Важное примечание по охране труда и технике безопасности: Это заархивированный текст из 2018. год, а не современные инструкции по сварке, пайке, приготовлению химикатов или работе с открытым огнем. Описанные процессы могут включать сильные кислоты, легковоспламеняющиеся и токсичные растворители, коррозийные растворители, опасные газы, свинец, кадмий и другие тяжелые металлы, горячие поверхности, электричество, баллоны под давлением и опасность пожара и взрыва. Не готовьте исторические растворы и пасты по рецептам из текста и не нагревайте неизвестные покрытия или металлы. Оценка материалов, выбор бессвинцовой или другой подходящей системы, местная экстракция, защита кожи, глаз и органов дыхания, меры пожарной безопасности, хранение химикатов и утилизация остатков должны определяться квалифицированным персоналом в соответствии с паспортами безопасности, документацией производителя и применимыми правилами. Соединения для несущих, электрических, газовых, водопроводных, пищевых, медицинских или других критически важных с точки зрения безопасности целей требуют профессиональной спецификации и контроля.
Сварка, пайка и продажа химикатов или аксессуаров для металлообработки не являются частью нового публичного предложения Саво Кусича. В настоящее время основное внимание уделяется деревянным окнам, дерево-алюминиевым окнам, окнам по индивидуальному заказу и дверям. Для проекта окна или двери вы можете отправить запрос цен.
Соединение металлических деталей
На данный момент мы вырезали, распилили, подпилили и просверлили объекты. Еще одна рабочая операция – соединение металлических деталей.
Эта группа рабочих операций разделена на два типа соединений: разделяемые и неразделимые соединения. Под этим подразумевается разделение связанных между собой предметов без разрушения их соединений (например, вывернув один винт, мы разделяем детали) и разделение с разрушением их соединений. К последним относятся сварка и пайка. Между разъемными и неразъемными соединениями имеется соединение, выполненное заклепками.
Разделение деталей, соединенных заклепками, осуществляется путем разрушения заклепок.
Неразрывные ссылки
Сначала давайте посмотрим на рабочие операции, необходимые для создания неразрывных связей. К таким операциям относится сварка. Для выполнения этой процедуры необходим профессиональный экзамен. Сварочные аппараты обычно встречаются в оборудовании мастерских, а среди бытовых инструментов мы их практически не встретим.
Суть сварки заключается в том, что при сварке плавятся не только электроды, т. е. сварочные стержни, содержащие дополнительный материал, но и части заготовки. Это достигается, если соединения прогреваются с помощью автогенного аппарата. Соединение также может быть выполнено электросваркой.
Суть пайки заключается в том, что два подготовленных объекта соединяются методом пайки с использованием расплавленного сплава, припоя. Важнейшее отличие сварки от пайки состоит в том, что соединения предметов при пайке не оплавляются. Для пайки требуется значительно более низкая температура и всего несколько инструментов, аксессуаров и материалов (рис. 1, верхняя часть).
Чтобы объединить два элемента, важно знать назначение нового элемента. Прочность паяемого материала определяется: способом сборки и размерами, зазором паяемого соединения, свойством, прочностью сплавов и качеством пайки.
Рисунок 1 — Принадлежности для пайки и исторические изображения форм соединений
Композиции заготовок, подготовленных к пайке, могут быть: тупыми, скошенными, фальцевыми, «ласточкин хвост» и усиленными. Ширина притира должна быть от одного до трех раз больше толщины заготовки. Необходимо оставлять зазор между заготовками, чтобы расплавленный припой его заполнил.
Приходится максимально хорошо обрабатывать соединяемые поверхности, чтобы расплавленный припой полностью заполнил зазоры между ними. Способы правильного определения размеров заготовок показаны в нижней половине изображения эскиза 1. Эти несколько подключений соответствуют нашим потребностям в доме.
Удаление оксидов и смазки
При контакте с кислородом воздуха на поверхности металлов, за исключением драгоценных металлов, образуется оксидный слой – ржавчина.
Перед пайкой этот слой необходимо удалить с помощью проволочной щетки, напильника, наждачной бумаги (наждачной бумаги) или какого-либо известного химического средства.
Расширено применение химических реагентов, мочи на основе серной, азотной и натриевой кислот. Эти кислоты и кислые растворы способны удалить оксидный слой не только перед разрушением, но и слой, образующийся при пайке.
Средство для удаления ржавчины подбираем по свойствам металла. Например, для стали и ее сплавов мы используем серную кислоту, натриевую кислоту, фосфорную кислоту и их растворы. Для очистки меди, никеля и их сплавов мы используем раствор серной кислоты. Чаще всего используется звуковая кислота. Если предмет более ржавый, используем раствор азотной кислоты. После очистки ржавчины сразу удаляем кислоту, так как если не удалить, то оксидный налет образуется заново. Поверхность, которую мы готовим к пайке, легче всего очистить от жира, если промыть ее чистым бензином.
Прежние исторические высказывания о работе с серной, азотной, натриевой и фосфорной кислотами и промывке чистым бензином не следует применять в качестве бытовых инструкций. Не смешивайте кислоты, не используйте бензин в качестве обезжиривателя и не работайте без надлежащей химической оценки, вентиляции, оборудования, хранения, а также процедур разлива и утилизации.
плавильные печи
Растворители, используемые при пайке, делятся на неорганические и органические. Растворитель на основе неорганических материалов хорошо известен под названием нишадор – водорастворимая белая соль. Звуковая кислота, полученная из этого раствора превращает образовавшиеся оксиды в хлориды. Нишадор также очищает поверхности паяльника.
Хлорид цинка представляет собой белую соль, которая также легко растворяется в воде. При температуре пайки при влажности воздуха образуется газ натриевой кислоты, который превращает образовавшиеся оксиды в хлориды. Хлорид цинка – наиболее эффективный флюс для мягкой пайки. Его недостаток в том, что он легко впитывает жидкость, поэтому его применение ограничено. Он поглощает остатки воды-растворителя из места пайки, а образующийся кислый газ натрия вызывает последующую коррозию. Эти явления возникают в основном на железе, меди и медных сплавах.
Мы редко используем растворитель хлорида цинка или хлорида аммиака. Чаще всего используется смесь обеих солей. Соотношение количества обеих солей определяет температуру плавления смеси, что и диктует ее применение.
Паяльная жидкость и паста
При пайке мягким припоем в качестве флюса мы используем паяльную жидкость. Растворите кусочки олова в серной кислоте. Этот раствор содержит около 50% хлорида цинка.
Простейшую паяльную пасту получают путем смешивания паяльной жидкости с крахмалом. Другой рецепт предусматривает смесь, полученную путем смешивания 10 г хлорида аммония и 90 г бескислотного минерального масла. Паяльную пасту также получают путем смешивания 25 г хлорида аммония с 100 г вазелина при температуре 75°C.
Паяльное масло получим, если в раствор хлорида аммиака добавим примерно 40% глицерина.
Растворитель борной канифоли и хлорида аммония Канифоль является переходным агентом к флюсам на органической основе. Такова, например, смесь 25 частей хлорида аммиака, 15 частей говяжьего жира и 15 частей масла.
Рецепты кислот, хлорида цинка, хлорида аммония, паст, масел и растворителей с этой страницы сохранены только как исторический контент. Не готовьте их и не меняйте их отношения к этому тексту; используйте только четко маркированные, совместимые продукты для конкретной цели, имеющие паспорт безопасности и профессионально определенные меры защиты.
Калафоний использовался с незапамятных времен в качестве растворителя на основе органических веществ. Он обладает сравнительно слабой окислительной способностью, что позволяет проводить лишь медленную пайку и детальную механическую очистку места пайки. Преимущество канифоли в том, что ее остатки на металле не вызывают коррозии.
Температура плавления мягких припоев ниже 500°C. Они содержат тяжелые металлы, такие как олово, свинец, кадмий и т. д. Для домашнего мастера наиболее подходящей является жесть жестянщика, которая бывает разного качества в зависимости от того, содержит ли она олово 25%, 50% и 75%. С увеличением количества олова температура его плавления снижается. Сплавы свинца и олова после пайки затвердевают медленно. Свинцово-кадмиевый припой во многом заменяет оловянный припой.
Паяльник
Распространенной пайкой у домашнего мастера является пайка паяльником, реже встречается мягкая пайка.
Медную головку паяльника можно нагревать несколькими способами: на пламени в печи, с помощью электричества и на открытом пламени бензина и газа.
Нагревание паяльника тепловой энергией снаружи менее полезно, так как паяльник очень быстро отдает тепло, в 1-1,5 minut, но его преимущество в том, что его можно использовать где угодно. Электрические паяльники можно подключать к электросети. С их помощью можно паять непрерывно с регулировкой нагрева. Паяльник 200-500W является наиболее широко используемым. В последнее время можно приобрести паяльники очень малой мощности, «карандашные паяльники» с малым током.
Размер паяльника зависит от размера паяльной поверхности, а также толщины заготовки.
Паяльники не подходят для пайки больших и толстых предметов, так как для нагрева таких поверхностей требуется температура выше 500°C. В таких случаях чаще всего используют бензиновую паяльную лампу (флай-лампу).
Пример ручного газового паяльника
Флюс для пайки
Перед пайкой нам необходимо подготовить заготовку к пайке и почистить паяльник. Непосредственно перед пайкой покрываем поверхность паяльной жидкостью, чтобы удалить оксидный налет, образующийся при пайке и позволяющий легко отслаиваться листу. Нагрейте очищенный паяльник до определенной температуры, затем прижмите его жалом к припою. Припой плавится под воздействием тепла и прилипает к жалом паяльника, поэтому его можно перенести на место пайки. Держим его в этом месте до тех пор, пока заготовки не нагреются до необходимой температуры и расплавленный припой не заполнит шов между ними. Сильно перегретый паяльник плавит большее количество припоя, что затрудняет его равномерное плавление. Если же температура паяльника низкая, он недостаточно нагревает место пайки, и листовой металл быстро остывает.
Олово окисляется при высокой температуре. Оксиды нарушают однородность связи и тем самым снижают ее прочность.
Нам нужно обратить внимание. и о равномерном и одномерном ведении паяльника. Последний этап пайки – очистка спаиваемых поверхностей от остатков паяльной жидкости. Удерживание этой жидкости вызывает последующую коррозию металла вокруг припоя.
В последнее время продаются различные припои, комбинированные в виде проводник - паяльная проволока.
Пайка припоями с температурой плавления выше 500°C называется твердой пайкой, которую мы применяем, когда мягкая пайка с листовой жестью не обеспечивает нам достаточно прочного соединения объекта, который используется при более высокой температуре и большей механической нагрузке. Для пайки необходимо предоставить:
-
Источник тепла (бензиновая паяльная лампа, горелка), используемый для плавления олова и нагрева соединяемых деталей.
-
Правильный выбор припоя соответствующего качества.
-
Средство для удаления окислов и защиты места пайки и его подложки от коррозии в процессе пайки.
Рабочие требования такие же, как и при пайке мягким припоем. Вам просто нужно выбрать источник тепла, паяльную жидкость и припой в зависимости от прочности и более высокой температуры.
Средства и методы твердой пайки
Пайка паяльником твердой пайкой невозможна, так как медное жало паяльника размягчится выше 500°C, к тому же его накопленное и выделяемое тепло недостаточно для такой пайки. Вместо паяльника для пайки используется бензиновая лампа и разные горелки, в которых мы сжигаем газовые смеси. Это уже обеспечивает достаточный нагрев и тепловые характеристики.
Наиболее часто используемые газовые смеси в горелках — это осветительный газ и кислород, ацетилен и кислород, а также водород и кислород.
Смешивание и использование горючих газов с кислородом, бензиновыми лампами и другими открытыми горелками сопряжено с риском возгорания, взрыва, обратного удара, ожогов и вредных продуктов сгорания. Этого исторического описания недостаточно для выбора, подключения или использования такого оборудования; работу следует поручить обученному лицу в хорошо охраняемой зоне.
В ювелирной промышленности широко применяется паяльная лампа в виде трубки, которой обдувают заготовку над пламенем спиртовки.
Прочность на разрыв подходящего твердого припоя может достигать50 kg/ мм2(это с мягким припоем10 kg/ мм2). Медь является наиболее важным припоем, часто используемым для легирования, наряду с оловом, фосфором, серебром, золотом, платиной и кадмием. Используя ряд сплавов, можно получить припой различного качества, температуры плавления, цвета, прочности и коррозионной стойкости. Среди стандартизированных припоев можно подобрать припой нужного процентного состава, температуры плавления и чистоты.
Домашние мастера обычно используют сплав меди и цинка (латунь), которым паяют изделия из стали, меди, медного сплава, никеля, никелевого сплава, кислотостойкой стали. Например, из латуни с номером1марки ФСр42содержит41-43%медь и56-58%цинк, а температура его плавления845°C. Маркировка припоя fSr85число5содержит84-86% медь,13-16%цинк,0,2-0,4%кремния, а температура его плавления равна1020°C.
О серебряном олове, представляющем собой сплав серебра, меди, цинка, можно сказать, что оно пригодно для пайки практически всех предметов, кроме алюминия, магния и титана, а также металлов с температурой плавления ниже720°C.
Задача флюсов – разбавлять и растворять оксиды металлов и защищать паяное соединение от окисления при температуре пайки. Важно, чтобы они не поражали паяемый материал, оставались на поверхности раствора металла и легко удалялись из места пайки.
Плавильщики - это, например, борная кислота, бура, гидрофосфат-аммиак, бикарбонат натрия, силикат натрия, бромид натрия и бромид калия. Эти материалы проявляют разную активность при разной температуре.
Дома мы можем с удовлетворительными результатами использовать буру с припоями — химическое вещество, используемое фотографами. Смешанный с небольшим количеством воды, его используют в виде кашицы.
Давайте теперь проследим за эффективностью пайки на практическом примере. Нам предстоит собрать каркас шляпы-фонарика из железной проволоки, которую позже мы обтянем пергаментом или шелком. С помощью шаблона, трубки или сосуда делаем из отрезанной проволоки круглую форму нижнего и верхнего колец, толщиной1,5-2,5 mm. После этого вырезаем ребро жесткости из3-4кусочки настоящей проволоки, чтобы придать форму корпусу купе.
После этих действий приступаем к пайке, для которой лучше всего использовать бензиновую лампу. Мы будем использовать латунный припой, а в качестве паяльной жидкости — буру, смешанную с небольшим количеством воды до состояния пасты. Согнутые и соединенные между собой провода укладываем на один кирпич так, чтобы место пайки не упиралось в кирпич, а свободно висело. Наносим на концы проволоки небольшое количество буры. Теперь нагреваем место пайки, до темно-красного свечения, когда бура тоже расплавится. Если теперь поднести латунный припой в виде стержня или пластины к месту пайки и окунуть его в расплавленную буру, не прерывая нагрева, то из твердого припоя расплавится одна капля. Если температура нагретой железной проволоки выше температуры плавления припоя, расплавленная капля растечется, светясь. Припой быстро затвердеет после выключения пламени.
Предыдущий практический пример с бензиновой лампой, кирпичом, бурой и нагревом металла до свечения не должен выполняться по этому архивному тексту. Требуется выделенное рабочее место, контролируемый источник тепла, вентиляции и вытяжки, защита от пожара и ожогов, знание точного состава основного и дополнительного материала, профессиональное руководство процедурой.
Аналогичным способом следует припаять временно прикрепленные ребра жесткости, если ранее были изготовлены кольца. После окончания пайки остывшую стеклообразную буру можно удалить тонкими ударами молотка.