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

Подготовка и методы пайки 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

Способы подготовки поверхности металлов для пайки.

Одной из подготовительных операций перед пайкой является очистка поверхности шва от всех загрязнений, в том числе и от окисных пленок (окалины). Это обязательное требование связано с тем, что расплавленный припой не может смачивать загрязненную поверхность металла, а следовательно, не в состоянии и взаимодействовать с основным металлом.
В производственной практике применяют механические и химические способы очистки поверхности металлов.
Омыляемые жиры с поверхности удаляют с помощью щелочных растворов, а неомыляемые — при помощи органических растворителей, таких, как бензин, четыреххлористый углерод, дихлорэтан и др. Применяют и электролитическое обезжиривание. С целью ускорения процесс сопровождают ультразвуковым озвучиванием.
Заготовки после обезжиривания (для удаления окисных пленок) подвергают травлению серной, соляной или фосфорной кислотой. Для ускорения применяют электрохимический способ анодного и катодного травления.
Применяют и комбинированные способы одновременного обезжиривания и травления. С целью избежания повторного окисления поверхности время хранения очищенных деталей до пайки ограничивается.

Методы пайки.

Пайка в печах с восстановительной атмосферой.

Пайка в восстановительной газовой среде сопровождается реакцией восстановления окисной пленки газом. Для восстановления применяют водород, диссоциированный аммиак (2NH3↔N2 + 3H2) и различные горючие газы — светильный, водяной, генераторный и др.
Для пайки в среде водорода условию восстановительной среды соответствует неравенство PH2>PH2О, а окислительному процессу. Здесь РН и Рн2о—парциальные давления водорода и водяного пара.
На рис. 3-16 представлена схема печи непрерывного действия с роликовым подом 1. Печь состоит из трех зон — предварительной 4, пайки 6 и безокислительного охлаждения 9. Электронагреватели 7 расположены снизу и сверху роликового пода. Подача восстановительной атмосферы осуществляется через ввод 3, удаление отработанного газа — через вывод 10. Печь работает при избыточном давлении газа. Вход и выход снабжаются уплотняющими занавесками 2. Газ, выходящий через неплотности занавесок, поджигается. Этим исключается возможность проникновения кислорода воздуха в зону печи. Зона 9 снабжена водоохлаждаемой рубашкой 8. Каркас печи сварной, газонепроницаемый; футеровка 5 изготовлена из огнеупорного кирпича.
Нагревательные элементы изготовляются из нихрома, сплава Х20Н80ТЗ, молибдена, никельхромового сплава ЭИ626; керамика — из материалов типа силит, карборунд, дисилицид молибдена и др. Движение роликов пода — принудительное при помощи внешней цепной регулируемой передачи. Температура в зоне пайки и в защитной зоне поддерживается в заданных пределах автоматически.
Крупногабаритные детали устанавливаются непосредственно на роликовый под, а мелкие изделия транспортируются через рабочие зоны печи иа поддонах.
Для пайки относительно мелких изделий применяют печи конвейерного типа с непрерывно движущейся сетчатой нихромовой лентой. При небольшом объеме производства применяют электропечи с ручной подачей.
схема печи непрерывного действия
Рис. 3-16
К этим печам относятся туннельные и камерные печи с зонами пайки и охлаждения. Детали в печь проталкиваются на поддонах, решетах и т. п.
В восстановительной среде пайку производят и в специально приспособленных для этого контейнерах, устанавливаемых в обычных нагревательных печах, в которых контейнеры вместе с загруженными внутрь их изделиями нагреваются и выдерживаются при заданной температуре. Охлаждение контейнеров с изделиями производят с циркулируемой внутри их восстановительной атмосферой.
Применяют также нагрев металлического корпуса контейнеров токами высокой частоты, что позволяет сократить время пайки в десятки раз.

Высокочастотная пайка.

Благодаря целому ряду преимуществ широкое применение нашел метод высокочастотной пайки с индивидуальным нагревом каждого изделия, подвергаемого пайке. Применяют пайку ручную, полуавтоматическую и автоматическую.
При полуавтоматической пайке должно обеспечиваться точное фиксирование места спая детали по отношению к кондуктору, а сам процесс пайки происходит автоматически тремя способами:       с автоматической выдержкой времени нагрева;
с выдержкой температуры нагрева; с выдержкой затраченной энергии.

Освоена также высокочастотная пайка в вакууме и в восстановительной атмосфере.

Пайка погружением.

Применяют два способа пайки погружением: погружение в расплавы солей и погружение в расплавы припоев.
При составе солевой смеси учитывают требуемую температуру пайки. Температура кипения отдельных компонентов солевой смеси не должна быть близкой к температуре пайки, с тем чтобы исключить возможность изменения рабочей температуры ванны.
Солевой состав ванны в большинстве случаев оказывает флюсующее воздействие на подвергаемые пайке поверхности, поэтому надобность в применении флюса отпадает. Флюс применяют только при пайке стальных деталей серебряным припоем. В табл. 3-16 приведены употребляемые при пайке составы солевых смесей ванн, температура плавления смесей и максимальная рабочая температура. Если температура пайки не превышает 950° С, то применяют печи-ванны с металлическим тиглем, а для более высоких температур — ванны с керамической футеровкой.
Таблица 3-16

От печей соляные ванны выгодно отличаются более быстрым нагревом соединений; так, например, для стальных деталей, по данным [57], разница во времени процесса пайки весьма значительна, что подтверждается кривыми рис. 3-17. Кривая 1 соответствует нагреву в печи, кривая 2 — в соляной ванне.
Если толщина соединяемых пайкой частей существенно различна, то перед погружением в ванну детали предварительно нагревают до 300—400° С. Пайку мелких деталей производят в кассетах или подобных им приспособлениях. Время выдержки деталей в ванне должно быть регламентировано, так как недовыдержка приводит к непропаянным частям шва, а перевыдержка — к вытеканию припоя из шва. Охлаждение деталей производят на воздухе. Для удаления остатков соли детали промывают в горячей воде.
В промышленности используются ванны с газовым и электрическим обогревом.
Электрические ванны с наружным обогревом изготовляют мощностью до 30 кВт, а электродные — однофазные, а трехфазные— до 100 кВт,
Пайка погружением в расплавленный припой применяется преимущественно при соединении частей изделий легкоплавкими припоями.
Зеркало ванны с расплавленным припоем обычно сверху покрыто слоем расплавленного флюса. Объем припоя в тигле должен быть таким, чтобы при погружении в него деталей не происходило существенного понижения температуры. Спаиваемые поверхности обычно подвергают лужению, что обеспечивает 100%-ную гарантию полной пропайки шва.


Рис. 3-17

При массовом процессе пайки погружением используются полуавтоматические и автоматические установки.

Контактная пайка.

В электроаппаратостроении широко применяется электрическая контактная пайка твердыми припоями при изготовлении контактов, токопроводов и др. При этом способе выделение тепловой энергии, как и при точечной электросварке, идет за счет переходного электрического сопротивления в местах стыка поверхностей спая. Применяют медные и графитовые электроды. Первые обеспечивают концентрированный нагрев места спая, тогда как при использовании графитовых электродов имеет место нагрев и окрестности места спая.
При контактной пайке не в защитной среде применяют флюсы в виде водных и спиртовых растворов или используют самофлюсующиеся припои.

Другие способы пайки.

При укладке электрического монтажа пайку производят паяльниками, при посредстве которых осуществляется весь процесс пайки легкоплавкими припоями, как-то: нагрев флюса, расплавление и накопление припоя, прогрев частей изделия в месте спая, внесение припоя в шов и удаление излишков припоя.
Напайку серебряных полос к контактам многоамперных автоматов и другие работы производят с помощью газопламенных ацетилено-кислородных горелок. Припой применяют в виде прутков, а флюс — порошкообразный.

Конструирование паяных изделий.

На рис. 3-18 представлены некоторые типичные швы паяных соединений (а — плоские внахлест; б — плоские встык; в — тавровые; г — трубчатые). Размер необходимой контактирующей площади шва зависит от условий работы соединения и прочностных свойств припоя.
швы паяных соединений
Рис. 3-18
Если соединению пайкой подвергаются разнородные материалы, то учитывают разницу их коэффициентов расширения. Выявлено, например, что при пайке алюминия с магнием и медью, магния со сталью, титана с медью и никелем качественные паяные швы получаются лишь при наличии барьерных покрытий, предохраняющих от возникновения хрупких прослоек интерметаллоидов.
В образовании качественного паяного шва большую роль играет обеспечение при пайке заданного капиллярного зазора. Оптимальные значения ряда зазоров при пайке различными припоями приведены в табл. 3-17.
Коробление некоторых изделий в процессе пайки заставляет предусматривать правку и окончательную механическую обработку после пайки. При конструировании паяного соединения учитывают рациональное размещение припоев или удобство присадки припоя непосредственно в процессе пайки.
Таблица 3-17


Качество паяных изделий во многом зависит от контроля за строгим соблюдением хода технологического процесса на всех этапах производства. При этих условиях обычно ограничиваются внешним осмотром изделия, механическими испытаниями и проверкой герметичности швов, если последние испытания предусмотрены как обязательные.

Изделия, паянные в защитной атмосфере, должны иметь чистую и блестящую поверхность, а вдоль швов — галтели из припоя.
По аналогии со сварными конструкциями дефекты паяных изделий разделяют на дефекты заготовок и сборки под пайку, дефекты паяных швов и дефекты паяного изделия в целом.



 
« 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.