Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Производство электрических аппаратов управления и защиты

Пайка металлов - Производство электрических аппаратов управления и защиты

Оглавление
Производство электрических аппаратов управления и защиты
Маломагнитные материалы, проводники
Магнитнотвердые материалы
Электроизоляционные материалы
Термопласты и пластификаторы
Контакты
Припои
Покрытия металлов
Лакокрасочные материалы
Грунты
Элементы технологии машиностроения
Кинематические схемы
Точечные диаграммы и кривые рассеяния
Допуски и посадки
Резьбовые соединения
Точность обработки
Надежность
Унификация, нормализация, стандартизация
Технологичность конструкции
Изготовление стальных конструкций
Раскрой и резка металлов
Гибка металлов
Подготовка и сборка металлоконструкций
Холодная штамповка
Холодная штамповка из неметаллических материалов
Горячая штамповка
Пайка металлов
Подготовка и методы пайки металлов
Пластмассовое производство
Переработка термопластичных пресс-материалов
Технология изготовления изделий из асбестоцемента
Изготовление изделий из слоистых пластиков
Защитные металлические и декоративные покрытия
Электролиты для цинкования, меднения, кадмирования, никелирования
Электролиты для лужения, хромирования, серебрения
Оборудование гальванических цехов
Защитные неметаллические покрытия
Очередность отдельных операций процесса окраски
Технология фосфатных покрытий
Изготовление контактов и токопроводов
Плакирование контактов
Изготовление контактов к автоматам, гибких токопроводов
Изготовление токовых катушек
Изготовление катушек напряжения
Пропитка, сушка, компаундирование катушек напряжения
Изготовление элементов металлических резисторов
Изготовление магнитопроводов
Технология изготовления замкнутых магнитопроводов
Технология изготовления постоянных магнитов
Спекание порошковых заготовок
Изготовление пружин
Дополнительные требования при производстве аппаратов морского и тропического исполнения
Организационные формы сборки
Точность сборочных соединений
Слесарно-пригоночные работы
Сборка неразъемных соединений
Сборка трубчатых токопроводов
Монтажные работы
Очистка концов проводов от изоляции
Работы по оконцеванию проводников
Раскладка и вязка жгутов
Крепление жгутов, кабелей и проводов
Контакторы
Контакторы серии КУВ
Реле управления и защиты
Выключатели автоматические воздушные
Контакты автоматических выключателей
Биметаллические ролики контактов автоматических выключателей
Кулачковые механизмы и защелки автоматических выключателей
Регулировка и контроль автоматических выключателей
Список литературы

Пайка родственна процессу сварки, но ее основное отличие от последней заключается в том, что температура при этом промессе значительно ниже температуры плавления соединяемых металлов.

Удовлетворительная механическая прочность паяного шва при любом припое в нормальных условиях во многом зависит от обеспечения при процессе пайки наиболее полного растворения припоем поверхностного слоя основного металла с образованием промежуточного сплава без интерметаллических хрупких прослоек.
Важнейшими факторами, обеспечивающими качество паяного соединения, являются:
качественно подготовленные поверхности соединяемых пайкой частей;
падежное предохранение в процессе пайки от воздействия кислорода воздуха спаиваемых поверхностей и расплавленного припоя;
поддержание в заданных пределах температуры пайки, обеспечивающей жидкотекучесть расплавленного припоя.

В основе процесса пайки металлов лежат явления смачивания в сочетании с капиллярными свойствами расплавленного припоя и диффузии. Мерой смачивания жидкостью твердой поверхности служит краевой угол а (рис. 3-15), образованный касательной к поверхности капли жидкости и линией раздела жидкости — твердое тело. Исходя из этого, полному смачиванию будет соответствовать угол а = 0, а полному отсутствию смачивания — угол а=180°.
Краевой угол а определяется из соотношения где f 1 — удельная сила поверхностного натяжения на границе твердое тело — газ; f2 — то же на границе твердое тело — жидкость; f3 — то же на границе жидкость — газ.

Согласно [35] природа сил смачивания и капиллярного течения жидкости — электромагнитного происхождения и характер  взаимодействия между основным материалом, находящимся в твердом состоянии, и припоем в расплавленном состоянии диктуется значением и знаком электромагнитных сил поверхностей твердого и расплавленного материалов. Количественных же оценок электромагнитных сил взаимодействия пока нет. Признается, что силы смачивания являются основной причиной, способствующей затеканию припоя в капиллярные зазоры. Сам же процесс смачивания зависит от физико-химических свойств взаимодействующих при пайке материалов, и в том числе от запаса свободной поверхностной энергии основного металла, приводимой в табл. 3-14.

Таблица 3-14


Наименование
металла

Температура1, |с

Свободная поверхностная энергия,
Н/м

Наименование
металла

Температура, СС

Свободная поверхностная. энергия. Н/м

Алюминий

20

1,909

Магний

20

0,704

Вольфрам

20

6,814

Медь

1050

1,430

Железо

20

3,959

Цинк

20

0,859

Железо

1400

2,070

 

 

 

Структура и свойства паяных швов во многом зависят от режима пайки и условий охлаждения. С целью ограничения роста зерен кристаллов основного металла, ухудшающих его механические характеристики, предотвращения испарения составляющих компонентов припоя (что приводит к изменению температуры плавления последнего), преждевременного исчерпания активности припоя количество тепла, полученного объектом пайки при нагреве его поверхности до рабочей температуры должно быть оптимальным. Значение температуры и времени пайки, как правило, регламентируют.
Для предупреждения образования в паяных швах хрупких прослоек интерметаллидов процесс пайки ведут в условиях минимального перегрева припоя и оптимального времени пайки. При отсутствии интерметаллической прослойки центрами кристаллизации материала шва являются кристаллы основного металла. Размеры первичных зерен определяются рядом факторов, как-то: структурой образовавшегося сплава шва, температурой и временем пайки, скоростью охлаждения. Воздействием на скорость охлаждения после процесса пайки предотвращают возможность образования кристаллизационных трещин и пор, а также влияют на работоспособность соединения в целом.
Следует заметить, что паяное соединение оптимальной прочности может быть получено только при строгом соблюдении всего комплекса работ, связанных с процессом пайки.

При пайке на поверхности соединяемых частей в условиях окружающей атмосферы имеют место нерастворимые или растворимые припоем окисные пленки. В первом случае исключается взаимодействие припоя с основным металлом, и пайка становится невозможной. Кроме этого, так как припой не может смачивать окисную пленку, он не может заполнить капиллярные зазоры соединения. Во втором случае образуются слои хрупких интерметаллидов, снижающих прочностные: свойства паяного шва. Поэтому с целью защиты шва в процессе пайки от воздействия кислорода воздуха, очистки от окисных загрязнений и улучшения смачиваемости и растекаемости припоя в жидком состоянии за счет снижения его поверхностного натяжения нашли применение особые вещества — флюсы органического или неорганического состава.
Следует отметить, что, несмотря на большое число опубликованных работ у нас и за рубежом по изучению активного воздействия флюсов на процесс пайки, все же до сих пор единой теории процесса флюсования не разработано. Флюс, помимо выполнения отмеченных выше функций, должен сохранять свои первоначальные свойства, не меняя состава от нагрева при пайке, иметь температуру плавления ниже температуры плавления припоя, быть химически инертным к основному металлу и припою и не поглощаться ими, не вызывать сильной коррозии паяного соединения, при пайке не выделять токсичных газообразных продуктов; остатки флюса и шлаки должны легко удаляться с мест пайки.
Флюсы бывают твердые, пастообразные, жидкие, газообразные. По составу они делятся на флюсы на основе соединений бора, фтористых и хлористых соединений металлов и на основе канифоли и других органических соединений.
Для пайки припоями на основе серебра, меди, никеля, палладия применяют две первых группы флюсов. Флюсы на основе фторидов химически активнее флюсов на основе бора, и их применяют при наличии трудно удаляемых при пайке окисных пленок как с основного металла, так и с припоя.
При пайке алюминия и его сплавов припоями на цинковой и алюминиевой основах применяют флюсы третьей группы из смеси галогенов КС1 — LiCl с добавлением хлорида цинка ZnCl и фторидов щелочных металлов.
Флюсы для пайки легкоплавкими припоями на основе олова, свинца, кадмия применяют двух видов: со слабым и сильным флюсующим действием. К первым относятся флюсы на основе канифоли, флюсующее действие которой связано с входящими в ее состав органическими кислотами (абиетиновой и другими). Ко вторым относятся флюсы с высокой химической активностью па основе хлористого цинка, а также в смеси с хлористым аммонием. Но эти флюсы требуют полного удаления их остатков с мест пайки для исключения последующей коррозии.
Данные применяемых при пайке металлов флюсов приведены в табл. 3-15.

Таблица 3-15


Марка
флюса

Химический состав, %

Темпера
тура
пайки, °С

Применение

№ 200

Борная кислота 68—72 Тетраборнокислый натрий — 19—21
Фтористый кальций — 8—10

850—1150

Пайка нержавеющих сталей, жаропрочных сплавов припоями на основе меди, серебра, никеля, марганца

№ 201

Борная кислота — 79—81 Тетраборнокислый натрий — 13—15
Фтористый кальций — 5—6

850—1150

То же

№ 209

Фтористый калий (обезвоженный) — 40—44
Фторборат калия — 21—25
Борный ангидрид — 33—37

600—850

Пайка конструкционных и нержавеющих сталей, медных и жаропрочных сплавов серебряными припоями

№ 18В

Фтористый калий (обезвоженный) — 40
Борная кислота — 60

650—850

То же

№ 34А

Хлористый калий — 54—56
Хлористый литий — 29—35
Фтористый натрий — 9—11
Хлористый цинк — 8—12

420—620

Пайка алюминия и его сплавов

№ 5

Карналлит плавленый — 89
Криолит — 8
Окись цинка — 3

425—620

Пайка магниевых сплавов

Кани
фоль

Канифоль — 100

150—300

Пайка меди, ее сплавов, оцинкованного железа, никеля

КЭ

Канифоль — 25
Спирт этиловый — 75

150—300

ЛТИ-120

Канифоль — 20—25 Триэтаноламин — 1—2 Диэтиламин солянокислый — 3—5
Спирт этиловый — остальное

230—330

 

Хлористый цинк — 18 Хлористый аммоний — 6 Вода — 76

180—320

Пайка сталей, меди и ее сплавов



 
« Производство обмоток и изоляции силовых трансформаторов   Прокладка проводов и кабелей »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.