Пайка железа с помощью оловянного припоя

Особенности растирания и погружения

Технология лужения растиранием в своей основе содержит такой процесс, когда припой наносится на металлическое изделие и растирается паклей. При этом используется флюс в виде нашатыря и хлористого цинка. Вот последовательность операций:

  1. хлористый цинк наносится на металл и нагревается паяльной лампой;
  2. когда он закипит, в него вносится припой, который расплавляется;
  3. сверху посыпается нашатырь в виде порошка;
  4. затем паклей жидкое олово растирается по поверхности металлического изделия.

Для способа погружения используют лудильные ванны, в которых олово нагревается до +300 ℃. В расплавленный сплав опускается изделие из металла, которое покрывается слоем припоя.

При этом, чем дольше оно лежит в ванне, тем толще слой олова на нем осядет. Когда проводят лужение паяльника, то вначале нагревают его, затем погружают в канифоль, и только потом расплавляют им маленький кусочек олова, тем самым обеспечивая покрытие.

Особенности

Такой металл, как олово, известен человеку с древности, его свойства позволили применять его для изготовления оружия и инструментов. Благодаря олову появилась бронза, из которой стало возможным создавать самые разные бытовые принадлежности, а также ювелирные украшения.

Данный элемент обладает многими интересными характеристиками, среди которых:

  • высокая степень ковкости, посредством давления, за счёт хорошей пластичности и устойчивости к деформации;
  • лёгкая плавкость, температура плавления – 231,9 градуса, что даёт возможность делать сплавы с другими металлами;
  • плотность элемента сходна с плотностью железа;
  • металл способен закипать при существенно высоких температурах и долго находиться в жидком виде;
  • в состоянии кристаллизации олово обладает серебристым цветом с характерным металлическим блеском;
  • также изделия из этого химически чистого вещества при воздействии низких температур могут трансформироваться в порошок серого цвета.

Из всех свойств олова, пожалуй, самым важным является его плотность, поскольку она позволяет использовать металл для создания различных сплавов.

Не секрет, что олово применяется для припоя всевозможных частей и микросхем радиоэлектронных приборов, и оно, действительно, идеально для этого подходит, поскольку хорошо плавится, но из-за высокой стоимости состав, основой которого является это вещество, дополняется разными присадками.

Олово для пайки чаще всего включает свинец, но также для этого используются никель, кадмий, серебро, цинк, медь и сурьма. Добавки выбираются в зависимости от металла деталей, которые должны сохранять целостность. Поэтому вещество соединяют с элементами, дающими определённую температуру плавления.

Выпускается паяльное олово в виде специальной пасты, прутков, шариков и проволоки.

Выбор припоя и прочих материалов

Для процесса спаивания нержавейки с помощью паяльника, необходимо правильно подбирать припой, поскольку от этого выбора зависит конечный результат. Одним из самых востребованных видов считается серия ПОС. Такая разновидность для спаивания в отличие от простого олова выпускается в форме брусков с наличием дополняющих вкраплений свинца, благодаря чему свойства материала меняются в положительную сторону. Существует несколько марок такой серии:

  • ПОС-50Кд18;
  • ПОС-61;
  • ПОС-40.

Такие припои могут иметь в себе не только олово, еще кадмий, свинец и другие металлы. Если необходимо осуществить процесс спаивания изделий, которые будут использоваться для продуктов питания, то требуется проследить, что бы в материале не присутствовало ничего кроме олова, поскольку другие металлы могут принести вред для вашего организма.

Небольшим затруднением является выбор подходящего флюса, поскольку совсем не каждый подойдет. В подобном случае потребуется специальный активный флюс, в роле него выступает паяльная кислота, ортофосфорная кислота или хлористый цинк. Рекомендуется незамедлительно приступать к работе, после нанесения его на поверхность металла, поскольку флюс может совместиться с пленкой.

Технология спаивания нержавеющей стали при помощи олова

Перед осуществлением процесса спаивания нержавеющей стали оловом, требуется провести подготовительные процедуры с металлом. Вначале необходимо осуществить механический процесс, используя щетку по металлу или наждачную бумагу, в зависимости от толщины заготовки.

Затем потребуется удалить оксидную пленку, появляющуюся на поверхности металла, а еще от жировых появлений и других загрязнений с помощью растворителя, ацетона и прочих химических веществ. Потом, на чистую поверхность требуется нанести флюс, в случае, если комбинированный припой, в составе которого уже имеется подобное вещество, не используется. После выполнения всех подготовительных процедур, можно непосредственно переходить к процессу спаивания. Для этого потребуется осуществить нагрев детали с помощью горелки или паяльника. Если используется горелка, то нужно тщательно смотреть за уровнем кислорода, поскольку при его недостатке, металл начнет подвергаться окислению.

Что бы ни упустить такой важный нюанс, потребуется обращать внимание на цвет пламени, поскольку, если состав будет перенасыщен, оно станет светло-синим. Для расплавления припоя, понадобится произвести нагрев всей области соединения до необходимой температуры, поскольку его плавление зависит не от горелки, а от нагретого ею металла

Припой кладется на место, где детали соединяются, действуя не спеша, пока все место не будет наполнено.

Пайка своими руками

Стоит отметить, что пайка нержавеющей стали в домашних условиях с применением оловянного припоя — это не такое уж частое явление. Поскольку сама технология пайки сложна и редко применяется в быту. Но порой домашнему мастеру все же приходится столкнуться с необходимостью пайки нержавейки. Это может быть просто мелкий ремонт. Что делать в таких случаях?

Прежде всего, ознакомьтесь с обучающими материалами и видео. Они помогут лучше понимать всю суть работы с нержавеющей сталью. Так вы сможете избежать большинства ошибок и добиться более-менее достойного результата. А мы, в свою очередь, кратко расскажем вам, как выполнять пайку и что нужно учесть.

Инструменты

Работа начинается с инструмента. Без него вы просто не сможете выполнить пайку. Конечно, некоторые инструменты можно сделать своими руками из подручных средств, но мы все же рекомендуем приобрести качественный инструмент в магазине.

Итак, для пайки вам понадобится:

  • Электрический паяльник, работающий от стандартной сети в 220В. Его мощность должна быть не ниже 100Вт, а лучше еще больше.
  • Конечно, флюс типа «бура». Пастообразный или жидкий. А также кисточка для его нанесения.
  • Наждачная бумага, напильник или шлифмашинка.
  • Металлический припой, изготовленный из чистого олова или смеси олова со свинцом.

Необязательно, но рекомендуется держать при себе стальной трос и небольшую металлическую трубку. Позже вы узнаете, зачем нам нужны эти компоненты.

Технология пайки

Теперь перейдем к технологии пайки. Еще раз повторим, что мы рассказываем о пайке на дому, а не в условиях промышленного цеха.

Для начала зачистите поверхность металла. Для этого используйте наждачку, шлифмашинку или напильник. Удалите все пятна, загрязнения, следы или масла или краски, очаги коррозии. Если это не сделать, качество сварки сильно ухудшится. Швы будут дефектными, и ваша работа пойдет насмарку.

После того, как вы тщательно подготовили поверхность деталей, нанесите флюс. Чтобы нанести флюс для пайки нержавейки используйте небольшую кисточку. Наносите флюс равномерным не толстым слоем. Флюс не только защитит сварочную зону от окисления, но и обеспечит качественное лужение. Об этом мы поговорим далее.

После нанесения флюса на будущую зону сварки, необходимо выполнить лужение. Луженое — это процесс, при котором тонкий слой олова наносится на металлическую поверхность. Этот процесс необходим для дальнейшей пайки. У новичков часто не получается с первого раза правильно выполнить лужение. Это не страшно. Вы можете нанести второй слой, предварительно прогрев детали до невысокой температуры.

Вы прогрели детали, снова попытались выполнить лужение, но ваши попытки не увенчались успехом? У многих сварщиков припой просто скатывается вниз, вместо того, чтобы образовывать тонкий слой на поверхности металла. Здесь-то нам и понадобится стальной трос и металлическая трубочка. Из этих двух компонентов можно сделать простейшую металлическую кисть.

Чтобы ее изготовить, трос должен быть того же диаметра, что и трубочка. Трос продевается в трубочку и на одном конце разматывается до образования своеобразной «косточки». С помощью такого приспособления выполняется зачистка металл. Да, вы используете эту «кисть» вместо наждачной бумаги или напильника. Как показывает практика, применение такого нехитрого приспособления эффективнее всего очищает поверхность металла. А ведь от этого во многом и зависит лужение. Многие просто недостаточно тщательно очищают поверхность, из-за чего не удается покрыть металл оловом.

Только после того, как все эти этапы выполнены, можно приступать к самой пайке деталей. Здесь уже все гораздо проще. Припой подается в сварочную зону одной рукой. В другой руке нужно держать паяльник и двигать его синхронно с припоем, равномерно заполняя стык между двумя деталями.

Особенности

Во время работ вы наверняка столкнетесь с некоторыми трудностями. Например, при медленной пайке в составе нержавейки могут сформироваться карбидные соединения. Качество шва ухудшится, а вероятность образования дефектов увеличится. Чтобы избежать этих проблем выполняйте пайку быстро и уверено. Не медлите и не останавливайтесь подолгу на одном этапе.

Также рекомендуем после пайки прокалить деталь в печи. Так карбидные соединения точно не смогут образоваться в составе нержавейки.

Недостатки пайки нержавейки твердыми припоями

  • Если сравнивать с использованием других припоев, то процесс получается более трудоемким;
  • Твердые сплавы нередко оказываются более дорогостоящими, как и себестоимость пайки, за счет того, что используется больше ресурсов;
  • Далеко не каждый инструмент может дать ту температуру, которая требуется для этого процесса, поэтому, в домашних условиях он оказывается трудноосуществимым.

Подготовка оборудования и материалов

Перед тем как паять нержавейку твердым припоем, следует заняться подготовкой. Для проведения пайки нужно подобрать правильную горелку, которая бы смогла выдать требуемую температуру и обладала достаточной шириной пламени, чтобы равномерно обрабатывать поверхность.

Выбор горелки для пайки припоями

Следует сделать так, чтобы под рукой всегда находился флюс и припой, чтобы вовремя сделать все нужные процедуры. Перед работой нужно подготовить все под заданный режим работы и проверить работоспособность инструментов.

Отличия высокотемпературной пайки от низкотемпературной

При высокотемпературном спаивании используется нагрев при помощи горелки, тогда как в ином случае применяется электрический нагрев.

Высокотемпературная пайка нержавейки

Также различается температура плавления самого припоя. В первом случае она намного более высокая, что также влияет и на качество соединения, так как оно становится значительно выше. Низкотемпературная пайка, впоследствии, выдерживает меньшие температурные режимы воздействия. Высокотемпературная может вызывать структурные изменения в металле, если температура его плавления близка к той, которая используется при обработке. Для них также используется оборудование различной мощности.

Выбор твердого припоя

Медно-цинковый припой представлен в серии ПМЦ с различным содержанием меди. Его часто используют вместе с дополнительным легированием, чтобы снизить сильную отдачу при вибрации.

Медно-цинковый припой

Медно-фосфорный представлен в серии ПМФ с различным содержанием фосфора, в зависимости от цифры модели.  У него хорошая устойчивость к коррозии и высокая текучесть. Иногда его могут использовать для замены серебряного припоя.

Медно-фосфорный припой

Медно-циноквые обладают высокими технологическими свойствам. При добавлении олова температура плавления снижается, так что он относится к универсальным припоям.

Выбор флюса

Пайка нержавеющей стали твердыми припоями требует тщательного подбора флюса. Одним из лучших вариантов для данного металла состоит на 70% из буры, на 20% из борной кислоты и на 10% из фтористого кальция.

Технология пайки нержавейки твердым припоем

  1. Зачистить механическим способом стыковые части деталей.
  2. Зафиксировать заготовки в неподвижном положении.
  3. Зону, где будет происходить спайка, нужно промазать флюсом.
  4. Горелка зажигается и устанавливается на нужный режим.
  5. Постепенно прогревается зона спайки, пока не изменится цвет металла.
  6. К детали подается припой, который может быть сразу покрыт флюсом.
  7. Осуществляется постепенное запаивание поверхности, передвигая расходный материал вдоль линии спайки.

Контроль качества шва

Существует несколько способов проверить, насколько хорошо все спаялось. Для этого используют такие методы как:

  • Параметрический;
  • Трансформаторный;
  • Люминесцентный;
  • Цветной;
  • Оптический;
  • Визуальный.

Меры безопасности

Даже когда происходит пайка пищевой нержавейки твердыми припоями в домашних условиях, то следует придерживаться правил безопасности. Во-первых, для пищевой нержавейки припой не должен содержать цинк или свинец. Также не стоит забывать о высоких температурах, с которыми идет работа и брать все незащищенными руками раньше времени остывания. Баллон с газом должен находиться на достаточном расстоянии от открытого огня горелки.

Почему пайка может не получиться?

Основными причинами неудач являются:

  • Недостаточно хорошая зачистка перед самим процессом;
  • Плохой разогрев заготовки, так что припой не смог нормально сцепиться с металлом;
  • Был неправильно подобран припой для такого соединения;
  • Было использовано недостаточное количество флюса, так что материал не начал плавиться, как того требовала технология;
  • После спайки, когда все еще не остыло, было механическое воздействие со сдвигом детали.

Пайка нержавеющей стали в домашних условиях

Иногда возникает потребность спаять изделие из нержавеющей стали. Перед тем как паять нержавейку в домашних условиях, необходимо ознакомиться с технологией, принципами выполнения работ.

Подготовка

Тщательная очистка поверхности изделия в области стыка является ключом к крепкой пайке. Масло и жир удаляют с помощью растворителей, а проволочную щетку или абразивную обработку наждачной тканью применяют для устранения сложных типов загрязнения.

Шероховатая поверхность абразива эффективна, она улучшит адгезию припоя. Рекомендуется проводить ремонтные работы сразу после очистки. Если это невозможно, детали предварительно покрывают присадочным материалом (лужат). Припаивая детали из латуни или меди, необходимо нанести тонкий слой олова на предварительно разогретый участок, который соединяется с изделием.

Процесс пайки

Технологическая операция заключается в соединении нержавейки с помощью присадочного металла, благодаря силам сцепления между атомами. Руководство соединения деталей:

  1. Подключают паяльник и дают ему нагреться.
  2. Слегка шлифуют края металла в месте будущего шва или заплаты, чтобы избежать появления неровностей. 2 части должны соединиться без каких-либо промежутков.
  3. Удаление шлифовальной пыли влажной тряпкой.
  4. Области, которые недопустимо подвергать воздействию растворителей, закрывают малярной лентой.
  5. Флюс наносится в зоны, которые будут принимать припой.
  6. Разместить в рабочей зоне весь необходимый инвентарь. Паяльник кладут на безопасном расстоянии. Проволочный припой разматывают.
  7. Проводится лужение. Тонким слоем наносится смесь олова и свинца.
  8. Если покрыть изделие припоем не удается (смесь скатывается по запчасти), прибегают к проверенному способу. Изготавливают небольшую кисточку из стальной проволоки и трубки. Паяльную кислоту наносят непосредственно перед использованием щетки. Нагревают детали паяльником или паяльным пистолетом, хорошо защищают самодельной щеткой. Данная процедура эффективна, т.к. снимается окисная пленка без использования химических соединений.
  9. Наносится тонкий слой растопленного олова.
  10. Начинается процесс пайки оловом.
  11. Паяльник удерживают в области стыка, который заполняется присадочным материалом.
  12. Получить сталь нужной температуры трудно, поэтому необходимо внимательно следить за процессом. Перегретые детали покрываются оксидами, которые снижают качество отделки нержавейки.
  13. Дают остыть.
  14. Очищают швы наждачной бумагой и растворителем.

Основные ошибки во время пайки

Распространенные ошибки, мешающие достигнуть положительного результата:

  1. Неверный выбор растворителей. Агрессивные вещества необходимы для удаления оксида с подготовленной поверхности. Следует избегать использования паст на основе соляной кислоты, поскольку коррозия усложнит очистку.
  2. Перегрев места соединения.
  3. Загрязненное жало паяльника.
  4. Несоответствие требованиям. Выбор сплава должен соответствовать ожидаемым условиям эксплуатации (механическая нагрузка, цветовое соответствие, контакт с пищевыми продуктами или водой).
  5. Упущенное время. Пасту удаляют сразу после проведения работ, чтобы избежать обесцвечивания и предотвратить коррозию.
  6. Температура разогрева не соответствует плавке.
  7. Нарушение спаянных швов. Это происходит в результате движения, когда сплав затвердевает.
  8. Холодное сплочение. В результате недостаточного нагрева холодные швы часто характеризуются жесткостью, шероховатостью и неравномерностью. Эта ошибка припаивания создает ненадежные швы, подверженные растрескиванию, разрушению.

Соединение будет прочным, если использовать соответствующий припой и не экономить на флюсе.

Припои

От грамотного подбора припоя зависит конечный результат. Для изготовления чаще используют различные сплавы, чем чистый металл. Основными характеристиками являются:

  • адгезия к поверхности;
  • температура плавления.

Первый параметр влияет на прочность сцепления изделий. Второй – на сферу применения, ведь температура плавления припоя должна быть ниже, чем у базового металла.

Исходя из этого, пропой делят на две группы:

  1. Легкоплавкие. В основе лежит свинец, олово, к которым добавляют различные химические элементы.
  2. Тугоплавкие. Изготавливают на основе серебра и прочих металлов, с температурой плавления выше 500 Сº.

Для ремонта ювелирных украшений используют специальный золотой припой.

Форма выпуска зависит только от изготовителя. Он может иметь вид стержня, сухого порошка, гранул или таблеток.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector