Реферат: Основы пайки

Московский государственныйавтомобильно-дорожный институт.

Основы пайки

Студент: Троицкий А. П.

Группа: 1КМ1

Москва 2001.

План реферата

1.<span Times New Roman"">    

Основы теории пайкиметаллов……………………1

2.<span Times New Roman"">    

Технологияпайки…………………………………...2

3.<span Times New Roman"">    

Флюсы ………………………………………………3

4.<span Times New Roman"">    

Припои………………………………………………4

5.<span Times New Roman"">    

Подготовка деталей кпайке………………………..5

1.<span Times New Roman"">              

Основы теории пайки металлов    Пайка — сложный физико-химическийпроцесс получения соединения в результате

Взаимодействиятвердого паяемого (основного) и жидкого присадочного металла

(припоя)

<img src="/cache/referats/8393/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

Паяноесоединение неоднородно по строению и составу. Паяный шов включают в себя спаи,диффузионные зоны и место припоя кристаллизовавшегося в зазоре между деталями сприкристаллизованными ионами.

Спай – переходный слой, образующийся в результатевследствие физико-химического взаимодействия расплавленного припоя с паяемымметаллом. Контактная поверхность плавится в результате теплообмена с припоем.

Диффузионная зона – результат взаимной диффузииприпоя и паяемого металла.

Прикристаллизованная зона – результатконцентрирования в области спая тугоплавких компонентов при кристаллизациирасплава.

Прочностные характеристики паяного соединенияопределяется возникновением химических связей между пограничными слоями припояи паяемого металла (адгезией), а также сцеплением частиц внутри припоя  или паяемого металла между собой (когезией).

Особенности процесса кристаллизации вызваны:

·<span Times New Roman"">       

·<span Times New Roman"">       

·<span Times New Roman"">       

  между соединяемымиметаллами расплавом припоя и газовой средой.

Вследствие малого зазора, в процессе пайки междудеталями образуется незначительное количество жидкого припоя, активновзаимодействующего с паяемыми металлами. В жидкий припой, вследствие диффузии,попадают  примеси, а в металл переходятнекоторые компоненты припоя. Изменение жидкой фазы приводит к изменениюструктуры металла шва и температуры кристаллизации.

Кристаллизацию шва рассматривают как двустороннее,направленное к центру, заращивание зазора. Характер кристаллизации определяется скоростью остывания ивеличиной зазора.

При пайке получают соединения с межатомными связямис  помощью нагрева их до температуры нижетемпературы их автономного плавления, смачиванием поверхностей расплавом припояс дальнейшим затеканием его в зазор и кристаллизацией. При этом имеет местовзаимодействие:

Паяемый материал- расплав припоя – расплав флюса

при температуре нижеплавления паяемых материалов.

2.<span Times New Roman"">  

Технология пайки

 

Получениепаяного соединения состоит из нескольких этапов:

A.<span Times New Roman"">  

B.<span Times New Roman"">  

 деталей до температуры ниже температуры плавления паяемых деталей;

C.<span Times New Roman"">  

D.<span Times New Roman"">  

E.<span Times New Roman"">   

F.<span Times New Roman"">   

 жидкой формы припоя, находящейся между спаевыми деталями;

Пайкой можно соединять любые металлы и ихсплавы.  В качестве припоя используютсячистые металлы (они плавятся при строго фиксированной температуре) и их сплавы(они плавятся в определенном интервале температур).

Разница между температурами начала плавления иполного расплавления называется интервалом кристаллизации. При осуществлениипроцесса пайки необходимо выполнение температурного условия:

t1 > t2 > t3 > t4

где t1 – температура началаплавления материала детали

t2 – температуранагрева детали при пайке;

t3– температураплавления припоя;

t4 – рабочая температурапаянного соединения;

3.<span Times New Roman"">  

Флюсы

 Флюсы применяются для удаления окисной пленкис поверхности основного металла и припоя, а также для недопущения окисления припайке. Флюсы могут быть:

a)<span Times New Roman"">    

b)<span Times New Roman"">   

c)<span Times New Roman"">    

В процессе  нагревания соединяемыхметаллов твердый флюс плавится, смачивает поверхности деталей и припоя ивзаимодействует с окисной пленкой. Флюс должен взаимодействовать с окиснойплёнкой прежде, чем расплавится припой.

Флюсы могут содержать вещества, которые:

·<span Times New Roman"">       

Вступают во взаимодействие с окисной пленкой, образуя шлаки, легкорастворимые во флюсы;

·<span Times New Roman"">       

Растворяют окисную пленку

·<span Times New Roman"">       

Вступают в реакцию замещения с окислами труднопаяемого металла иобразуют оксиды легкорастворимые во флюсе.

Флюсы классифицируют по признакам:

-<span Times New Roman"">        

температурному интервалу пайки на низкотемпературные (t<4500C) ивысокотемпературные (t>4500C);

-<span Times New Roman"">        

Природе растворителя на водные и неводные;

-<span Times New Roman"">        

Природе активатора на канифольные, галогенидные, фтороборатные,анилиновые, кислотные и т.д.;

-<span Times New Roman"">

    По агрегатному состоянию натвердые, жидкие и пастообразные

3.1Пример флюса

Для низкотемпературной пайкимеди используют канифоль.

Канифоль — твёрдое стекловидно6е вещество с температуройплавления 1250С,

получаемое из сосновой смолы. Флюсовый эффект связанс содержанием в ней абиетиновой кислоты, растворяющей окислы меди. Притемпературе 300-4000С канифоль разлагается с выделением углерода иводорода. Вследствие этого окислы меди интенсивно восстанавливаются.

 

4. Припои

Припояминазываются металлы и их сплавы, применяемые дляпайки и лужения (лужение- процесс нанесения на паяемые деталитонкого слоя припоя для улучшения смачиваемости деталей при пайке) и имеющиетемпературы плавления паяемых металлов.    

Припои должны отвечать следующим требованиям:

-<span Times New Roman"">        

Обладать высокой жидкотекучестью и смачивающей способностью;

-<span Times New Roman"">        

Интенсивно проникать в зазор между деталями;

-<span Times New Roman"">        

Обеспечивать прочную связь металлов в зоне спая при статических изнакопеременных нагрузках;

-<span Times New Roman"">        

Иметь высокую коррозийную стойкость.

Припоиклассифицируют по следующим признакам:

a)<span Times New Roman"">    

Химическому составу;

b)<span Times New Roman"">   

Температуре плавления;

c)<span Times New Roman"">    

Технологическим свойствам;

По химическому составу припоиделятся на свинцово-оловянные, серебряные, медно-фосфорные, цинковые, титановыеи др.

По температуре плавления делятся нанизкотемпературные t<4500Cи высокотемпературные t>4500C.  

По техническим свойствам делятся на самофлюсующиеся(частично удаляют окислы с поверхности металла) и композиционные (состоят изтугоплавких и легкоплавких порошков, позволяющих  производить пайку с большими зазорами междудеталями).

Применение различных типовприпоев:

Свинцовые припои с содержанием серебра до 3% имеюттермостойкость, чем свинцово-оловянистые и применяются при пайке медных и латунных деталей, работающих притемпературе до1500С.

Серебряные припои с медью и цинком применяются привысокотемпературной пайке стали, меди и её сплавов. Они обладают повышеннойтепло- и электропроводностью и высокой пластичностью, прочностью и коррозионнойустойчивостью.

Медно-фосфорные припои применяются как заменителисеребряных  припоев при пайке стали имеди. Они обладают высокой жидкотекучестью и самофлюсующимися свойствами.Швы  прочные, но не эластичные в условияхнизких температур.

Для высокотемпературной пайки стали и меди такжеприменяются также медно-цинковые припои. Стали можно паять чистой медью исплавами на основе никеля.   

4.1 Пример припоя

Для низкотемпературной пайки широко используются свинцово-оловянистыеприпои, обладающие  высокимитехнологическими свойствами и обеспечивающие высокую прочность и коррозионнуюстойкость соединения.

 

5.Подготовка деталей к пайкеи пайка.

1.<span Times New Roman"">    

2.<span Times New Roman"">    

0С в течение 15-20 минут. После обработки щелочьюдетали последовательно промывают  горячейи холодной водой, а затем сушат.

3.<span Times New Roman"">    

0С).

 

еще рефераты
Еще работы по технологии