Технология конструкционных материалов: Учебное пособие по дисциплине «Технологические процессы машиностроительного производства», страница 91

Медь и медные сплавы — хорошо соединяются мягкими и твердыми припоями всеми известными способами пайки. Тем не менее пайка каждого из этих материалов имеет свои особенности.

Для пайки меди чаще применяют серебряные, медно-цинковые, медно-фосфорные и оловянно-свинцовые припои. Медно-фосфорные припои являются самофлюсующимися, так как входящий в припой фосфор выполняет роль флюса. Некоторая сложность при пайке меди возникает вследствие ее высокой теплопроводности, затрудняющей местную концентрацию тепла.

Латуни хорошо соединяются медно-фосфорными, серебряными и оловянно-свинцовыми припоями. Пайка оловянистых бронз может выполняться медно-фосфорными, серебряными и медно-цинковыми припоями любым способом, но с постепенным нагревом, так как при резком нагреве до высокой температуры эти бронзы склонны к образованию трещин.

Алюминиевые бронзы хорошо паяются припоями с добавкой никеля, который снижает хрупкость паяного шва. Перед пайкой требуется тщательная зачистка деталей и флюсование смесью борной кислоты с хлористыми и фтористыми солями щелочных металлов.

Медно-никелевые сплавы хорошо соединяются любым способом пайки припоем на медной основе или медью.

Алюминий и алюминиевые сплавы соединяются пайкой с большим трудом, что обусловлено присутствием на поверхности деталей тугоплавкой химически стойкой окисной пленки, препятствующей взаимодействию припоя с основным металлом.

Для удаления окисной пленки при пайке алюминия и его сплавов требуются сильнодействующие флюсы, содержащие хлористые и фтористые соединения щелочных и земельно-щелочных металлов (хлористый литий, хлористый калий, фтористый натрий и хлористый цинк). Температура плавления таких флюсов 380°—420°С. Поэтому они применимы только при пайке твердыми припоями, например, сплавом алюминия с медью (28%) и кремнием (6%).

Температура плавления указанного сплава 525°С. Вследствие высокой химической активности флюсов паяные швы, выполненные мягкими припоями, имеют недостаточную коррозионную стойкость. Поэтому пайка алюминия и алюминиевых сплавов осуществляется после предварительного облуживания деталей ультразвуковым или механическим способом без применения флюсов.

Ультразвуковой способ облуживания, часто называемый ультразвуковой пайкой, основан на использовании кавитационных явлений, наблюдаемых в жидкостях. Кавитацию в жидком припое вызывают ультразвуковыми колебаниями, получаемыми с помощью магнитострикционного вибратора при пропускании через его обмотку тока высокой частоты. Под действием кавитации окисная пленка разрушается, ее частицы, будучи легче припоя, всплывают на его поверхность и легко удаляются скребком. Чистый металл при этом взаимодействует с расплавленным припоем и после охлаждения на поверхности деталей образуется тонкий слой полуды.

Облуживание осуществляют ультразвуковым паяльником или при погружении деталей в ультразвуковую ванну с расплавленным припоем. Ультразвуковой способ может применяться также для лужения деталей из нержавеющей стали, хрома и других металлов.

Механический способ облуживания деталей из алюминия и алюминиевых сплавов заключается в том, что окисная пленка соскабливается, например, шабером или проволочной щеткой под слоем расплавленного припоя или с помощью специального абразивного карандаша.

Облуженные тем или иным способом детали скрепляют вместе и прогревают источником тепла до образования паяного шва.

В качестве мягких припоев для облуживания и пайки алюминия и алюминиевых сплавов применяют сплавы олова c цинком и кадмием. Удовлетворительные результаты дает припой с содержанием 90 % олова и 10 % цинка, имеющий тем­пературу плавления 198°С.

После окончания процесса пайки необходимо удалить флюс, очистить окисленные поверхности, устранить наплывы и участки растекания припоя. Удаление флюса вызывается его отрицательным влиянием на коррозионную стойкость металлов в местах пайки.