­ном то­ке пря­мой по­ляр­ности. Под действи­ем вы­сокой тем­пе­рату­ры ду­ги уг­ле­кис­лый газ раз­ла­га­ет­ся: 2СО₂ = 2СО + О₂. По­это­му элек­трод­ная про­воло­ка дол­жна со­дер­жать эле­мен­ты-рас­кисли­тели (сталь Св08ГС, сталь Св10Г2С и др.). Свар­ку ве­дут на то­ках по­вышен­ной плот­ности (80… 100 А/мм²). При свар­ке наб­лю­да­ет­ся круп­но­капельный пе­ренос ме­тал­ла и зна­чительное раз­брыз­ги­вание. Для уменьше­ния раз­брыз­ги­вания при­меня­ют смесь уг­ле­кис­ло­го га­за (80%) и кис­ло­рода (20%).

Ар­го­ноду­говая свар­ка пла­вящим­ся элек­тро­дом ис­пользу­ет­ся для свар­ки ме­тал­ла тол­щи­ной 1…20 мм. Ос­новные па­рамет­ры: ди­аметр сва­роч­ной про­воло­ки — 0,6…3,0 мм; ток свар­ки I _св = 12…250 А; нап­ря­жение ду­ги U _д = 20…30 В; ско­рость свар­ки — 0,2… 4,0 м/мин. Свар­ку вы­пол­ня­ют на пос­то­ян­ном то­ке об­ратной по­ляр­ности.

Ар­го­ноду­говая свар­ка неп­ла­вящим­ся элек­тро­дом ис­пользу­ет­ся для свар­ки ме­тал­ла тол­щи­ной 0,8…10,0 мм. Ос­новные па­рамет­ры: ди­аметр сва­роч­ной про­воло­ки — 0,5…6,5 мм; ток свар­ки I _св = 10…600 А; нап­ря­жение ду­ги U _д = 10…30 В; ско­рость свар­ки — 0,1…0,8 м/мин. Свар­ку вы­пол­ня­ют на пе­ремен­ном или пос­то­ян­ном то­ке об­ратной по­ляр­ности. Свар­ку ста­лей час­то про­из­во­дят в сме­си га­зов: ар­гон и 1% кис­ло­рода.

 

Газовая сварка

Га­зовая свар­ка — свар­ка плав­ле­ни­ем, при ко­торой мес­то свар­ки наг­ре­ва­ют вы­соко­тем­пе­ратур­ным га­зовым пла­менем.

Га­зовое пла­мя при свар­ке по­луча­ют при сго­рании го­рюче­го га­за (аце­тилен, про­пан) в ат­мосфе­ре тех­ни­чес­ки чис­то­го кис­ло­рода.

Кис­ло­род пос­тавля­ет­ся в бал­ло­нах го­лубо­го цве­та с над­писью чер­но­го цве­та «Кис­ло­род». При дав­ле­нии 15 МПа в бал­ло­не по­меща­ет­ся 600 л кис­ло­рода.

Кис­ло­род­ная ап­па­рату­ра не дол­жна кон­такти­ровать с мас­лом. При кон­такте мас­ла с кис­ло­родом про­ис­хо­дит взрыв с об­ра­зова­ни­ем во­рон­ки глу­биной до 5 м!

Аце­тилен пос­тавля­ет­ся в бал­ло­нах бе­лого цве­та с над­писью крас­но­го цве­та «Аце­тилен».

Аце­тилен взры­во­опа­сен!

По­это­му бал­лон за­пол­нен ак­ти­виро­ван­ным уг­лем и аце­тоном. Рас­тво­рен­ный в аце­тоне аце­тилен, про­питав­ший по­рис­тую мас­су ак­ти­виро­ван­но­го уг­ля, бе­зопа­сен. Аце­тилен мож­но по­лучать в аце­тиле­новых ге­нера­торах (при ре­ак­ции кар­би­да с во­дой), од­на­ко этот спо­соб чрез­вы­чайно взры­во­опа­сен.

Для по­ниже­ния дав­ле­ния га­за при­меня­ют га­зовые ре­дук­то­ры (рис. 11.6). За­пор­ный кла­пан 3 ре­дук­то­ра на­ходит­ся под дав­ле­ни­ем за­пор­ной пру­жины 1 и дав­ле­ни­ем гиб­кой мем­бра­ны 7.

Рис. 11.6.Газовый редуктор:
1 — пружина; 2 — камера высокого давления; 3 — запорный клапан; 4 — камера низкого давления; 5 — нажимной диск; 6 — регулировочная пружина; 7 — гибкая мембрана; 8 — седло клапана; 9 — толкач

При нор­мальном ра­бочем дав­ле­нии ре­дуци­рован­но­го га­за в ка­мере низ­ко­го дав­ле­ния 4 ус­та­нав­ли­ва­ет­ся рав­но­весие, за­пор­ный кла­пан при­жима­ет­ся к сед­лу 8 за­пор­ной пру­жины и прег­ражда­ет дос­туп га­за из ка­меры вы­соко­го дав­ле­ния 2 (из бал­ло­на). Гиб­кая мем­бра­на ре­гули­ровоч­ной пру­жиной 6 че­рез на­жим­ной диск 5 и тол­кач 9 воз­действу­ет на за­пор­ный кла­пан и стре­мит­ся от­крыть его. Из­ме­няя на­тяже­ние ре­гули­ровоч­ной пру­жины, мож­но ме­нять ра­бочее дав­ле­ние.

Для свар­ки ча­ще все­го ис­пользу­ют­ся на­ибо­лее бе­зопас­ные га­зос­ва­роч­ные го­рел­ки ин­жектор­но­го ти­па (рис. 11.7). Кис­ло­род под дав­ле­ни­ем 0,1…0,4 МПа че­рез кис­ло­род­ный вен­тиль 4 пос­ту­па­ет в ин­жектор 6. Вы­ходя с большой ско­ростью из уз­ко­го ка­нала ин­жекто­ра, кис­ло­род под­са­сыва­ет го­рючий газ, пос­ту­па­ющий че­рез вен­тиль 5. В сме­сительной ка­мере 3 по­луча­ет­ся го­рючая смесь, ко­торая че­рез мунд­штук 2 по­да­ет­ся к смен­но­му на­конеч­ни­ку 1.

Рис. 11.7.Газосварочная инжекторная горелка:
1 — наконечник; 2 — мундштук; 3 — смесительная камера; 4 — кислородный вентиль; 5 — ацетиленовый вентиль; 6 — инжектор

Во из­бе­жание взры­ва пер­вым от­кры­ва­ют кис­ло­род­ный вен­тиль, а по окон­ча­нии свар­ки пер­вым от­клю­ча­ют го­рючий газ.

В сва­роч­ном про­из­водс­тве го­рел­ки под­разде­ля­ют­ся на семь но­меров (табл. 11.3).

Таблица 11.3. Рекомендации по применению газовых горелок

Внеш­ний вид и тем­пе­рату­ра га­зово­го пла­мени за­висят от со­от­но­шения объемов аце­тиле­на и кис­ло­рода b = V (O₂)/ V (C₂H₂). При b = 1,0…1,3 — нор­мальное пла­мя, при b = 1,5…1,7 — окис­ли­тельное пла­мя, при b = 0,95 — на­уг­ле­рожи­ва­ющее пла­мя. Га­зовое пла­мя не­од­но­род­но по стро­ению (рис. 11.8): зо­на 1 — яд­ро пла­мени; зо­на 2 — вос­ста­нови­тельное пла­мя; зо­на 3 — фа­кел.

Рис. 11.8.Строение газового пламени:
1 — ядро; 2 — восстановительное пламя; 3 — факел

Га­зокис­ло­род­на­яя рез­ка ме­тал­лов зак­лю­ча­ет­ся в сжи­гании наг­ре­того ме­тал­ла в струе чис­то­го кис­ло­рода. Для осу­щест­вле­ния про­цес­са рез­ки не­об­хо­димы сле­ду­ющие ус­ло­вия:

• теп­лопро­вод­ность ме­тал­ла не дол­жна быть слиш­ком вы­сокой (для кон­цен­тра­ции теп­ло­ты на кром­ке ре­за);
• ко­личес­тво теп­ло­ты, вы­деля­емой при рез­ке, дол­жно под­держи­вать неп­ре­рыв­ность про­цес­са;
• тем­пе­рату­ра плав­ле­ния шла­ков дол­жна быть ни­же тем­пе­рату­ры го­рения ме­тал­ла в кис­ло­роде;
• тем­пе­рату­ра плав­ле­ния ме­тал­ла дол­жна быть вы­ше тем­пе­рату­ры его го­рения в кис­ло­роде.

На­ибо­лее пол­но этим ус­ло­ви­ям удов­летво­ря­ют низ­ко­уг­ле­родис­тые и низ­ко­леги­рован­ные ста­ли. При кон­цен­тра­ции уг­ле­рода 0,4…0,5% рез­ка ус­ложне­на, бо­лее 1,2% — рез­ка не­воз­можна; при со­дер­жа­нии в ста­ли мар­ганца 4…10% рез­ка ус­ложня­ет­ся, бо­лее 14% — рез­ка не­воз­можна.

Га­зовый ре­зак от­ли­ча­ет­ся от га­зовой го­рел­ки на­личи­ем до­пол­ни­тельно­го кис­ло­род­но­го вен­ти­ля. Про­цесс рез­ки осу­щест­вля­ет­ся в два эта­па: пер­вый — наг­рев зо­ны рез­ки до тем­пе­рату­ры го­рения ме­тал­ла в кис­ло­роде (ха­рак­те­ризу­ет­ся по­яв­ле­ни­ем большо­го чис­ла искр); вто­рой — собс­твен­но рез­ка (от­клю­ча­ют­ся аце­тилен и кис­ло­род из ос­новной ма­гис­тра­ли; до­пол­ни­тельным вен­ти­лем под­клю­ча­ет­ся кис­ло­род).

 

Электрическая контактная сварка

• 11.4.1. Сты­ковая свар­ка
• 11.4.2. То­чеч­ная свар­ка
• 11.4.3. Ро­лико­вая (шов­ная) свар­ка

Кон­так­тная свар­ка — свар­ка дав­ле­ни­ем с крат­ковре­мен­ным наг­ре­вом мес­та со­еди­нения про­ходя­щим элек­три­чес­ким то­ком (рис. 11.9).

Рис. 11.9.Схема контактной сварки:
F — сила прижима (проковки); R _з — омическое сопротивление заготовок; R _к — омическое сопротивление стыка; R _эл — омическое сопротивление электрической цепи станка

На­ибольший наг­рев при кон­так­тной свар­ке наб­лю­да­ет­ся в сты­ке за­гото­вок (R _з + R _эл << << R _к, R _з, R_эл, R_к — оми­чес­кие соп­ро­тив­ле­ния за­гото­вок, элек­три­чес­кой це­пи стан­ка и сты­ка со­от­ветс­твен­но). В ре­зульта­те вы­сокой плот­ности то­ка в зо­не кон­такта ме­талл ра­зог­ре­ва­ет­ся до тер­моплас­ти­чес­ко­го сос­то­яния или до оп­лавле­ния. При неп­ре­рыв­ном сдав­ли­вании за­гото­вок про­ис­хо­дит сбли­жение по­вер­хнос­тей до рас­сто­яний, меньших меж­атом­ных, — про­ис­хо­дит свар­ка.

Раз­ли­ча­ют сты­ковую, то­чеч­ную, шов­ную и рельеф­ную свар­ки.

Стыковая сварка

При сты­ковой свар­ке за­готов­ки со­еди­ня­ют­ся по всей по­вер­хнос­ти соп­ри­кос­но­вения. Сва­роч­ная ма­шина по­каза­на на рис. 11.10. На ста­нине 6 ус­та­нов­ле­ны две пли­ты: не­под­вижная 7 и под­вижная 3, пе­реме­ща­емая по нап­равля­ющим 4. За­готов­ки 2 ус­та­нав­ли­ва­ют­ся в при­жимах 1. Сва­роч­ный ток по­да­ет­ся от тран­сфор­ма­тора 5.

Рис. 11.10.Машина для стыковой сварки:
1 — прижим; 2 — заготовки; 3 — подвижная плита; 4 — направляющая; 5 — сварочный трансформатор; 6 — станина; 7 — неподвижная плита; F — сила проковки

Раз­ли­ча­ют свар­ку соп­ро­тив­ле­ни­ем (наг­рев тор­цов за­гото­вок до тер­моплас­ти­чес­ко­го сос­то­яния) и свар­ку оп­лавле­ни­ем (наг­рев тор­цов до оп­лавле­ния).

Про­цесс свар­ки соп­ро­тив­ле­ни­ем идет в три эта­па: пред­ва­рительный при­жим за­гото­вок; ра­зог­рев тор­цов; про­ков­ка (при­жим за­гото­вок и вы­дер­жка). Этим спо­собом сва­рива­ют за­готов­ки се­чени­ем до 100 мм². Се­чения за­гото­вок дол­жны быть оди­нако­вы по фор­ме (рис. 11.11, а), очи­щены от ок­си­дов и иметь ми­нимальный пе­риметр. Этим ме­тодом сва­рива­ют низ­ко­уг­ле­родис­тые и низ­ко­леги­рован­ные ста­ли, алю­мини­евые и мед­ные спла­вы.

Рис. 11.11.Требования к заготовке при стыковой сварке:
а — при сварке сопротивлением; б — при сварке оплавлением; в — появление грата

Свар­ка оп­лавле­ни­ем ве­дет­ся при неп­ре­рыв­ном оп­лавле­нии тор­цов за­гото­вок. Для это­го меж­ду за­готов­ка­ми ос­тавля­ют не­большой за­зор, под­клю­ча­ют нап­ря­жение и рав­но­мер­но их сбли­жа­ют. Рас­плав­ленный и ки­пящий ме­талл выб­ра­сыва­ет­ся на­ружу. Пос­ле дос­ти­жения рав­но­мер­но­го оп­лавле­ния по всей по­вер­хнос­ти сты­ка про­водят про­ков­ку. При пре­рывис­том оп­лавле­нии нес­колько раз сбли­жа­ют и рас­со­еди­ня­ют за­готов­ки, преж­де чем дос­ти­га­ет­ся быс­трое оп­лавле­ние по­вер­хнос­тей сты­ка, за­тем про­водят про­ков­ку.

Свар­ка оп­лавле­ни­ем не тре­бу­ет тща­тельной под­го­тов­ки тор­цов за­гото­вок (рис. 11.11, б), од­на­ко рас­плав­ленный ме­талл, зас­ты­вая, об­ра­зу­ет грат (рис. 11.11, в), ко­торый не­об­хо­димо уда­лять ме­хани­чес­ким спо­собом. Свар­ка оп­лавле­ни­ем поз­во­ля­ет сва­ривать за­готов­ки с раз­личны­ми се­чени­ями из раз­но­род­ных ме­тал­лов.

Точечная сварка

То­чеч­ная свар­ка поз­во­ля­ет со­еди­нять лис­то­вые и иные за­готов­ки внах­лест. Пе­ред на­чалом свар­ки кон­так­тные по­вер­хнос­ти за­чища­ют и обез­жи­рива­ют. За­готов­ки 1 ус­та­нав­ли­ва­ют меж­ду ниж­ним и вер­хним элек­тро­дами сва­роч­ной ма­шины (рис. 11.12, а). За­тем за­готов­ки сжи­ма­ют и по­да­ют ток. Прог­рев осу­щест­вля­ют до по­яв­ле­ния жид­кой точ­ки 2 меж­ду кон­так­тны­ми по­вер­хнос­тя­ми, пос­ле че­го про­из­во­дят про­ков­ку. Для со­еди­нения за­гото­вок од­новре­мен­но в двух точ­ках при­меня­ют од­носто­рон­нюю свар­ку. За­готов­ки ус­та­нав­ли­ва­ют на мед­ную пли­ту 3 (рис. 11.12, б) и при­жима­ют элек­тро­дами, рас­по­ложен­ны­ми с од­ной сто­роны за­гото­вок. Про­цесс свар­ки идет в три эта­па: пред­ва­рительный при­жим за­гото­вок; ра­зог­рев тор­цов; про­ков­ка (при­жим за­гото­вок и вы­дер­жка). Раз­ли­ча­ют свар­ку на мяг­ких и жес­тких ре­жимах (табл. 11.4). Мяг­кие ре­жимы при­меня­ют­ся в бы­товых сва­роч­ных ма­шинах. В про­мыш­леннос­ти при­меня­ют жес­ткие ре­жимы, это поз­во­ля­ет сва­ривать кор­ро­зи­он­но-стойкие ста­ли, алю­мини­евые и мед­ные спла­вы.

Рис. 11.12.Точечная сварка:
а — схема сварки; б — схема односторонней сварки; 1 — заготовки; 2 — сварочная точка; 3 — плита; F — сила прижима (проковки)

Таблица 11.4. Режимы точечной сварки
Ре­жим	Плот­ность то­ка, А /мм2	Уси­лие на элек­тро­дах, кН	Про­дол­жи­тель-ность про­тека­ния то­ка, с
Мяг­кий	80…160	0,06…1,50	0,5…3,0
Жес­ткий	120…360	0,09…3,00	0,001…0,01

То­чеч­ная свар­ка не поз­во­ля­ет по­лучить неп­ре­рыв­ный шов. Ми­нимальное рас­сто­яние меж­ду свар­ны­ми точ­ка­ми дол­жно быть бо­лее 10 сум­марных тол­щин сва­рива­емых лис­тов. В про­тив­ном слу­чае про­изойдет шун­ти­рова­ние, т. е. ток пойдет че­рез ра­нее по­лучен­ную сва­роч­ную точ­ку.

Роликовая (шовная) сварка

Ро­лико­вая свар­ка пред­назна­чена для со­еди­нения лис­то­вых ма­тери­алов неп­ре­рыв­ным швом. Для это­го за­готов­ки раз­ме­ща­ют меж­ду вра­ща­ющи­мися ро­лика­ми-элек­тро­дами (рис. 11.13, а). Шов­ную свар­ку, так же, как и то­чеч­ную, мож­но вы­пол­нять при од­носто­рон­нем рас­по­ложе­нии элек­тро­дов (рис. 11.13, б).

Рис. 11.13.Роликовая (шовная) сварка:
а — схема сварки: 1 — заготовка; 2 — сварочный шов; б — схема односторонней сварки; F — сила прижима (проковки)

Раз­ли­ча­ют неп­ре­рыв­ную (с пос­то­ян­ной по­дачей сва­роч­но­го то­ка) и им­пульсную (с им­пульсной по­дачей сва­роч­но­го то­ка) ро­лико­вую свар­ку.

При неп­ре­рыв­ной свар­ке про­ис­хо­дит пе­рег­рев ме­тал­ла шва и око­лошов­ной зо­ны, что от­ри­цательно ска­зыва­ет­ся на ка­чес­тве шва и ра­ботос­по­соб­ности ро­ликов.

При им­пульсной по­даче то­ка пе­рег­ре­ва ме­тал­ла не про­ис­хо­дит. Не­об­хо­димо, что­бы сва­роч­ные точ­ки пе­рек­ры­вали друг дру­га на ¹/₃ или на ¹/₄ их ди­амет­ра. Из-за большо­го вли­яния шун­ти­рова­ния не­целе­со­об­разно сва­ривать лис­ты сум­марной тол­щи­ной бо­лее 3 мм.

 

Пайка

Пайка — спо­соб об­ра­зова­ния не­под­вижных со­еди­нений за счет сма­чива­ния твер­дых по­вер­хнос­тей бо­лее лег­коплав­ким рас­плав­ленным ме­тал­лом (при­по­ем).

При сма­чива­нии ус­та­нав­ли­ва­ют­ся ме­жатом­ные свя­зи меж­ду со­еди­ня­емы­ми де­таля­ми и при­по­ем. С по­мощью пайки ве­дут сбор­ку раз­личных ти­пов со­еди­нений: внах­лест, встык, тав­ро­вых, те­лес­ко­пичес­ких.

Па­яное со­еди­нение сос­то­ит из трех зон: при­пой и две диф­фу­зи­он­ные зо­ны «при­пой—со­еди­ня­емый ме­талл». Для обес­пе­чения сма­чива­ния при­по­ем па­яных по­вер­хнос­тей не­об­хо­димо уда­ление жи­ровых и ок­сидных пле­нок. Уда­ление пле­нок ве­дут ме­хани­чес­ким (стальны­ми щет­ка­ми, аб­ра­зив­ной или ультраз­ву­ковой об­ра­бот­кой) или хи­мичес­ким (трав­ле­ние) пу­тем.

Эле­мен­та­ми па­яно­го со­еди­нения яв­ля­ют­ся:

• за­зор меж­ду со­еди­ня­емы­ми по­вер­хнос­тя­ми;
• гал­тель — ва­лик при­поя вок­руг па­яно­го со­еди­нения, об­ра­зу­емый пос­ле пайки;
• па­яный шов.

Тех­но­логи­чес­кий про­цесс пайки вклю­ча­ет в се­бя:

• под­го­тов­ку по­вер­хнос­тей;
• сбор­ку де­талей;
• ук­ладку при­поя (воз­можно, с на­несе­ни­ем флю­са);
• пайку (мес­тный или об­щий наг­рев);
• об­ра­бот­ку со­еди­нения пос­ле пайки (уда­ление лиш­не­го при­поя, флю­са).

При­пой — чис­тый ме­талл или сплав, вво­димый в за­зор меж­ду па­яны­ми по­вер­хнос­тя­ми.

Для низ­ко­тем­пе­ратур­ной пайки обыч­но при­меня­ют при­пои на ос­но­ве спла­ва «оло­во—сви­нец». При­пои спе­ци­ально­го наз­на­чения име­ют до­бав­ки: Ga, In, Bi, Cd, Sb, Cb, Ag, Au. Ха­рак­те­рис­ти­ка и наз­на­чение не­кото­рых при­по­ев при­веде­на в табл. 11.5.

Таблица 11.5. Припои
Вид	Мар­ка	Ком­по­нен­ты, %	Тем­пе­рату­ра плав­ле­ния, °С	Об­ласть при­мене­ния
Низ­ко­тем­пе­ратур­ная пайка
Оло­вянис­то-свин­цо­вые	ПОС40	Sn-40 Pb-60	220	Ра­ди­ато­ры ав­то­моби­лей
Оло­вянис­то-свин­цо­вые сурьмя­нис­тые	ПОССу30-2	Sn-30 Pb-68 Sb-2	250	Элек­тро- ар­ма­тура
Вис­му­товые	Сплав Ву­да	Bi-50, Pb-25 Sn-12,5,Cd-12,5	74	Медь и ее спла­вы
Гал­ли­евые	Г15	Ga-60, Cu-30 In-10	—	Пас­та для пайки Al и его спла­вов
Цин­ко­вые	ПКЦ	Zn-60, Cd-40	300	Al и его спла­вы
Вы­соко­тем­пе­ратур­ная пайка
Мед­ные	М0 — М4	Cu око­ло 100	1 083	Сталь, ме­тал­ло­кера­мика
Мед­но-цин­ко­вые	Л68	Cu-68 Zn-32	940	Сталь
Жа­роп­рочные	ВПр1	Cu-67,5 Ni-29 Si-1,8 Fe-1,5 B-0,2	1 120	Жа­роп­рочные ста­ли

Флю­сы — хи­мичес­кие ве­щес­тва, ис­пользу­емые для раз­ру­шения ок­сидных пле­нок; улуч­ше­ния сма­чива­емос­ти па­яных по­вер­хнос­тей и для их за­щиты от окис­ле­ния.

Флю­сы дол­жны иметь вы­сокую жид­ко­теку­честь, ста­бильность хи­мичес­ко­го сос­та­ва и ак­тивность в ши­роком ин­терва­ле тем­пе­ратур рас­плав­ленно­го при­поя, ми­нимальное хи­мичес­кое вза­имо­действие с па­яны­ми ме­тал­ла­ми. Флю­сы и про­дук­ты их вза­имо­действия дол­жны лег­ко уда­ляться про­мыв­кой или ис­па­рени­ем пос­ле пайки.

Для низ­ко­тем­пе­ратур­ной пайки мед­ных или пок­ры­тых се­реб­ром про­вод­ни­ков при­меня­ют ка­нифоль и сте­ари­но-па­рафи­новые (нейтральные) флю­сы. Для пайки ста­ли, ме­ди, ни­келя ис­пользу­ют пас­ты на ос­но­ве ва­зели­на (10…15% ZnCl₂ или NH₄Cl); для вы­соко­леги­рован­ных ста­лей и нер­жа­ве­ющих ста­лей при­меня­ют 25…30%-ный рас­твор ZnCl₂ в во­де (кис­лотный флюс — хо­рошо рас­тво­ря­ет ок­сидные плен­ки, но тре­бу­ет тща­тельной про­мыв­ки мес­то спая в во­де).

По ме­ханиз­му об­ра­зова­ния со­еди­нения раз­ли­ча­ют:

• пайку го­товым при­по­ем: обыч­ная ка­пил­лярная пайка, при ко­торой рас­плав­ленный при­пой под действи­ем ка­пил­лярных сил за­тека­ет в за­зор;
• пайку кон­так­тно-ре­ак­тивную: ос­но­вана на по­луче­нии жид­ко­го при­поя в ре­зульта­те плав­ле­ния двух раз­но­род­ных ме­тал­лов, об­ра­зу­ющих сплав. Эта пайка мо­жет про­ис­хо­дить са­мо­про­из­вольно меж­ду па­яны­ми ме­тал­ла­ми и пок­ры­ти­ями, на­несен­ны­ми на них;
• ре­ак­тивно-флю­совую пайку: пред­по­лага­ет об­ра­зова­ние при­поя при хи­мичес­кой ре­ак­ции меж­ду па­яны­ми ме­тал­ла­ми и флю­сом;
• ме­тал­ло­кера­мичес­кую пайку: вы­пол­ня­ет­ся с по­мощью по­рош­ко­вых при­по­ев, спо­соб­ных за­пол­нять большие за­зоры. По­рош­ко­вый при­пой сос­то­ит из ту­гоп­лавко­го на­пол­ни­теля, близ­ко­го по сос­та­ву к па­яемо­му ме­тал­лу, и лег­коплав­кой ос­но­вы, обес­пе­чива­ющей хо­рошее сма­чива­ние;
• диф­фу­зи­он­ную пайку: ос­но­вана на диф­фу­зи­он­ном вза­имо­действии па­яемо­го ме­тал­ла и при­поя при крис­талли­зации шва.

Наг­рев при­па­ива­емых де­талей про­из­во­дят:

• при низ­ко­тем­пе­ратур­ной пайке — па­яльни­ком, па­яльной лам­пой, га­зовы­ми го­рел­ка­ми, го­рячим га­зом или в пе­чах;
• вы­соко­тем­пе­ратур­ной пайке — в ин­дукци­он­ных, га­зоп­ла­мен­ных или иных пе­чах, ла­зер­ным или элек­трон­ным лу­чом.

 

Восстановление разрушенных и изношенных деталей

• 11.6.1. Вос­ста­нов­ле­ние де­талей нап­лавкой
• 11.6.2. Вос­ста­нов­ле­ние ци­лин­дри­чес­ких де­талей ме­тодом кон­так­тной при­вар­ки ме­тал­ли­чес­кой лен­ты
• 11.6.3. Ис­пользо­вание мик­роплаз­менной свар­ки и нап­лавки ме­тал­ла в ав­то­сер­висной прак­ти­ке
• 11.6.4. Ла­зер­ная нап­лавка для ре­мон­тно­го вос­ста­нов­ле­ния де­талей