Технологии пайке |

Часть 9

Воскресенье, 04 Окт 2009

Иногда создание температурного перепада решается с помощью охлаждающих радиаторов. Радиатор, предохраняющий сильфон и стеклянную трубку от перегрева при пайке его с корпусом прибора. Материал радиаторов и нагревательных оправок должен обладать высокой теплопроводностью, поэтому радиаторы чаще всего делают из меди, а оправки из графита. Хотя графит является хорошим материалом и для радиаторов, но он хрупок и негигиеничен, вследствие чего его применение следует ограничивать.

Паяное соединение может быть изготовлено методом заливки расплавленного припоя в приспособление с заложенными в него пластинами. Перед заливкой припоя приспособление нагревается. Во избежание образования трещин во время остывания затвердевание припоя производилось в термостатах с начальной температурой 200° С.


Часть 8

Воскресенье, 04 Окт 2009

Кроме того, деформации могут возникать вследствие снятия собственных напряжений (особенно в тонкостенных деталях), а также из-за неравномерного нагрева отдельных деталей узла. В таких случаях наряду с принятием мер, препятствующих неравномерному нагреву (экраны и др.), используют также фиксаторы, которые позволяют сохранять форму деталей. Пример применения фиксатора, который препятствует возникновению эллипсности в коваровом стакане из-за снятия собственных напряжений.

Пайка тонких деталей представляет большую трудность ввиду того, что тонкая фольга быстро остывает, а сосредоточенный нагрев приводит к прожогам. Чтобы устранить указанные ненормальности, рекомендуется применять пустотелые оправки и металлический компенсатор.

При пайке нагревают изнутри оправку до расплавления ранее нанесенного на деталь флюса, после чего второй горелкой при непрерывном передвижении пламени производят пайку. Если на оправку под шов подкладывают асбестовую прокладку, то в этом случае пайку производят одной горелкой.


Часть 7

Воскресенье, 04 Окт 2009

Иногда необходимые при пайке сжимающие усилия обеспечивают за счет разности в температурных коэффициентах линейного расширения материалов оправки и паяемого узла. Так, если паяют детали из нержавеющей стали, то центральный стержень оправки может быть из молибдена.

Когда детали паяют по торцовым поверхностям, то для поджатая их обычно используют грузы или пневматические приспособления.

Более сложное приспособление, в котором легкий фланец волновода прижимается обычным грузом, а скрепление деталей по торцам в горизонтальном направлении осуществляется за счет скольжения подвижного груза по скосу относительно неподвижной опоры.

Для создания необходимого усилия могут быть использованы молибденовые пружины. Примером такого рода оправки является приспособление для припаивания узла вывода энергии к анодному блоку. Величину сжимающего усилия их подбирают так, чтобы не деформировать паяемые узлы. Остальные детали обычно выполняют из высокохромистых сталей, чаще всего марок 12Х18Н9Т, 20X13.

При пайке деталей из материалов с различными температурными коэффициентами расширения применяют специальные вкладыши, ограничивающие коробление. Пример использования вкладыша при пайке прямоугольного медного волновода со стальным фланцем.


Часть 6

Суббота, 03 Окт 2009

Многоместное приспособление для пайки в печи нескольких плоских деталей. Оно представляет собой замкнутую металлическую скобку с прижимными винтами.

При пайке в соляных, ваннах пользуются приспособлениями, позволяющими производить одновременно пайку нескольких деталей.

Графитовая оправка для припаивания сйльфона из бериллиевой бронзы к арматуре позволяет нагреть арматуру до температуры пайки, в то время как сильфон, кроме непосредственно примыкающего к арматуре гофра, нагревается до гораздо меньшей температуры.

Скрепляющие или сжимающие приспособления или грузы широко используют для взаимной фиксации деталей при сборке и в процессе пайки. Примеры использования простейших грузов, сжимающих детали по торцам.

Часто оправка должна обеспечивать не только сжимающее усилие, но и большую точность взаимного расположения паяемых деталей. В качестве примера показана оправка для впаивания керамической втулки в полюсной наконечник на определенной высоте. Оправка для пайки двух цилиндрических полых деталей, достаточно жестких в направлении сжимающего усилия. В этом случае сжимающее усилие создается обычной резьбой. Материал таких оправок должен иметь температурный коэффициент расширения, равный или близкий коэффициенту расширения материала деталей.


Часть 5

Суббота, 03 Окт 2009

Опыт работы показал, что применение силицированного графита вполне оправдано.

Благодаря высокой температуростойкости силицированного графита, а также отсутствию газообразования при нагревании до температуры 1100° С его можно считать наиболее подходящим материалом для этой цели.

Фарфоровые детали, как показала практика, при температуре нагрева до 1100° С выдерживают всего лишь две-три пайки, затем поверхность остекляется, нарушая геометрию и размеры.

Конструкция приспособлений для пайки зависит от формы деталей. При пайке мелких трубчатых деталей при малых сериях можно рекомендовать приспособление и представляющее собой огнеупорный кирпич, в канавки которого укладывают детали, или приспособление в виде штыря.

Одним из элементов оснастки являются подставки, которые используют для различных целей. Многоместная подставка для печей, имеющих большую высоту рабочей зоны. Для предотвращения коробления полок подставки снабжены опорными дисками.

Многоместная подставка для пайки простых узлов. Такая подставка позволяет расположить на ней детали в процессе сборки, транспортировать в универсальной таре, быстро устанавливать изделия в печь и извлекать из нее.


Часть 4

Суббота, 03 Окт 2009

Недостатками керамических материалов является склонность к растрескиванию при термоударах и трудность механической обработки.

Асбест является очень непрочным материалом, сильно загрязняет камеру печи. Как правило, эти материалы могут быть заменены приведенными ниже.

Приспособления из графитовых и угольных пластин удобны тем, что материал, из которого они сделаны, не подвергается короблению, легко обрабатывается. Однако при пайке стальных деталей возможно их науглероживание, в результате чего резко падает температура плавления стали и отдельные участки деталей оплавляются. Процесс науглероживания идет особенно интенсивно при пайке в вакууме. Науглероживание исключается, если на поверхность графита или угля положить тонкую асбестовую прокладку.

В качестве изолирующего материала используют силицированный графит объемного силицирования, обладающий термостойкостью до 2500° С. В сыром виде (до силицирования) графиту можно придать любую форму. Так, из графита ПГ-50 обычно изготовляют мелкие детали, а для изготовления крупных деталей может быть применен графит ПРОГ-2400.

Изготовленные детали из графита подвергают силицированию в высокотемпературных печах сопротивления или в индукционных печах при температурах 1700— 2100° С в атмосфере чистого азота с максимально допустимой примесью кислорода 0,3—0,5%.


Часть 3

Суббота, 03 Окт 2009

Сталь марки 12Х18Н9Т при нагреве в атмосфере, содержащей незначительное количество кислорода (> 0,005%) или паров воды (точка росы выше —30° С), покрывается плотной и стойкой пленкой окислов, которая плохо смачивается жидкими припоями. Эта сталь имеет температурный коэффициент линейного расширения, близкий к меди, что позволяет делать из нее точные приспособления.

Перспективна для использования сталь марки 20Х23Н13, у которой при температуре выше 500° С температурный коэффициент линейного расширения больше, чем у меди.

Нихром при нагреве покрывается стойкой пленкой окиси хрома. Его используют главным образом в виде ленты и проволоки.

Сталь 45, может быть использована для различных деталей оснастки. В тех случаях, когда она должна быть предохранена от припаивания, ее поверхность хромируют с последующим окислением.

Молибден применяют главным образом благодаря малому температурному коэффициенту линейного расширения и достаточной прочности при высоких температурах. В тех же целях используется иногда ковар.

Для предохранения от припаивания молибден иногда хромируют, при этом его сцепление с покрытием непрочное, и поэтому оно быстро отслаивается.

Керамика может выдерживать любую атмосферу печи без окисления и раскрошивания, не смачивается припоями, не обладает склонностью к спеканию.


Часть 2

Суббота, 03 Окт 2009

Конструкция оснастки должна обеспечивать удобное расположение припоя. Кроме того, должно быть обеспечено наблюдение за расплавлением припоя (в случае визуального наблюдения за процессом плавления);

особое внимание должно быть обращено на согласование изменений размеров деталей оснастки и изделия при нагреве и охлаждении. Это достигается или подбором материалов с соответствующими коэффициентами термического расширения, или путем легко деформируемых деталей оснастки, или же обеспечением свободного перемещения изделия внутри оснастки;

шероховатость поверхности у разъемных соединений оснастки не ниже 8-го класса, у точных базовых поверхностей не ниже 9—10-го классов;

все переходные кромки, ограничивающие точные базовые поверхности, или поверхности разъемных соединений, должны иметь плавные закругления максимально допустимого радиуса;

сопряжения деталей оснастки с узлами и между собой должны иметь посадки с гарантированными зазорами (ходовые, широкоходовые);

необходимо обеспечить несмачиваемость оснастки жидким припоем;

все материалы оснастки должны хорошо обрабатываться и обладать термостойкостью и необходимой механической прочностью при температуре пайки;

Эти требования ограничивают выбор пригодных материалов сравнительно немногими сплавами, металлами и керамиками. Для элементов оснастки используют следующие материалы: стали марок 12Х18Н9Т, 36Х18Н25С2, сталь 45, 20X13, нихром, молибден, никель, тантал, ковар, керамику различных марок, асбест, графиты.


Часть 1

Суббота, 03 Окт 2009

В некоторых случаях, когда ни один из приведенных выше способов фиксации деталей не может быть применен, используют вспомогательные приспособления. Это приводит к снижению производительности печей, так как при пайке расходуется тепло на нагревание приспособлений, к значительным затратам, связанным с изготовлением и эксплуатацией приспособлений.

Использование приспособлений позволяет повысить производительность труда, обеспечить заданную геометрию детали локализовать нагрев поверхности паяемой детали и т. п. Применение приспособлений особенно выгодно при массовом производстве. Благодаря им отпадают излишние операции по зачистке и дополнительной механической обработке деталей после пайки.

Правила конструирования оснастки и требования, предъявляемые к ней:

масса оснастки должна быть минимальной;

площадь контакта оснастки с изделием должна быть минимальной;

форма деталей оснастки не должна препятствовать быстрому и равномерному нагреву изделия и вызывать его деформацию (за исключением экранов и холодильников);

конструкция оснастки не должна препятствовать свободной циркуляции газов в полости паяемого узла или их быстрой откачке при пайке в вакууме.