Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Пайка - это процесс получения неразъемного соединения материалов в твердом состоянии при нагреве ниже температуры их автономного плавления при смачивании, растекании и заполнении зазора между ними расплавленным припоем и последующей кристаллизации жидкой фазы с образованием спая.
Пайка и лужение
пайка припой флюс расплавленный
Основные термины и определения: устанавливает применяемые в науке, технике и производстве термины и определения основных понятий в области пайки и лужения металлов и неметалических материалов. Преимущества пайки как технологического процесса и преимущества паяных соединений обусловлены главным образом возможностью формирования паяного шва ниже температуры автономного плавления соединяемых материалов. Такое формирование шва происходит в результате неавтономного, контактного плавления паяемого металла в жидком припое, внесенном извне (пайка готовым припоем), либо восстановленным из солей флюса (реактивно-флюсовая пайка), либо образовавшемся при контактно-реактивном плавлении паяемых металлов, контактирующих прослоек или паяемых металлов с прослойками (контактно-реактивная пайка). В отличие от автономного плавления (одностадийного процесса, протекающего в объеме при температуре, равной или выше температуры солидус соединяемых материалов), контактное плавление того же материала протекает при контактном равновесии по поверхности контакта с твердым, жидким, газообразным телом, иными по со ставу; это многостадийный процесс, протекающий по разным механизмам; жидкая фаза при контактном плавлении твердого тела образуется ниже его температуры солидус.
Именно поэтому становится возможным общий нагрев паяемого узла или изделия до температуры пайки. Пайка обеспечивает получение бездефектных, прочных и работоспособных в условиях длительной эксплуатации, паяных соединений, если учтены следующие факторы: физико-химические, конструктивные, технологические, эксплуатационные.
Возможность образования спая между паяемым металлом и припоем характеризуется паяемостью, т.е. способностью паяемого металла вступать в физико-химическое взаимодействие с расплавленным припоем и образовывать паяное соединение. Но, кроме физико-химических факторов, определяющих природу основного металла, припоя и процессов их взаимодействия, необходимо учитывать технологические факторы, определяющие свойства паяных соединений, такие, как: конструкция паяного соединения, режим пайки, флюсующая среда и др. С точки зрения физико-химических процессов, прочность соединения определяется типом связей, образующихся между твердым и жидким металлами, и зависит от природы основного металла и припоя.
Практически пайкой можно соединить все металлы, металлы с неметаллами и неметаллы между собой. Необходимо только обеспечить такую активацию их поверхности, при которой стало бы возможным установление между атомами соединяемых материалов и припоя прочных химических связей.
С точки зрения технологии пайки паяемость есть отношение соединяемых материалов и припоя к основным процессам, происходящим при пайке (нагрев, плавление, смачивание, капиллярное течение, растворно-дифузионное взаимодействие, кристаллизация, охлаждение нагретого металла, деформация, взаимодействие металлов с газами, флюсами, шлаками и т.д.).
Отсутствие или плохая паяемость с этой точки зрения характеризуется отсутствием или плохой связью в зоне спаев, нежелательными изменениями физико-химических свойств основного металла в зоне паяного соединения, склонностью основного металла к образованию горячих и холодных трещин, но и от способа и режима пайки, от флюсующих сред, условий подготовки поверхности под сборку и пайку.
Для образования спая необходимым и достаточным есть смачивание поверхности основного металла расплавом припоя, что определяется возможностью образования между ними химических связей. Смачивание принципиально возможно в любом сочетании основ ной металл - припой при обеспечении соответствующих температур, высокой чистоты поверхности или достаточной термической или другого вида активации. Смачивание характеризует принципиальную возможность пайки конкретного основного металла конкретным припоем.
Предусматривает метод определения смачивания материалов припоями. При физической возможности образования спая (физической паяемости) уже в какой-то мере гарантирована паяемость с технологической точки зрения при обеспечении соответствующих условий проведения процесса пайки.
Соединения паяные. Основные типы и параметры: устанавливает основные типы паяных соединений, конструктивные элементы паяных швов, их обозначение и параметры.
Паяемость того или иного материала нельзя рассматривать как способность его подвергаться пайке различными припоями. Можно рассматривать только конкретную пару, и в конкретных условиях пайки. Важным моментом в оценке паяемости, как физической, так и технической, является правильный выбор температуры пайки, которая нередко является решающим фактором как в обеспечении смачивания припоем поверхности металла, но и дополнительным важным резервом повышения свойств паяных соединений. При оценке паяемости нужно учитывать температурный интервал активности флюсов. Паяльный флюс это активное химическое вещество, предназначенное для очистки и защиты поверхности паяемого металла и припоя. Флюсы не удаляют посторонние вещества органического и не органического происхождения (лак, краску).
Механизм флюсования флюсами, самофлюсующими припоями, контролируемыми газовыми средами, в вакууме, физико-механическими средствами может выражаться:
1. В химическом взаимодействии между основными компонентами флюса и окисной пленкой, образующиеся при этом соединения растворяются во флюсе, либо выделяются в газообразном состоянии;
2. В химическом взаимодействии между активными компонентами флюса и основным металлом, в результате про исходит постепенный отрыв окисной пленки от поверхности металла и переход ее во флюс;
3. В растворении окисной пленки во флюсе;
4. В растворении основного металла и припоя в расплаве флюса;
5. В диспрегировании окисной пленки в результате адсорбционного понижения ее прочности под влиянием расплава флюса;
6. В разрушении окисной пленки продуктами флюсования.
Окисные флюсы взаимодействуют преимущественно с окисной пленкой, основой флюсования галоидными флюсами является реакция с основным металлом.
ГОСТ 19248 - "Припой. Классификация и обозначения»
ГОСТ 19250 - "Флюсы паяльные. Классификация."
Для повышения активности оксидных флюсов вводят фториды и фторборы, в результате одновременно с химическим взаимодействием между окислами происходит растворение окисной пленки во фторидах. К активным газовым средам относятся газообразные флюсы, которые работают самостоятельно или как добавка в нейтральные или восстановительные газовые среды для повышения их активности. Газообразные флюсы получают, например, из фтористого аммония, хлористого аммония, фторбората аммония, фторбората калия.
При пайке металлов в активных газовых средах удаление окисной пленки с поверхности основного металла и припоя происходит в результате восстановления окислов активны ми компонентами сред или химического взаимодействия с газообразными флюсами, продуктами которого является летучие вещества или легкоплавкие шлаки, к восстановительным средам относятся водород и газообразные смеси, содержащие водород и окись углерода в качестве восстановителей окислов металлов.
В качестве нейтральных газовых сред используют азот, гелий и аргон, роль газовой среды сводится к защите металлов от окисления.
Как газовая среда вакуум защищает металлы от окисления и способствует удалению с их поверхности окисной пленки. При пайке в вакууме, в результате разряжения, парциальное давление кислорода становится ничтожно малым и, следовательно, уменьшается возможность окисления металлов. При высокотемпературной пайке в вакууме создаются условия для диссоциации окислов некоторых металлов.
По условиям заполнения зазора способы пайки разделяются на капиллярные и некапиллярные. Капиллярная пайка по методу образования спая разделяется на пайку готовым припоем, контактно-реактивную, реактивно-флюсовую и диффузионную. При капиллярной пайке расплавленный припой заполняет зазор между паяемыми деталями и удерживается в нем под действием капиллярных сил. Размер зазора 0,5-0,7мм, он определяет структуру, химический состав, механические свойства соединения, экономичность процесса пайки, дефектность структуры: газовую пористость, ликвационные процессы. Оптимальный размер зазора между деталями при пайке определяется комплексом факторов - конструкцией со единения, металлургическими особенностями процесса взаимодействия припоя с паяемым металлом, активностью флюса или газовой среды, состоянием поверхности основного металла.
Капиллярная пайка, при которой используется готовый припой и затвердевание шва происходит при охлаждении, называется пайкой готовым припоем. Контактно-реактивной называется капиллярная пайка, при которой припой образуется в результате контактно-реактивного плавления соединяемых материалов, промежуточных покрытий или прокладок с образованием эвтектики или твердого раствора. При контактно-реактивной пайке нет необходимости в предварительном изготовлении припоя. Количество жидкой фазы можно регулировать изменением времени контакта, толщиной покрытия или прослойки, т.к. процесс контактного плавления прекращается после расходования одного из контактирующих мате риалов.
Диффузионной называется капиллярная пайка, при которой затвердевание шва происходит выше температуры солидус припоя без охлаждения из жидкого состояния. Припой, применяемый при диффузионной пайке, может быть полностью или частично расплав ленным, может образовываться при контактно-реактивном плавлении соединяемых метал лов с одной или несколькими прослойками других металлов, нанесенных гальваническими способами, напылением или уложенных в зазор между соединяемыми деталями, или в результате контактного твердо-газового плавления. Цель диффузионной пайки - проведение процесса кристаллизации таким образом, чтобы обеспечить наиболее равновесную структуру соединения, повысить температуру распайки соединений.
При реактивно-флюсовой пайке припой образуется в результате восстановления металла из флюса или диссоциации одного из его компонентов. В состав флюсов при реактивно-флюсовой пайке входят легковосстанавливаемые соединения. Образующиеся в результате реакции восстановления металлы в расплавленном состоянии служат элементами при поев, а летучие компоненты реакции создаю защитную среду и способствуют отделению у окисной пленки от поверхности металла.
Пайка композиционным припоем используется тогда, когда соединяемые детали собраны с некапиллярным (< 0,7 мм) зазором и необходимо обеспечить высокие механические (или другие специальные) свойства соединений. Композиционный припой имеет гетерофазную структуру псевдосплава. Наносимый композиционный припой в виде порошка, сетки, волокон, образует разветвленный капилляр, который удерживает расплавленный припой (матрицу), смачивает поверхности паяемых металлов. Он обеспечивает основные физико-механические свойства соединений, матрица должна обеспечивать качественное смачивание накопителя и паяемого металла. Накопителями могут быть стальные волокна, порошки меди, никеля, кобальта, окиси алюминия, матрицей служат припои системы свинец-олово, медь-никель-марганец, никель-хром кремний.
Некапиллярная пайка разделяется на пайку-сварку и сварку-пайку.
Пайко-сварка относится к процессам исправления дефектов в чугунных, алюминиевых и др. деталях, выравнивания поверхности, устранения вмятин, т.е. заливку расплавленным припоем с использованием технических возможностей низко- и высокотемпературной пайки. Обычно используется для изделий из чугуна и выполняется припоями из латуни с добавлением кремния, марганца, аммония.
Сварко-пайка применяется при соединении разнородных металлов за счет расплавления более легкоплавкого металла и смачивания им поверхности более тугоплавкого металла. Необходимая температура подогрева поверхности тугоплавко го металла достигается за счет регулирования величины смещения электрода от оси шва к более тугоплавкому металлу.
При подготовке изделий к пайке, при необходимости, на паяемую поверхность наносят металлические покрытия. Технологические покрытия (медь, никель, серебро) наносят на поверхность труднопаяемых металлов, либо металлов, поверхность которых при пайке интенсивно растворяется в припое, что вызывает ухудшение смачивания и капиллярного течения припоя в зазоре, хрупкость в соединениях, по месту нанесения припоя появляется эрозия, подрезы основного металла.
Назначение покрытия - предотвращение нежелательного растворения основного металла в припое и улучшение смачивания; в процессе пайки покрытие должно полностью растворяться в расплавленном припое.
При капиллярной пайке используются нахлесточные, стыковые, косостыковые, тавро вые, угловые, соприкасающиеся соединения.
Нахлесточные соединения наиболее распространены, т.к. изменяя длину нахлестки, можно изменять характеристики прочности изделия. Нахлесточные паяные соединения обладают некоторыми преимуществами перед нахлесточными сварными, передача усилий в которых происходит по периметру элемента. В сварных конструкциях любые швы являются источником концентрации напряжений в переходной зоне от основного металла к шву, и при неблагоприятных очертаниях шва концентрация достигает значительных величин.
Сопоставление механических свойств паяных и сварных соединений позволяет сделать следующие выводы:
1. Применение пайки наиболее эффективно в тонкостенных конструкциях, толщиной не более 10мм;
2. Производительность технологического процесса пайки оказывается часто более высокой;
3. Паяные соединения вызывают, как правило, меньшие оста точные деформации;
4. Паяные конструкции в большинстве случаев имеют меньшую концентрацию напряжений по сравнению со сварными.
Прочность паяных соединений определяется также влиянием дефектов, которые могут образовываться при несоблюдении оптимальных условий и режима пайки.
ГОСТ 24715 - "Соединения паяные. Методы контроля качества."
Типичные дефекты, которые снижают прочность паяных соединений - поры, раковины, трещины, флюсовые и шлаковые включения, непропаи. Все дефекты сплошности в паяных соединениях разделяются на дефекты, связанные с заполнением жидким припоем капиллярных зазоров, и дефекты, возникающие при охлаждении и затвердевании паяных швов.
Возникновение первой группы дефектов определяется особенностями движения расплавов припоев в капиллярном зазоре (поры, непропаи).
Другая группа дефектов появляется из-за уменьшения растворимости газов в металле при переходе из жидкого состояния в твердое (газо-усадочная пористость). К этой группе относится также пористость кристаллизационного и диффузионного происхождения. К дефектам сплошности относятся трещины, возникающие в металле шва, в зоне спаев и в основном металле. Причиной образования непропаев, которые берут начало у границы раздела с основным металлом, может явиться неправильное конструирование паяного соединения (наличие «глухих», не имеющих выхода полостей в капиллярном зазоре), блокирование жидким припоем газа в шве при неравномерном нагреве или неравномерном зазоре, местное отсутствие смачивания жидким припоем поверхности основного металла. В процессе охлаждения соединения из-за уменьшения растворимости газов происходит их выделение и образование рассеянной газовой пористости. Рассеянная газовая пористость может появляться из-за возникновения усадочной пористости - в случае затвердевания зон сплавления с широким интервалом кристаллизации.
Пористость в зоне паяного шва возникает в результате некомпенсированной диффузии атомов припоя и основного металла. Такого рода пористость возникает в системах припой - основной металл, которые имеют заметные различия в коэффициентах диффузии и располагаются в диффузионной зоне.
Трещины в паяных швах могут возникнуть под действием напряжений и деформаций металла изделий или шва в процессе охлаждения. Холодные трещины возникают в зоне спаев при образовании прослоек хрупких интерметалидов. Горячие трещины образуются в процессе кристаллизации; если в процессе кристаллизации скорость охлаждения высока и возникающие при этом напряжения велики, а деформационная способность металла шва мала, то возникают кристаллизационные трещины. Полигонизационные трещины в металле шва возникают уже при температурах ниже температуры солидус после затвердевания сплава по так называемым полигонизационным границам, которые образуются при выстраивании дислокации в металле в ряды и образовании сетки дислокации под действием внутренних напряжений. Неметаллические включения типа флюсовых или шлаковых могут возникать в результате недостаточно тщательной подготовки поверхности изделия к пайке или при нарушении режима пайки. При слишком длительном нагреве под пайку флюс реагирует с основным металлом с образованием твердых остатков, которые плохо вытесняются из зазора припоем. Поэтому необходимым условием обеспечения эффективности изготовления паяных изделий высокого качества является единство (взаимосвязь) и совместимость конструкции изделия, материала, технологии и эксплуатационных характеристик.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основные способы пайки. Серебряные припои для благородных металлов. Применение сварочной горелки в газовой сварке. Латунные припои для железа и других металлов. Применение серебряных припоев для пайки тонких проволок. Пайка мягким и твердым припоями.
реферат , добавлен 28.09.2009
Подготовка деталей к пайке. Активация паяемых поверхностей. Инфракрасное излучение, бесконтактный нагрев деталей в различных средах. Удаление оксидных пленок в процессе пайки. Ультразвуковая и лазерная пайка. Конечная структура, состав паяного соединения.
реферат , добавлен 11.12.2008
Рассмотрение особенностей проведения разметочных, пробивных и крепежных работ. Определение методов монтажа пускорегулирующих и защитных аппаратов. Изучение технологии пайки, лужения, склеивания проводов, оконцевания, соединения, ответвления жил проводов.
отчет по практике , добавлен 22.05.2017
Физические основы процесса получения неразъемного соединения конструкции "Резервуар вертикальный цилиндрический стальной для хранения нефти и нефтепродуктов", а также оценка его свариваемости. Расчет температурных полей от движущихся источников тепла.
курсовая работа , добавлен 16.12.2012
Анализ существующих технологических процессов монтажа на поверхность. Общие сведения и методы пайки. Очистка плат после пайки. Контроль печатных плат. Пайка расплавлением дозированного припоя с инфракрасным нагревом. Технология нанесения припойной пасты.
курсовая работа , добавлен 10.12.2011
Изучение процесса получения неразъемного соединения конструкции прокладки форсунки с помощью точечной контактной сварки. Обоснование выбора материала изделия. Оценка свариваемости материала. Расчет температурных полей от движущихся источников тепла.
курсовая работа , добавлен 25.04.2015
Физико-химические особенности пайки, основные технологические процессы. Классификация припоев и вспомогательных материалов. Технологическое оснащение: электропечи, электронагревательные ванны, индукционные нагревательные установки, горелки и паяльники.
отчет по практике , добавлен 22.12.2009
Термокомпрессия - процесс соединения двух материалов в твердом состоянии, при воздействии теплоты и давления. Температура нагрева соединяемых термокомпрессией материалов - не выше температуры образования их эвтектики, один материал - пластинный.
реферат , добавлен 09.01.2009
Способы получения неразъемного соединения контактной сваркой. Технология изготовления отливок литьем по выплавляемым моделям. Механизм пластической деформации, понятие о холодном и горячем деформировании, а также условия протекания горячей деформации.
контрольная работа , добавлен 10.10.2011
Сварка как технологический процесс получения неразъемного соединения материалов за счет образования атомной связи, знакомство с классификацией. Знакомство со структурой стали 08Х18Н10. Рассмотрение основных технических характеристика резака "Пламя".
Паяние – процесс получения неразъёмного соединения различных металлов при помощи расплавленного промежуточного металла, плавящегося при более низкой температуре, чем соединяемые металлы.
Паяние широко применяется в различных отраслях промышленности. В электропромышленности и приборостроении паяние является в ряде случаев единственно возможным методом соединения деталей.
К преимуществам пайки относятся:
– незначительный нагрев соединяемых частей (сохранность структуры и механических свойств металлов);
– чистота соединения, не требующая в большинстве случаев последующей обработки;
– сохранение размеров и форм деталей;
– достаточно высокая точность соединения;
Современные способы позволяют паять углеродистые, легированные и нержавеющие стали, цветные металлы и их сплавы.
Припой – промежуточный сплав или металл, применяемый при пайке.
Припои должны обладать свойствами :
– иметь температуру плавления ниже температуры плавления спаиваемых металлов;
– в расплавленном состоянии, взаимодействуя с защитной средой, флюсом или в вакууме хорошо смачивает паяемый материал и легко растекаться по его поверхности;
– обеспечивать достаточно высокие характеристики (прочность, пластичность и герметичность) паяемого соединения;
– с паяемыми материалами не образовывать коррозийно-нестойкой пары;
– иметь коэффициент температурного расширения, близкий к коэффициенту паяемого материала;
Лужение – покрытие поверхности припоем. Применяется для защиты подготовленных болтовых соединений или пайки поверхности.
2. Припои и флюсы, их разновидности и состав .
Припои бывают:
– легкоплавкие (мягкие), температура плавления до 500°С;
– тугоплавкие (твердые), температура плавления выше 500°С.
Лёгкоплавкие припои применяются во всех отраслях промышленности и в быту.
Состав : сплав олова со свинцом (марка ПОС), содержанием олова от 18% –ПОС18 до 90% –ПОС90.
Удельная проводимость этих припоев – 9÷13% удельной проводимости меди. Существуют также мягкие припои с добавками алюминия, серебра. Еще более мягкие припои, в состав которых входят висмут и кадмий.
Для пайки медных жил применяют припой ПОС18, а для тонких медных проводников – более мягкие припои (ПОС40; ПОС50; ПОС61). Лёгкоплавкие припои выпускают в виде «чушек», проволоки, литых прутков, дерён, фольги, трубок с внутренней набивкой канифолью, диаметром от 2 до 5мм, а также в виде порошков и паст из порошка с флюсом.
Твёрдые припои – медно-цинковые (ПМЦ) и серебряные (ПСр).
Медно-цинковые припои (ПМЦ36; ПМЦ48 и др.) и медно-фосфорные припои (ПФОЦ 7;3;2 и др.) обладают хрупкостью и не стойки к вибрациям, ударным нагрузкам, электрическое сопротивление швов очень мало.
Серебряно- медные припои (медь 40; серебро 25; цинк 35) отличаются малым удельным электрическое сопротивлением. Широко применяются для пайки токоведущих частей, для чёрных и цветных металлов. При этом образуется механически прочные и коррозийно-стойкие швы.
Припой на алюминиевой основе с добавлениями меди, кадмия, олова отличаются повышенной механической прочностью и стойкостью к атмосферной коррозии.
Для пайки алюминиевых жил проводов применяют цинково-оловянный припой марки А (40% олова), цинково-оловянный ЦО12 (12% олова и 88% цинка) припой.
Флюс – второе важное вещество при пайке. Очищает поверхности спаиваемых металлов от окислов, загрязнений. Предохраняет спаиваемые металлы от окислений в процессе пайки, снижает поверхностное натяжение припоя, улучшает растекание припоя и смачиваемость им спаиваемых поверхностей.
Флюсы бывают :
– твёрдые порошкообразные вещества (бура, борная кислота, канифоль);
– жидкости (водный раствор хлористого цинка, спиртовой раствор канифоли);
– пасты (применяются редко).
По действию, оказывающему на металл, подвергаемый пайке, флюсы делят на группы:
– Активные (кислотные) флюсы – соляные кислоты, хлористые и фтористые соединения металлов и т.д.
После пайки этим флюсом место обработки тщательно промывается. При монтаже электрорадио-приборов применение активных флюсов недопустимо.
– Бескислотные флюсы – канифоль и флюсы, приготовленные на её основе с добавлением спирта, глицерина и др. неактивных веществ.
– Активированные флюсы – канифоль с добавкой активаторов (небольших количеств солянокислого или фосфорно-кислотного аммиака).
– Антикоррозийные флюсы – на основе фосфорной кислоты с добавлением органических соединений и растворителей. Остатки этих флюсов не вызывают коррозий.
3. Основной инструмент при паянии – паяльник .
Жало периодически зачищать напильником.
Конструкции паяльников бывают:
– с внутренним нагревом;
– микропаяльники (пайка микросхем, плёночных схем и т.д.) мощность 4 и 6 Вт;
– с автоматической стабилизацией температуры жала. Состоит из двух электрически связанных между собой узлов: блок стабилизации температуры и собственно паяльника.
4. Заделка концов проводов и кабелей под пайку .
Медные жилы паяют мягкими припоями. Одно и многопроволочные жилы сечением 1,5÷10мм² спаивают пропаянной скруткой.
Изоляцию с конца жилы удаляют на длине 15мм, зачищают жилу наждачной бумагой, скручивают жилы и пропаивают паяльником или в ванночке с расплавленным припоем. Оконцевание проводов сечением 1÷2,5мм² выполняют в виде кольца с последующей полудой. Для этого снимают изоляцию с конца жилы на длине 30÷35мм.
Зачищают, выгибают круглогубцами жилу в виде кольца, пропаивают и после остывания изолируют поливинилхлоридной (ПВХ) трубкой или изолентой до кольца.
Алюминиевые провода паяют припоями марок А или ЦО12 (либо ЦА15). Паяют пропанобутановой или бензиновой паяльной лампой. Однопроволочные жилы сечением 2,5÷10мм² паяют паяльником с помощью двойной скрутки :
 |
|||
 |
|||
После остывания места пайки изолируют изолентой путём обматывания спаянных жил с заходом на изоляцию провода.
Медь с алюминием паяется аналогично.
Алюминиевые многопроволочные жилы сечением 16÷150мм² снимают изоляцию на длине 50÷70мм. Перед снятием бумажной изоляции у места её обреза накладывают нитяной бандаж. Затем пассатижами ослабляют, повив проволок жилы, и бензином удаляют пропиточный состав. Жилы с резиновой изоляцией этой операции не требуется. Жилы секторной формы округляют с помощью универсальных плоскогубцев. Очищенный от изоляции конец жилы разделывают ступенями. На край изоляции навивают несколько витков шнурового асбеста во избежание плавления изоляции во время пайки. .
Оконцевание алюминиевых жил выполняют наконечниками. Размер наконечника будет по сечению на одну ступень выше. Если жила 50мм², берут наконечник, 70мм² для проникновения припоя в зазор между наконечником и жилой.
Соединение жил одно– и многопроволочных сечением 16÷40мм² выполняют методом полива предварительно расплавленного припоя. .
Однопроволочные жилы сечением 16÷50мм² паяют в медных гильзах. Применяют припои ЦО12 или ЦА15. Припой разогревают до температуры 600°С. Перед пайкой производят ступенчатую разделку жил (многопроволочные) или обрезают концы ножовкой под углом 55° к горизонтали.
ТБ при пайке и лужении.
Работа с расплавленными припоями связана с опасностью получить ожоги. Поэтому следует остерегаться:
– попадания расплавленного припоя на незащищенные руки;
– попадания на одежду;
– попадания, на наклонную поверхность, по которой припой может скатиться в неопределённые места;
– падение капель припоя с высоты во избежание разбрызгивания.
Условия для применения различных марок флюса:
– хорошо проветриваемое помещение;
– отсос вредных испарений от каждого рабочего места при массовых работах.
Для уменьшения опасности паяльников необходимо:
– не допускать перегрева паяльника;
– применять паяльник с регулировкой температуры (меньший ток во время того, как паяльник лежит на подставке, больший непосредственно во время паяния);
– предотвращать возможность передавливания, перетирания или касания нагретого тела (жала) токоведущего шнура паяльника.
6.Электросварка
Электросварка – процесс получения неразъёмного соединения твёрдых металлов осуществляемый за счёт плавления металла и последующего остывания.
Применяется для сварки практически любых металлов и сплавов, при любой форме свариваемых деталей.
Разновидности :
1. бездуговая, методом контактного разогрева;
2. дуговая, угольным электродом на отрицательном токе и дуговая ручная;
3. автоматическая, плавящимися и не плавящимися электродами.
Пример : ТСК–500 вторичное напряжение равно 60÷65В, напряжение дуги примерно 20÷30В, пределы регулирования сварочного тока 165÷650А. Для применения установки сварочного тока на верхней крышке кожуха расположена шкала с делениями. Более точно сила тока определяется по амперметру.
Осциллятор преобразует ток промышленной частоты и низкого напряжения в ток высокой частоты (250÷300кГц) и высокое напряжение (2,5÷6кВ), подключается к трансформатору для обеспечения возбуждения сварочной дуги.
Пайка :
1.площадь электрического контакта соединяемых деталей, образуемая припоем, должна быть возможной;
2.возможные механические нагрузки на паяном соединении должны нести элементы конструкции соединяемых деталей, а не припой.
Тема 3: Соединение и оконцевание проводов .
План :
1. Требование, предъявляемое к контактным соединениям.
2. Материалы, инструменты и применяемые приспособления.
3. Способы оконцевания проводов опрессовкой и пайкой.
4. Разъёмные соединения.
5. Брак и меры предупреждения.
1. Требования, предъявляемые к контактным соединениям. Разъёмные и неразъёмные соединения. Применение .
Электрический контакт, образуемый при соединении проводов к зажимам или между собой должен отвечать следующим требованиям:
– надёжность при всех условиях эксплуатации, для которых предназначено устройство;
– быть стабильным и не вызывать дополнительного нагрева контактного соединения из-за потерь в контакте;
– тип, габарит, простое устройство и требование к типу.
Контактные соединения в зависимости от назначения могут быть разъёмные и неразъёмные.
Разъёмные контакты применяют :
– при частных разборках контактного соединения (зажимы электромашин, зажимы РУ и т.д.);
– при выполнении контактного соединения на месте установки устройства и отсутствия удобств, для осуществления неразъёмного соединения (настенные выключатели, розетки и т.д.);
Неразъёмные соединения применяют:
– при отсутствии необходимости во время эксплуатации разборки контакта (соединения проводов, кабелей, постоянного ответвления проводов, соединения нескольких катушек, радиосхем и т.д.);
– при отсутствии доступа для осмотра состояния контактного соединения и т.д.
2. Материалы, инструменты и приспособления, применяемые при соединении, ответвлении и окольцевании проводов.
Для производительности работ используют различные инструменты и приспособления.
Для развязки отдельных медных и алюминиевых жил, а также бронированных и небронированных кабелей (пример: секторные ножницы).
Клетнёвка – для накладывания проволочных бандажей, для закрепления брони кабеля (имеет вид деревянного бруска с рукояткой и полуобоймой).
При вращении клетнёвки вокруг кабеля бандажная проволока, проходя по её кривому каналу, натягивается.
Бронерезка – для надрезания стальной брони кабеля.
Спецножи с регулируемой глубиной резания – для кольцевых и спиральных, продольных надрезов свинцовых и алюминиевых оболочек кабеля.
Надрезы любого направления на пластмассовых оболочках производят с помощью монтёрского ножа с внутренней режущей кромкой.
Термоклещи – для удаления с токоведущих жил проводов пластмассовой изоляции. Губки клещей оборудованы набором кольцевых и продольных ножей для проводов с жилами сечением 1,5÷6мм². На губках установлены закрытые нагреватели, питаемые от источника 36 В.
Универсальные клещи – для снятия резиновой, пластмассовой и хлопчатобумажной изоляции проводов и кабелей сечением 0,75÷1,5мм². Они снабжены ножами для перекусывания жил.
При ступенчатой разделке каждую ступень разделывают и закрепляют бандажом. Ширина бандажа зависит от диаметра ступеней и обычно составляет 8÷12мм. В зависимости от требуемой прочности бандажи выполняют из вязальной оцинкованной проволоки диаметром до 1мм,
крученым шпагатом диаметром 1мм или суровой ниткой. По необходимости бандажи укрепляют клеем БФ.
Для оконцевания изоляции жил разделанных проводов и нанесения маркировки применяют маркировочные муфты, отрезки ПВХ трубок, изоляционные маркировочные оконцеватели целые и наборные, а так же наборные оконцеватели из липкой маркировочной ленты.
 |
Так же используется сварка.
3.Способы оконцевания проводов опрессовкой, пайкой и электросваркой .
Опрессовку выполняют ручными клещами, механическим или гидравлическим прессом с помощью сменных пуансонов и матриц (в зависимости от сечения).
Пуансоны и матрицы подбирают по диаметру трубчатой части наконечника или соединительной гильзы.
Различают 2 способа опрессовки :
– местного вдавливания;
– сплошного обжатия.
Наиболее распространён первый способ. При опрессовке следят, чтобы лунки были соосны центру жилы и друг другу. Лунки делают на лицевой стороне наконечника.
Однопроволочные алюминиевые жилы сечением 2,5÷10мм² опрессовывают в гильзах типа ГАО.
Процесс : очищают до блеска жилы и гильзу, и сразу же смазывают кварцевой пастой. Опрессовывают и изолируют место опрессовки.
Жилы сечением 25÷120мм² и многопроволочных сечением 16÷240мм² опрессовывают в алюминиевых и медно-алюминиевых наконечниках ТА и ТАМ, опрессовку соединений – в алюминиевых гильзах .
Прессовку многопроволочных медных сечением 1,5÷2,5мм² выполняют пресс – клещами. Перед опрессовкой в кольцевом наконечнике снимают с конца жилы изоляцию на длине 25÷30мм². Зачищают жилу, скручивают плоскогубцами, выбирают соответственный пуансон, матрицу, наконечник, надевают наконечник с уложенной в него жилой на стержень пуансона так, чтобы жила выходила через желобок пуансона. Производят отжим наконечника пресс – клещами до упора шайбы пуансона в торец матрицы.
При опрессовке гребенчатым пуансоном и матрицей, изоляцию снимают на длине 20÷25мм. Жилы не скручивают, а оборачивают двумя слоями медной или латунной фольгой толщиной 0,2мм и шириной 18÷20мм. Отжимают места соединений один раз.
Опрессовку одно и многопроволочных проводов сечением 4÷240мм² выполняют в наконечниках 2М. Опрессовку медных наконечников и гильз
делают одним зубом на наконечнике (одно вдавливание), на гильзе – два вдавливания, по одному на каждый конец соединяемых жил.
Разьёмные соединения
Болтовые и винтовые соединения дороже опрессовкой, пайкой и т.д. требуя контроля и периодического подтягивания. В тоже время их выполнение не требует специального инструмента и аппаратуры.
При подготовке концы зачищают, а алюминий смазывают кварцевой пастой. Используют люстровые зажимы для соединения осветительной аппаратуры. Придают жиле кольцевую форму, надевают на винт гровер (разрезанная, пружинная шайба), прямоугольную шайбу с отбортовкой, присоединяют провода к соединительной планке, зажимают их винтом. Дополнительная изоляция не требуется. Эти соединения используют для проводов до 2,5мм². Ответвления проводов от магистрали выполняют с помощью сжимов в карболитовом корпусе. Сжимы изготовляют для ответвления проводов 1,5÷95мм² от магистралей 4÷150мм².
Последовательность ответвления :
– зачищают концы с магистрали и ответвления;
– зажим протирают бензином;
– надевают пластины на зачищенный магистральный провод;
– вводят ответвительный провод перпендикулярно магистрали;
– закрывают корпус зажима и стягивают его пружинно – резьбовыми кольцами.
5.Брак и меры предупреждения (самостоятельно),
Техника безопасности
При работах, связанных с разделкой, оконцеванием и соединением с помощью опрессовки применяют меры по ТБ, связанные с предупреждением травматизма рук, как и при работе со слесарным инструментом.
Тема 4: Заземление и защитные меры безопасности .
План
1. Защитное заземление.
2. Заземление, как средство электробезопасности.
3. Схемы заземления и занулений.
4. Монтаж наружного и внутреннего контуров заземлений.
5. Общие требования, нормы.
6. Контроль заземляющих устройств.
7. Схемы измерения сопротивления заземляющих устройств.
8. Техника безопасности при выполнении работ.
1 .Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землёй (или её эквивалентом) металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
Заземляющее устройство – совокупность заземлителя и заземляющих проводников.
Сопротивление заземляющих устройств – сопротивление, слагающееся из сопротивления растекания заземлителя и сопротивления заземляющих проводников.
Выносное – расположение заземлителей находится на некотором удалении от оборудования (не более 1–2км).
Контурное – заземлители располагаются по контуру вокруг оборудования и в непосредственной близости (оборудование находится в зоне растекания тока).
Выравнивание потенциала – метод снижения напряжения прикосновения и шага между точками электрической цепи, к которым возможно одновременное прикосновение или на которых может одновременно стоять человек.
Заземлител ь – проводник (электрод) или совокупность металлически соединённых между собой проводников (электродов), находящихся в соприкосновении с землёй. Следует различать естественные и искусственные заземлители.
Естественные заземлители – электропроводящие части коммуникаций и сооружений используемые для целей заземления, находящиеся в соприкосновении с землёй (трубопроводы, кроме жидкости и газов; арматура железобетонных конструкций; свинцовые оболочки кабелей).
Искусственные – установленные в земле электроды специально для этих целей (бывают: вбитые, ввёрнутые, закопанные и т.д.).
Кроме заземлителя устройство содержит заземляющий проводник, соединяющий нетоковедущие части электроустановок с заземлителем.
Зануление – специальное соединение частей электроустановки (корпусов) с глухозаземлённой нейтралью генератора или трансформатора в сетях 3 х фазного тока, глухозаземлённым выводом источника однофазного тока, глухозаземлённой средней точкой источника в трёх проводных сетях постоянного тока.
При замыкании на корпус зануление создает цепь однофазного короткого замыкания. Что приводит к срабатыванию mах токовой защиты и аварийных участков к отключению от сети.
Зануление не эффективно при росте мощности электропотребителей с протяжённой сетью.
Нулевой защитный проводник соединяет зануляемые части с глухозаземлённой нейтральной точкой (нейтралью) генератора или трансформатора.
Защитное отключение – быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током, т.е. защитное отключение, обеспечивает безопасность путём ограничения времени протекания через тело человека опасного тока.
Изолированная нейтраль – нейтраль, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединённая через аппараты, компенсирующая емкостной ток в сети трансформатора, напряжение и др. аппараты, имеющие большое сопротивление.
Шаговое напряжение – напряжение, образующееся при протекании тока замыкания на землю между двумя точками почвы, отстающими друг от друга на расстоянии шага (0,8м).
Пайка - технологический процесс соединения металлических (или металлизированных) деталей расплавленным припоем, который, затвердевая, скрепляет спаиваемые детали. Соединение деталей происходит вследствие диффузии припоя в основной металл без расплавлена последнего. При этом температура плавления припоя значительно ниже температуры плавления основного металла.
Паяльник - это ручной инструмент различной формы и массы. Та часть паяльника, которой непосредственно паяют, выполнена из меди, нагрев медной части паяльника можно производить с помощью электричества (электрический паяльник), над газовым пламенем (газовый паяльник) или в горне.
Припои - это некоторые цветные металлы и их сплавы. В зависимости от механических свойств припои принято делить на мягкие и твердые.Припой выпускается в виде листа, ленты, прутков, проволоки, сеток, блоков, фольги, зерен, порошков и паяльной пасты.
Мягкими называют легкоплавкие припои с температурой плавления примерно до 400°С. Эти припои имеют малый предел прочности при растяжении - обычно не выше 50 - 70 МПа. Наиболее распространенными являются оловянно-свинцовые припои с содержанием олова от 18 до 90% марок ПОС-18 - ПОС-90. Надежное контактное соединение дает припой ПОС-30. Он имеет большую жидкотекучесть и дает лучшую смачиваемость поверхности в сравнении с менее дорогим ПОС-18. Для пайки алюминиевых деталей применяются оловянно-цинковые и другие припои.
Твердые припои имеют температуру плавления выше 500°С. Они имеют предел прочности при растяжении до 500 МПа. Наиболее распространенными являются медно-цинковые припои ПМЦ, медно-серебряные ПСР и медно-фосфористые ПМФ, в частности ПМФ-7 (последние припои не требуют флюса при пайке медных деталей).
Технологический процесс пайки состоит из следующих операций: подготовки поверхностей деталей, покрытия спаиваемых поверхностей флюсом, лужения поверхностей, пайки.
Подготовка поверхностей деталей заключается в удалении загрязнений жировых и окисных пленок. Очистка производится механическими и химическими способами.
Покрытие поверхностей флюсом производится непосредственно перед лужением и пайкой.
Флюс образует жидкую и газообразную защитную зону, предохраняющую поверхность металла и расплавленного припоя от окисления. Кроме того, он растворяет пленки окислов и загрязнения, образуя шлак, который легко удаляется. Большинство флюсов способствует лучшему смачиванию расплавленным припоем спаиваемой поверхности и уменьшает поверхностное натяжение припоя. По действию на металл флюсы разделяются на кислотные (хлористый цинк и флюсы на его основе);
Бескислотные (канифоль и флюсы на ее основе),
Активированные (на основе канифоли с добавкой некоторых реактивов и кислот, применяются для металлов, плохо поддающихся лужению и пайке) и др.
При пайке твердыми припоями в качестве флюса применяются бура и флюсы на ее основе.
Остатки флюса и шлакдля предотвращения коррозии места пайки необходимо тщательно удалять механическим путем и промывкой. Исключение представляют канифольные флюсы, которые нет необходимости удалять. Поэтому они применяются для пайки изолированных проводов, которые нельзя промывать.
Техника безопасности:
Крайне серьезно нужно относиться к соблюдению техники безопасности, поскольку при пайке и лужении, на работника могут воздействовать различные вредные факторы. К таковым следует отнести повышенную загазованность воздуха парами химических веществ, пожароопасность, брызги флюсов и припоев, повышенную температуру воздуха рабочей зоны. В данном случае крайне важно иметь средства индивидуальной защиты.
В работе важно использовать качественные материалы и инструменты. Припои используют при пайке изделий из латуни, бронзы, меди. Руководители должны провести грамотный инструктаж по работе с этим инструментом.
Работы, связанные с пайкой и лужением, должны проводиться в специально оборудованных и предварительно подготовленных помещениях. Обязательно должна присутствовать система вентиляции. Вентиляционные установки должны быть оснащены звуковой и световой сигнализацией.
В работе важно использовать качественные и исправные инструменты. Согласно правилам технической документации, паяльник должен пройти специальную проверку и испытания. Класс данного оборудования в обязательном порядке должен соответствовать условиям производства и категории помещения. Также нужно позаботиться о защите кабеля паяльника от соприкосновения с горячими предметами и защите от случайного механического повреждения.
Не меньшее значение имеет подготовка рабочего места. Они должны быть оборудованы вентиляцией. Не допускается проводить пайку и лужку без использования специальных защитных очков. Рабочее место должно быть оборудовано светильниками с непросвечивающими отражателями. Осветительные приборы нужно расположить таким образом, чтобы свет не «бил» в глаза работнику.
Лужение
К атегория:
Пайка
Лужение
Покрытие поверхности металлических изделий тонким слоем соответствующего назначению изделий сплава (олова, сплава олова со свинцом и др.) называется лужением, а наносимый слой - полудой.
Лужение, как правило, применяют при подготовке деталей к пайке, а также для предохранения изделий от коррозии, окисления.
Лужение - подготовительная операция при заливке подшипников баббитом.
Полуду приготавливают так же, как и припой. В качестве полуды пользуются оловом и сплавами на оловянной основе.
Сплавами из 8олова со свинцом и цинком лудят металлические изделия в целях предохранения от ржавчины. Красивую белую и блестящую полуду для лужения художественных изделий получают из сплавов олово с висмутом (90 -10%).
Процесс лужейия состоит из подготовки поверхности, приготовления полуды и ее нанесения на поверхность.
П одготовка поверхности к лужению зависит от требований, предъявляемых к изделиям, и от способа нанесения полуды. Перед покрытием оловом поверхность обрабатывают щеткамч, шлифованием и обезжириванием, травлением.
Щетками обрабатывают обычно поверхности; покрытые окалиной или сильно загрязненные. Изделия перед подготовкой промывают чистой водой, а при обработке применяют для ускорения процесса мелкий песок, пемзу и известь.
Неровности на изделиях удаляют шлифованием абразивными кругами и шкурками.
Химическое обезжиривание поверхностей изделий производится в водном растворе каустической соды (на 1 л воды - 10 г соды). Раствор наливают в металлическую посуду и нагревают до кипения. Затем в нагретый раствор погружают деталь на 10-15 мин, вынимают ее, промывают в чистой, несколько раз сменяемой теплой воде и просушивают. На хорошо обезжиренной поверхности капли чистой воды растекаются.
Жировые вещества удаляют венской известью. Минеральные масла удаляют бензином, керосином и другими растворителями. Медные, латунные и стальные изделия травят в течение 20 - 23 мин в 20 -30%-ном растворе серной кислоты с подогревом.
Лужение осуществляют двумя способами: погружением в полуду (небольшие изделия) и растиранием (большие изделия).
Лужение погружением выполняют в чистой металлической посуде, куда закладывают и в которой расплавляют полуду, насыпая на поверхность маленькие кусочки древесного угля для предохранения от окисления. Медленно погрузив в расплавленную полуду, изделия держат в ней до прогрева, затем вынимают, быстро встряхивая. Излишки полуды снимают, протирая паклей, оосыпанной порошкообразным нашатырем. Затем изделие промывают в воде и сушат в древесных опилках.
Лужение растиранием выполняют, предварительно нанеся на очищенное место волосяной щеткой или паклей хлористый цинк. Затем равномерно нагревают поверхность изделия до температуры плавления полуды, которая наносится от прутка. Обсыпав паклю порошкообразным нашатырем, растирают паклей нагретую поверхность так, чтобы на ней полуда распределилась равномерно. После этого нагревают и в таком же порядке облуживают другие места. По окончании лужения охладившееся изделие протирают смоченным песком, промывают водой и сушат.
Лужение - процесс покрытия поверхности детали (изделия) тонким слоем расплавленного олова или оло-вянно-свинцовистыми сплавами (припоем). Та часть олова или его сплава, которая наносится на поверхность металла, образует полуду.
Лужение металлоизделий производится с целью защиты их от ржавления (коррозии), подготовки поверхностей деталей к. паянию мягкими припоями или перед заливкой подшипников баббитом. Изделия, изготовленные, например, из меди, особенно пищевые котлы, окисляясь, покрываются зеленой пленкой; пища из такой посуды непригодна к употреблению, так как она содержит ядовитые окислы. Олово же не подвергается окислению, поэтому оно издавна применяется для защиты от коррозии консервной тары, столовых приборов, кухонной посуды и других изделий, связанных с хранением, приготовлением и транспортированием пищевых продуктов. Используется олово также для предохранения от окисления контактов и деталей радиоаппаратуры, для защиты кабелей от действия серы, находящейся в электроизоляционном слое резины, и т. п. Оловянные покрытия чрезвычайно пластичны и легко выдерживают вальцовку, штамповку и вытяжку. Детали, подвергнутые лужению, легко паяются.
Выбор полуды и флюсов. Для лужения пищевых котлов и посуды пользуются только чистым оловом марок 01 и 02. В частности, жесть для консервных банок лудят оловом марки 01, содержащим 99,9% чистого олова и не более 0,1% примесей. Марка 02 с содержанием олова 99,5-% и примесей не более 0,5% применяется для лужения кухонной посуды и котлов для приготовления пищи. Для лужения художественных изделий пользуются белой блестящей полудой, состоящей из сплава, содержащего 90% олова и 10% висмута. В качестве полуд для неответственных деталей можно применять сплав, состоящий из пяти частей олова и трех частей свинца. В ряде случаев лужение выполняют оловянно-свинцови-стыми припоями.
Обезжиривание и удаление окисной пленки с поверхности производятся путем травления в водном растворе соляной или серной кислоты. Для предохранения очищенной поверхности детали от окисления ее смазывают раствором хлористого цинка и сверху посыпают порошком нашатыря.
Методы лужения. Полуды можно наносить горячим путем и методом гальванического или контактного осаждения. Горячий метод лужения осуществляется двумя способами: погружением детали в ванну с расплавленной полудой или растиранием полуды на предварительно нагретой до 220-250°С поверхности.
Осаждение оло8а может осуществляться из кислых или щелочных электролитов. В состав кислых электролитов входят различные элементы, например сернокислое олово 40-50 г/л, серная кислота 50-80 г/л, сернокислый натрий 50 г/л, фенол технический (сырая карболовая кислота) или крезол 2-10 г/л, клей столярный 2-3 г/л и др. Рабочая температура ванны должна поддерживаться в пределах 15-25 °С.
В практике слесарной обработки наиболее часто приходится выполнять лужение деталей (изделий) способом погружения или способом растирания. Горячее лужение благодаря своей,простоте и легкости выполнения широко применяется в промышленности и в ряде случаев заменяет электролитический метод лужения.
Процесс горячего лужения состоит из подготовки поверхности детали и полуды, лужения и окончательной обработки облуженной поверхности (сушки, полирования и др.).
Подготовка поверхности к лужению начинается с тщательной очистки ее от грязи, жиров и окислов, препятствующих ровному и прочному соединению олова с облуживаемым металлом. Применяют механический и химический способы очистки.
Механический способ состоит в том, что поверхность детали очищают до блеска с помощью шаберов, напильников, абразивной шкурки, механизированных щеток и т. д. ч
Химический способ подготовки сводится к травлению поверхности металла кислотами. Поверхности деталей из стали, меди, латуни наиболее часто обрабатывают 20-30-процентным водным раствором серной кислоты в течение 15-25 мин. Медные и латунные детали можно травить раствором, содержащим 10% серной кислоты, 5% калиевого хромпика и 85% воды. Травление производится в ваннах - стеклянных, металлических, эмалированных и др. Выдержка при травлении поверхностей деталей в таком растворе составляет 1,5-2 мин. Подготовка к лужению заканчивается тщательной промывкой детали в проточной воде, очисткой поверхности влажным песком, окончательной промывкой в горячей воде, протиркой и сушкой. Для предохранения очищенной поверхности от окисления ее смазывают раствором хлористого цинка и сверху посыпают порошком нашатыря.
Приемы лужения. Лужение способом погру-жения в расплавленную полуду заключается в том, что подготовленную к лужению деталь сначала погружают в ванну с раствором хлористого цинка, затем с помощью клещей, плоскогубцев или специальных крючков деталь вынимают из ванны и, не удаляя с поверхности хлористый цинк, погружают в ванну с расплавленной полудой, выдерживая в ней 2-3 мин. После этого облуженную деталь извлекают из ванны и сразу встряхивают, чтобы удалить излишки полуды. Пока деталь еще находится в горячем состоянии, ее быстро обтирают паклей с нашатырем для получения равномерного беспористого и гладкого слоя полуды. После остывания деталь промывают в воде и высушивают. Хорошие результаты дает сушка в древесных опилках.
Проследим процесс лужения способом погружения иа конкретном примере. Допустим, что нужно облудить наружные и внутренние поверхности трех металлических бачков емкостью 2 л каждый. Работу следует выполнять последовательно в четыре перехода (этапа).
Первый переход - очистить бачки и подготовить 10-процентный раствор каустической соды для обезжиривания. Раствор нагреть до 70-80 °С. Затем бачки поочередно или вместе погрузить в обезжиривающую ванну и выдержать в ней в течение 15-20 мин., в зависимости от степени загрязнения бачков, потом тщательно промыть их и высушить над источником тепла.
Второй п ер еход-г-нарубить олово на мелкие кусочки, погрузить их в ванну и нагреть до расплавления.
Третий переход - составить 5-7-процентный раствор соляной кислоты и нагреть до 35-40 °С, затем погрузить бачки в ванну и выдержать в ней 30-40 мин. После проведенного травления бачки тщательно промыть в проточной воде и высушить.
Четвертый переход - приготовить флюс (25-процентный раствор хлористого цинка) и погрузить в него бачки. Затем поочередно извлечь их из ванны с хлористым цинком и медленно погрузить в ванну с расплавленным оловом. Через 2-3 мин. вынуть бачки из ванны, быстро встряхнуть и обтереть паклей, пересыпанной порошком нашатыря, чтобы удалить излишки олова и получить ровный и гладкий беспористый слой полуды. После этого бачки промыть в проточной воде и высушить в древесных опилках.
При лужении способом растирания подготовленную к лужению поверхность детали смазывают раствором хлористого цинка, затем посыпают нашатырем и нагревают равномерно пламенем паяльной лампы или в горне на древесном угле. Когда хлористый цинк начнет закипать, на поверхность детали наносят олово в виде маленьких кусочков или порошка. Полуда, вступив в соприкосновение с нагретой поверхностью детали, начнет плавиться; ее сразу растирают холщовой тряпкой или паклей, пересыпанной порошком нашатыря. Растирать полуду нужно быстро, постепенно переходя от одного участка покрываемой поверхности к другому.
В процессе лужения необходимо внимательно следить за нагревом детали, так как при перегреве полуда сгорает. Признаком перегрева является появление синеватого оттенка на поверхности полуды. Облуженные поверхности нужно протереть влажным песком, тщательно промыть чистой водой, высушить и при надобности отполировать мягкой тряпкой или фланелью. При обнаружении мест с дефектами лужения (неприставшая полуда, пористость и т. п.) их нужно снова зачистить, протравить и произвести повторное лужение способом погружения либо растиранием. Следует помнить, что чем лучше подготовлена поверхность под покрытие, тем ровнее ляжет полуда и тем прочнее будет слой.
При описании технологических процессов пайки было упомянуто лужение - покрытие металлических деталей тонким слоем припоя.
Однако лужение можно использовать не только как один из этапов паяния, но и как самостоятельную операцию, когда вся поверхность металлического изделия покрывается тонким слоем олова для придания ему декоративных и дополнительных эксплуатационных качеств. В этом случае покрывающий материал носит название не припоя, а полуды. Чаще всего лудят оловом, но в целях экономии в полуду можно добавить свинец (не более трех частей свинца на пять частей олова). Добавление в полуду 5% висмута или никеля придает луженым поверхностям красивый блеск. А введение в полуду такого же количества железа делает ее более прочной.
Кухонную утварь (посуду) можно лудить только чисто оловянной полудой, добавление в нее различных металлов опасно для здоровья!
Полуда хорошо и прочно ложится только на идеально чистые и обезжиренные поверхности, поэтому изделие перед лужением необходимо тщательно очистить механическим способом - напильником, шабером, шлифовальной шкуркой до равномерного металлического блеска, либо химическим - подержать изделие в кипящем 10%-ном растворе каустической соды в течение 1-2 минут, а затем поверхность протравить 25%-ным раствором соляной кислоты В конце очистки (независимо от способа) поверхности промывают водой и сушат.
Сам процесс лужения можно осуществлять методом растирания, погружения или гальваническим путем (при таком лужении необходимо использование специального оборудования, поэтому гальваническое лужение на дому как правило, не осуществляется).
Метод растирания заключается в следующем подготовленную поверхность покрывают раствором хлористого цинка, посыпают порошком нашатыря и нагревают до температуры плавления олова.
37 38 39 ..
§ 2.9. Пайка, лужение, опрессовка, инструмент
Для получения надежного неразъемного контакта между проводниковыми материалами часто применяют пайку, лужение и сварку.
Пайка представляет собой процесс соединения материалов, находящихся в
твердом состоянии, посредством расплавленного присадочного металла,
называемого припоем и имеющего температуру плавления меньше температуры
плавления основного металла.
Припой должен хорошо смачивать основной металл, легко растекаясь по поверхности. Обычно припои представляют собой сплавы различных цветных металлов, иногда довольно сложного состава. Тесное соприкосновение жидкого припоя с основным металлом и хорошее смачивание его поверхности возможны лишь при полной чистоте этой поверхности. Для растворения и удаления окислов и загрязнений с поверхности металла, защиты его от окисления, уменьшения поверхностного натяжения, улучшения смачиваемости и растекания припоя служат флюсы.
Существуют два вида пайки: твердыми припоями и мягкими припоями. Оба вида различаются прежде всего температурой плавления припоев. К твердым относят припои с температурой плавления выше 500° С, к мягким- припои с температурой плавления ниже 400° С. Твердые припои обладают значительной механической прочностью и могут иметь предел прочности при растяжении до 490 Н/мм2 (50 кГс/мм2); предел прочности мягких припоев обычно не превышает 49-68 Н/мм2 (5-7 кге/мм2). В качестве твердых припоев применяются медные, медно-цинковые, медно-никелевые и серебряные припои.
Основой большинства флюсов для твердой пайки служит бура Na2B407, кристаллизующаяся с 10 частями воды с образованием крупных прозрачных бесцветных кристаллов Na2B407 10Н2О. Кристаллическая десятиводная бура начинает плавиться при 75° С, по мере нагрева она постепенно теряет воду, сильно вспучиваясь и разбрызгиваясь, и переходит в безводную соль - плавленую или жженую буру, плавящуюся при 783° С. В расплавленном состоянии буру можно нагревать до высоких температур без заметного испарения, она весьма жидкотекуча и энергично растворяет окислы многих металлов, особенно окислы меди.
Для усиления действия флюса к буре часто добавляют борную кислоту В(ОН)з,
благодаря которой флюс становится более густым, вязким и тугоплавким.
Для понижения рабочей температуры флюса, что особенно важно для
легкоплавких припоев, вводят хлористый цинк ZnCb, фтористый калий KF и
другие галоидные соли щелочных металлов.
Флюсы могут быть в виде порошка или пасты. Применяются также жидкие
растворы флюсов, например раствор буры в горячей воде. Иногда
целесообразно применять прутки припоя, поверхность которых покрыта
флюсом.
Пайку твердыми припоями выполняют электроконтактным способом.
Пайку мягкими припоями можно применять почти для всех металлов в различных сочетаниях, в том числе и для таких легкоплавких, как цинк, свинец, олово и их сплавы. Наиболее распространенные мягкие припои обычно содержат значительное количество олова. Мягкие припои изготовляют в виде прутков, болванок, проволоки (обычно диаметром 3 мм), трубок, набитых флюсом (масса флюса составляет около 5% массы припоя), порошка и пасты из порошка припоя с флюсом. Поверхности спая должны быть хорошо очищены механическими и химическими средствами или предварительно облужены. Для флюсов применяют сравнительно слабо действующие на металл органические вещества или неорганические соединения, действующие сильнее и разъедающие металл. К первой группе веществ можно отнести канифоль, хорошо очищающую медь и латунь от окислов, и стеарин, особенно подходящий для пайки свинца и свинцовых сплавов. Ко второй группе относят техническую соляную кислоту, хлористый аммоний (нашатырь) в порошке или кусках, фосфорную кислоту и т. д. Однако флюсы второй группы в судовых электромонтажных работах не применяются, так как они вызывают коррозию металлов.
Пайку мягкими припоями производят с помощью паяльника. Рабочую часть паяльника изготовляют из меди; форма паяльника должна соответствовать форме соединения, масса - размерам изделия и толщине металла (для быстрого нагрева паяльником места пайки до необходимой температуры).
Применение твердых припоев позволяет получить контактные соединения, обладающие большей механической прочностью, чем соединения с применением мягких припоев.
Лужение, т. е. покрытие металлических поверхностей топким слоем олова или оловянно-свинцового припоя, применяют для облегчения процесса пайки и защиты токоведущнх элементов от вредных воздействий внешней среды.
Во время электромонтажных работ применяют не только лужение паяльннком, но н погружение в расплавленный припой (например, прн контактном оконцеваннн жил кабелей штырем), для чего используют электро-тигли с электрическим нагревом. Технологический процесс лужения паяльником сводится к следующему: зачищают поверхность металла, покрывают ее флюсом, наносят припой на поверхность, нагревают, затем выравнивают слой припоя, перемещая паяльник в различных направлениях по поверхности металла.
При лужении погружением в расплавленный припой металлические поверхности предварительно зачищают и смачивают жидким флюсом. Зачищенные и обезжиренные детали помещают в раствор флюса (хлористого цинка), а затем опускают на 10-15 мин в ванну с расплавленным припоем; излишки припоя удаляют встряхиванием. Для охлаждения деталей используют ванну с холодной водой.
Классификацию способов дуговой сварки можно проводить по различным признакам, наиболее существенный из которых - способ воздействия дуги на металл. Действие дуги может быть прямым или косвенным. В первом случае металл включен в сварочную цепь и является одним из электродов дугового разряда. Металл нагревается главным образом за счет бомбардировки его поверхности электрически заряженными частицами. Удельная мощность на нагреваемой поверхности в области электродного пятна весьма высока. При дуге косвенного действия основной металл не включен в сварочную цепь, не является электродом дуги и нагревается преимущественно путем теплопередачи от газов столба дуги и ее излучений. Удельная мощность на нагреваемой поверхности в десятки раз ниже, чем при дуге прямого действия.
При выполнении электромонтажных работ электро-дуговую сварку применяют
для приварки наконечников при помощи специального устройства, имеющего
графитовый стержень. В результате действия дуги все проволочки жилы и
наконечник должны быть оплавлены и хорошо сварены между собой.
При контактном оконцеванни жил кабелей и проводов наконечниками широко
применяется холодная опрессовка. Это объясняется простотой ее выполнения
по сравнению с пайкой или сваркой. Опрессовка заключается в выдавливании
лунок в шейках наконечников и соответствующем смятии проволочек жил. Па
наконечниках, оконцовывающих жилы сечением до 10 мм2, эту операцию
выполняют с помощью ручных клещей; при жилах сечением от 16 мм2 и выше -
с помощью механизированного инструмента.
Опрессовку производят в следующем порядке. Оголенную часть нелуженой жилы зачищают, обтирают и вставляют в шейку наконечника соответствующего размера (рис. 2.21, а). Жилу кабеля с надетым на нее наконечником вкладывают в матрицу лицевой стороной к пуансону (рис. 2.21, б). С помощью соответствующего механизма пуансон вдавливается в матрицу; кабель придерживают, чтобы не допустить его смещения или попорота. Обжатие заканчивают, когда пуансон выдавит лунку необходимой глубины.
Опрессовку двумя лунками выполняют в два приема. Расстояние между лунками должно быть не менее 4 мм, а расстояние от края наконечника до ближайшей лунки- 5-10 мм в зависимости от сечения кабеля.
Качество электрического контакта и механическая прочность соединения наконечника с жилой кабеля зависят от глубины лунки. При слишком мелкой лунке уменьшается механическая прочность соединения и ухудшается контакт.
При слишком мелкой лунке уменьшается механическая прочность соединения и ухудшается контакт. При слишком глубокой лунке улучшается электрический контакт, но зато уменьшается механическая прочность соединения
Вследствие перерезания части жил и уменьшения толщины стенки наконечника.
Глубину лунок принимают равной 2,5-12 мм в зависимости от сечения жил.
Монтаж судового электрооборудования состоит из многих ручных операций. Поэтому обеспечение электромонтажников инструментом достаточно широкой номенклатуры и поддержание этого инструмента в рабочем состоянии имеют первостепенное значение. При выполнении электромонтажных работ широко применяется следующий ручной инструмент: универсальные секторные ножницы типа НУСК-300 для поперечной резки кабелей сечением до 300 мм2 (рис. 2.22,а); универсальные секторные ножницы типа НУСТ-15 для резки тросов и антенных проводов диаметром до 15,5 мм (рис. 2.22,6); шагающий нож типа 1ИН-65 для продольной резки найритовых и резиновых шланговых оболочек кабелей диаметром 20-65 мм (рис. 2.22, е); комбинированные ножницы для резки панцирной плетенки кабелей диаметром до 70 мм (рис. 2.22, г) ; ручной пресс типа РПК-50 для опрессовки кабельных наконечников и гильз на жилах сечением 10-50 мм2 (рнс. 2.22, д); ручные клещи типа КРП-1 для опрессовки кабельных наконечников и гильз на жилах сечением от 1 до 10 мм2 (рис. 2.22, е); ручные клещи типа КРПБ-2,5 для опрессовки кольцевых наконечников на жилах сечением 1, 1,5, 2,5 мм2; глубиномер для контроля глубины лунок наконечников и гильз; кабслегиб (рис. 2.22, ж).
Электрифицированный инструмент для работы на судах выпускается, как правило, на напряжение сети 36 В переменного тока. В состав электрифицированного инструмента для судового электромонтажника входят: электроножницы секторные ЭН-720
(рис. 2.23, а) для резки кабелей сечением до 720 мм2 - портативный
инструмент, удобный для работы в труднодоступных местах;
электрогидравлический пресс ЭГП-300 для холодной опрессовки кабельных
наконечников и соединительных гильз на жилах сечением 10- 300 мм2 (рис.
2.23,6); он имеет блок автоматического управления циклом работ,
обеспечивающий контроль качества и надежность опрессовки, защиту
инструмента от перегрузки; универсальный электрогайковерт УЭГ-3-5 и
УЭГ-5-8 для завертывания и отвертывания винтов, болтов, гаек; он имеет
сменные насадки - ключи или отвертки и автоматически обеспечивает
нормальные усилия затяжки резьбовых соединений (рис. 2.23, в);
электродрель универсальная быстроходовая с понижающим
трансформатором для сверловки отверстий диаметром до 7 мм;
электропаяльники молотковые и торцевые со сменными наконечниками и
электрокотелки.
При выполнении электромонтажных работ используется также слесарный инструмент: ключи
Гаечные двусторонние 8x10, 12x14, 17X19, 22x24, 27X30; ключ гаечный накидной 8Х10; ключ гаечный разводной 19 мм; отвертки слесарно-монтажные 200X1X9 и 200X1, 5X11; плоскогубцы комбинированные с диэлектрическими ручками 200X50X12; острогубцы-кусачки боковые с диэлектрическими ручками 160X50X10; щетка металлическая; молоток слесарный; напильник личной плоский типа А-100-200; напильник личной круглый типа Д-150-200; метр стальной складной; нож монтерский 200X20X16; кусачки L = 200; зубила 150X15; шило монтерское 150X20; ключи торцевые, ключи с гибким или карданным валом.
Инструмент и оснастка для холодной опрессовки кабельных наконечников и
гильз, а также для сварки должны не менее двух раз в год подвергаться
проверке
на исправность работы, отсутствие люфтов, глубину опрессовки наконечников и гильз, качество приварки и других операций в соответствии с инструкциями по эксплуатации.
Для обеспечения этого каждый инструмент должен быть замаркирован присвоенным ему номером. При отсутствии заводской нумерации маркировку выполняют набивкой индекса на ручке инструмента (ручной инструмент) или краской (ножной гидропресс или электрогидропресс). Данные проверки инструмента в действии и на соответствие чертежам и ГОСТ на наконечники и гильзы заносят в специальные журналы (не реже одного раза в шесть месяцев) и фиксируют в журнале подписями технолога и мастера ОТК цеха.
