Материал: Технология ремонта танков [учебник].

Г л а в а III

РЕМОНТ ДЕТАЛЕЙ ПАЙКОЙ

Пайка имеет широкое применение при ремонте танков. При по­ мощи пайки ремонтируют радиаторы, трубопроводы, детали электро­ радиооборудования и др.

П а й к о й называется процесс соединения подогретых металли­ ческих деталей при помощи расплавленного присадочного металла, называемого припоем. Таким образом, процесс пайки отличается от процесса сварки тем, что при пайке металл детали не доводится до оплавления в месте соединения.

При пайке происходит изменение состава и свойств как припоя, так и соединяемых металлов в зоне пайки. Это изменение свойств металла и припоя происходит вследствие их взаимной диффузии. Чтобы прочность пайки была наибольшей, необходимо стремиться обеспечить наиболее полную взаимную диффузию припоя и металла детали.

Степень диффузии спаиваемых металлов и припоя зависит от температуры подогрева деталей и припоя при пайке, времени вы­ держки при этой температуре и чистоты соединяемых поверхностей деталей.

Чем выше температура пайки, тем более полной будет диффузия металла и припоя и, следовательно, тем прочнее будет соединение. Однако температура пайки не должна быть выше определенного предела, зависящего от свойств применяемого припоя. Нужно иметь в виду, что кислород воздуха при высоких температурах более ин­ тенсивно окисляет металл и, следовательно, затрудняет взаимную диффузию припоя и металла. При снижении температуры пайки уменьшается жидкотекучесть припоя, ухудшается его способность проникновения в металл. Поэтому для каждого припоя существует оптимальная температура, при которой обеспечивается наибольшая прочность соединения (рис. 149).

Большое влияние на прочность пайки оказывает время выдержки деталей при температуре пайки. Чем больше выдержка, тем больше глубина диффузид припоя и металла и выше прочность соединения.

263

Решающее влияние на прочность пайки имеет чистота соединяе­ мых поверхностей деталей. Если поверхности деталей хорошо очи­ щены от загрязнений и окислов, то диффузия припоя и основного металла будет более полной и соединение получится более прочным. Поэтому детали перед пайкой необходимо очистить от загрязнений и окислов до металлического блеска.

260 280 300 320

Температура пайки

Рис. 149. Влияние температуры пайки на прочность соединения стальных деталей припоем ПОС-40

Для того, чтобы предохранить детали от окисления в процессе пайки и удалить окислы, если они все же будут появляться, приме­ няют различные флюсы. Флюсы закрывают поверхности спаивае­ мых деталей от доступа воздуха и, следовательно, предохраняют их от окисления. Одновременно флюсы либо растворяют появившиеся окислы, либо вступают с ними в химическую реакцию, образуя сое­ динения, которые всплывают на поверхность расплавленного припоя.

Существует два вида пайки: пайка мягкими припоями и пайка твердыми припоями.

ПАЙКА МЯГКИМИ ПРИПОЯМИ

Мягкими припоями называют припои с температурой плавления около 300°С. Прочность соединения, выполненного при помощи мягкого припоя, сравнительно невелика и по пределу прочности на растяжение обычно не превышает 1 0 ^ - 1 2 кг/мм2.

Наибольшее применение при пайке мягкими припоями нашли оловянно-свинцовые припои. Эти припои универсальные и приме­ няются при пайке деталей из различных металлов, кроме алюми­ ния, при пайке которого применяют специальные припои.

Состав, температура плавления и назначение различных оло­ вянно-свинцовых припоев регламентируются ГОСТ 1499—54 (табл. 19).

Физико-механические свойства оловянно-свинцовых припоев за­ висят от процентного соотношения входящих в них олова и свинца.

264

пайке обеспечивают малооловянистые припои с содержанием оло­ ва около 30% (рис. 151). Это объясняется более высокой способ­ ностью малооловянистых припоев к диффузии. Высокая диффу­ зионная способность малооловянистых припоев объясняется сле­ дующими их свойствами.

Малооловянистые припои хорошо смачивают металлические по­ верхности (рис. 152). Если нанести одну каплю расплавленного припоя ПОС-40 на подогретую и профлюсованную стальную пла­ стинку, то припой, растекаясь по пластинке, смочит поверхность площадью в 1100 мм2. Способность смачивать металлические по­ верхности у других припоев значительно ниже. Высокая способ­ ность малооловянистых припоев смачивать металл обеспечивает

265

более полную диффузию припоя в поверхности спаиваемых дета­ лей.

Малооловянистые припои имеют наиболее высокий температур­ ный интервал плавления (разность между температурой полного расплавления припоя — г“к и температурой начала плавления — /и). Для припоя ПОС-ЗО температурный интервал плавления {t =

— tu) составляет 75°С, а для припоя ПОС-90 — только 39°С. Припой с большим интервалом плавления при пайке больше времени на­ ходится в жидком состоянии, что способствует более полной диф­ фузии.

(з кг/пи 3

Рассматривая кривые, показанные на рис. 150 и 151, можно так­ же отметить, что прочность пайки оловянно-свинцовыми припоями выше прочности самих припоев. Предел прочности различных при­ поев на растяжение не превышает 5 кг/мм2, а прочность соединения стальных деталей при помощи этих припоев достигает 10— 1 2 кг/мм2. Это явление вполне закономерно, так как при пайке свойства припоя и его состав изменяются за счет диффузии с ним металла деталей.

В ряде случаев при пайке деталей электрооборудования танков применяют мягкие оловянно-свинцовые припои, имеющие в своем составе-серебро и кадмий. Серебро улучшает технологические, ме­ ханические и антикоррозионные свойства припоя, а кадмий сни­ жает температуру его плавления. Химический состав и температу­ ра плавления этих припоев по ГОСТ 8190—56 приведены в табл. 20.

Следует отметить, что припой ПСр2 является по существу при­ поем ПОС-ЗО, легированным серебром и кадмием.

26(5

Рис. 152. Влияние состава оловянно-свинцового припоя на его спо­ собность смачивать подогретые металлические поверхности

267

Т е х н о л о г и ч е с к и й п р о ц е с с п а й к и м я г к и ми п р и- п о я м и состоит из трех основных этапов: подготовки детали к пайке, собственно пайки и обработки детали после пайки.

Подготовка к пайке является наиболее ответственным этапом процесса. От качества ее выполнения зависит прочность соедине­ ния деталей. При подготовке деталей к пайке необходимо прежде всего хорошо подогнать соединяемые поверхности друг к другу и тщательно очистить их от загрязнений и окислов. При подгонке поверхностей деталей необходимо обеспечить возможно более плот­ ное их прилегание. Зазор между спаиваемыми поверхностями дета­ лей должен быть не более 0,1 мм. Чем меньше зазор и тоньше слой припоя, тем прочнее пайка. Большая прочность пайки при тонком слое припоя достигается за счет изменения его свойств в результа­ те диффузии основного металла в припой.

После очистки спаиваемые поверхности деталей покрывают флюсом. В качестве флюса применяют водные растворы хлористого

ропроводов и приборов электрорадиооборудования используют ра­ створ канифоли в спирте, так как кислотные флюсы могут вызвать окисление соединений.

После флюсования кромки запаиваемых деталей тщательно облуживают, пользуясь паяльником или паяльной лампой. Лужение

268