В. И. Карагодин Н.Н. Митрохин 19 страница

Детонационными методами напыляют порошки чистых метал­лов — Ni, Al, Mo, N, окислов, карбидов, нитридов и т.д.

Комплект оборудования для нанесения покрытия включает: элек­тропечь (CHOJI-1.6.2.5 1/13,5); вихревой аппарат (АВСП-100); пес­коструйный шкаф с инжекторным аппаратом (ВНИИАВТОГЕН- маш № 02-71.12); пескоструйный пистолет (027110); стойку с га­зовыми баллонами (не менее 3); масловлагоотделитель (ДВ 41-16); сито с ячейками; лабораторные весы (ВПА-200 г-М); твердомер и микрометрический инструмент.

Для детонационного нанесения покрытий применяются уста­новки УДН-2М, Днепр, АДК, ЛНП5, КПИ-6, АУДН-2М.

Технологический процесс детонационного нанесения покры­тий состоит из следующих операций: подготовка поверхности де­талей перед нанесением покрытий; подготовка порошка; нанесе­ние покрытий; контроль качества покрытий; механическая обра­ботка; контроль качества покрытий после механической обработки.

Для образования прочной связи между материалами детали и покрытия необходимо нанести промежуточный слой, если наблю­дается слабая адгезия между покрытием и материалом детали, если коэффициент термического расширения между покрытием и ма­териалом детали резко отличается, и если деталь работает в усло­виях переменных температур. Толщина промежуточного слоя со­_ставляет 0,05 15 мм. Для нанесения промежуточного слоя ис­пользуются порошки нихрома, молибдена, никель-алюминиевых сплавов, стали 12Х18Н9 и т.п.

В качестве рабочих газов используют азот и кислород, техни­ческий ацетилен и пропан-бутан. Выбор газа зависит от техничес­кой характеристики детонационно-газовой установки.

При нанесении покрытий на участки поверхности деталей ос­тальные ее части закрывают накладными экранами из тонких лис­тов металла. Для малых по площади деталей используют специаль­ные маски-экраны, которые устанавливают на расстоянии не бо­лее 50 мм от напыляемой поверхности.

Дистанцию напыления задают в зависимости от материала, раз­меров и форм детали, материала и необходимой толщины покры­тия и изменяют от 50 до 200 мм.

Необходимую толщину покрытий получают многократным по­вторением циклов стрельбы. Смещение детали между двумя цик­лами не должно превышать 0,5 диаметра створа.

14.5. Материалы для напыления

Для напыления используют проволоку и порошки. При восста­новлении стальных и чугунных деталей напылением наиболее час­то применяют стальную проволоку диаметром 0,8...3,0 мм с со­держанием углерода 0,3...0,8%. Для увеличения износостойкости концентрация углерода должна быть выше.

Для противокоррозионных покрытий используют цинковую, алюминиевую и стальную проволоки (ст. 10Х18Н10Т).

Проволоки из алюминиевой бронзы применяют для получения ан­тифрикционных покрытий ответственных подшипников скольжения.

Для создания различных составов покрытий наиболее технологи­чно использовать при газотермическом напылении порошковые материалы.

Порошки должны иметь сферическую форму, хорошую сыпу­честь и легко подаваться питателем в плазмотрон. Размер частиц 25... 150 мкм. Более мелкие частицы не имеют достаточную кине­матическую энергию, чтобы при ударе образовать прочную связь с обрабатываемой поверхностью. Более крупные (более 150 мкм) не успевают прогреться, что также не способствует образованию проч­ной связи с подложкой.

Так как порошки гигроскопичны (интенсивно поглощают вла­гу), их следует хранить в герметичной таре или металлические по­рошки перед нанесением прокаливать при 150...200°С, а керами­ческие — при 600...800°С.

Основными характеристиками, определяющими качество по­рошка для напыления, являются текучесть, минимальный и мак­симальный размеры частиц, их форма и склонность адгезии (сли­панию и комкованию), стабильность гранулометрического и хи­мического составов. Для получения износостойких покрытий мо­гут применяться следующие группы порошков:

порошки из самофлюсующихся сплавов на никелевой, никель- хромовой и кобальтовой основах, которые широко применяются для газопламенного напыления с последующим оплавлением покрытий. Они придают комплекс ценных эксплуатационных свойств: износо­стойкость, эрозионную и коррозионную стойкость, удовлетворите­льно противостоят высокотемпературному окислению. Недостатки — высокая стоимость, дефицит основных компонентов сплавов; порошки из металлических сплавов;

порошки из карбидов и оксидов металла. Тугоплавкие соедине­ния применяются, в основном, с подслоем из металлических по­рошков. Только детонационное напыление позволяет наносить ра­бочие слои некоторых покрытий без подслоев;

механические смеси порошков. Смеси на основе вышеперечис­ленных групп порошков находят все большее применение для га­зотермического напыления благодаря простоте и невысокой сто­имости их приготовления. Однако использование механических смесей порошков имеет существенные недостатки, главным из которых является сегрегация (расслоение) компонентов при сме­шивании, транспортировании из дозирующих устройств в струю, а также в процессе напыления. Сегрегация компонентов смесей приводит к неравномерности структуры покрытия, увеличению пористости, снижению прочности и ухудшению эксплуатацион­ных характеристик покрытия. Механические смеси не поддаются стандартизации, поэтому их составы, как правило, подбирают опытным путем. Особых способов приготовления такие смеси не требуют. Они могут перемешиваться на любом оборудовании или спекаться с последующим дроблением;

композиционные порошки представляют собой интегрирован­ные комплексы исходных компонентов (металл, керамика, пласт­масса) в каждой порошковой частице.

Классифицировать эти порошки можно по типу строения час­тиц, характеру поведения компонентов при напылении и по ме­тодам получения и назначения.

По типу строения различают плакированные и конгломерат­ные частицы (рис. 14.9).

Плакированная частица (рис. 14.9, а) представляет собой ис­ходную частицу (ядро) одного из материалов, на поверхности ко­торой расположен один или несколько слоев других материалов.

Частица композиционного порошка конгломератного типа сфор­мирована из множества исходных частиц нескольких материалов. У гетеродисперсных конгломератных частиц (рис. 14.9, в) между дисперсностью компонентов существует большая разница и части­цы одного из них служат основой (ядром). На ее поверхности разме­щаются частицы остальных компонентов. В этом случае отношение диаметра частиц основы к диаметру частиц остальных компонен-

Рис. 14.9. Конструкция композитных порошков: а — плакированная частица; б — гимодисперсные конгломе­ратные частицы; в — гетеродисперсные конгломератные час­тицы; г, д, е — структуры смешанного типа

тов составляет 10:20. Гимодисперсные конгломератные частицы (рис. 14.9, б) формируются из различных исходных компонентов с частицами, близкими по размеру (отношение диаметров обычно 1:3).

Комбинация этих основных типов позволяет получить ряд струк­тур смешанного типа (рис. 14.9, г, д, е).

По характеру поведения при напылении композиционные порош­ки делятся на реагирующие при нагреве и термонейтральные. В пер­вом случае получение покрытия совмещено с синтезом новых ве­ществ, и его состав резко отличается от исходного состава частиц. Во втором случае существенного изменения состава в процессе на­пыления не происходит.

14.6. Свойства газотермических покрытий

В зависимости от назначения покрытий они должны иметь ком­плекс физико-механических характеристик, отвечающих услови­ям эксплуатации. Все покрытия (износостойкие, коррозионно- стойкие, теплозащитные и др.) должны иметь высокую прочность сцепления с подложкой и не отслаиваться в процессе службы.

в

а

Прочность сцепления покрытия с подложкой. По сравнению со сварными соединениями прочность на отрыв напыленных слоев низка и составляет 5...80 МПа. Детонационная и плазменная ме­таллизация позволяет получить большее сцепление покрытия с подложкой. Толщина покрытия обычно не превышает 1 мм, так как с увеличением толщины возникают большие внутренние на­пряжения, которые приводят к отслаиванию покрытия.

Твердость. Материал покрытия, как правило, имеет более вы. сокую твердость, что объясняется закалкой частиц, их наклепо^ при ударе о поверхность и наличием в слое окисных пленок.

Плотность и пористость. Обычная плотность составляет 80... 97 %_% Покрытия из А1₂0₃ и Zr0₂ имеют пористость 10... 15 %. Покрытия из самофлюсующихся сплавов на основе никеля могут иметь по­ристость менее 2 %.

Износостойкость. Износостойкость покрытий не имеет взаимо­связи с твердостью. В условиях сухого трения плазменные покры­тия не работают, так как износ покрытий в 2...3 раза превышает износ обычных материалов.

В условиях же жидкостного и граничного трения покрытия име­ют высокую взаимосвязь и низкий коэффициент трения. При этом смазка легко распространяется по поверхности покрытия, прочно на ней удерживается и заполняет поры. Таким образом, наблюда­ется эффект самосмазывания покрытия. При недостаточной пода­че смазки или при ее временном прекращении заедание наступает значительно позже по сравнению с неметаллизированной поверх­ностью. Масса поглощаемого смазочного масла составляет 1... 1,25 % от массы нанесенного покрытия или 8... 10% от объема.

В процессе работы образуется дисульфид молибдена MoS₂, ра­ботающий как твердая смазка.

В условиях абразивного износа высокую стойкость имеют по­крытия из самофлюсующихся сплавов на основе никеля и А1₂ 0₃.

В частности, износостойкость покрытий из самофлюсующихся сплавов на основе никеля (СНГН) в 3,5...4,6 раз выше износо­стойкости закаленной стали 45. Хорошие антифрикционные свой­ства для подшипников скольжения имеют покрытия из оловяно- свинцово-медных псевдосплавов.

Коррозионная стойкость. Для получения защитных покрытий обыч­но используют алюминий, цинк, медь, хромоникелевые сплавы, и др. Вследствие пористости покрытий их толщина не должна быть меньше 0,2 мм для цинка; 0,23 мм — для алюминия; 0,18 мм — для меди; 0,6... 1,0 мм — для нержавеющей стали.

14.7. Техника безопасности при выполнении

газотермических работ

К работе на установках для напыления допускаются лица не моложе 18 лет, обученные приемам работы на оборудовании.

При плазменном и детонационном напылении наиболее вредны­ми для здоровья работающих являются шум, загрязнение воздуха, ультрафиолетовые и инфракрасные излучения. Для защиты оператора от шума рекомендуется покрытия наносить в специальных камерах.

При плазменном и детонационном напылении воздух помеще­ния может загрязняться металлической пылью, аэрозолями обраба­тываемых материалов и окислами азота. Для защиты оператора в
_этом случае также служат специальные камеры с местным отсо­сом воздуха.

Плазменная струя является интенсивным источником инфра­красного и ультрафиолетового излучения, поэтому оператор дол­жен работать в защитной маске со светофильтром. Камеры для на­пыления также оборудуют соответствующими светофильтрами. Руки от излучения защищаются рукавицами из асбестовой ткани.

Требования к технике безопасности при газоплазменном и элек­тродуговом напылении предъявляются те же, что и при выполне­нии работ по газовой и электродуговой сварке.

ГЛАВА 15. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПАЙКОЙ

15.1. Общие сведения

Пайкой (паянием) называют процесс получения неразъемного соединения металлов, находящихся в твердом состоянии, при по­мощи расплавленного вспомогательного (промежуточного) металла или сплава, имеющего температуру плавления ниже, чем соединяе­мые металлы.

При ремонте автомобилей пайку применяют для устранения тре­щин и пробоин в радиаторах, топливных и масляных баках и тру­бопроводах, приборах электрооборудования, кабин, оперения и т.д.

Пайка как способ восстановления деталей имеет следующие преимущества: простота технологического процесса и при­меняемого оборудования; высокая производительность процесса; сохранение точной формы, размеров и химического состава дета­лей (а при пайке легкоплавкими припоями — сохранение структу­ры и механических свойств металла); простота и легкость последу­ющей обработки, особенно после пайки тугоплавкими припоями; небольшой нагрев деталей (особенно при низкотемпературной пай­ке); возможность соединения деталей, изготовленных из разно­родных металлов; достаточно высокая прочность соединения дета­лей; низкая себестоимость восстановления детали.

Основной недостаток пайки — некоторое снижение проч­ности соединения деталей по сравнению со сваркой.

Припой в процессе паяния в результате смачивания образует с поверхностью спаиваемой детали зону промежуточного сплава, при­чем качество паяния в таком случае при наличии чистых металли­ческих поверхностей будет зависеть от скорости растворения дан­ного металла в припое: чем скорость растворения больше, тем ка­чество пайки лучше. Иначе говоря, качество паяния зависит от скорости диффузии. Увеличению степени диффузии способствуют:

наличие чистых металлических поверхностей спаиваемых дета­лей. При окисленной поверхности степень диффузии припоя зна­чительно уменьшается или полностью отсутствует;

8 Караголип

предотвращение окисления расплавленного припоя в процессе пайки, для чего применяются соответствующие паяльные флюсы;

паяние при температуре, близкой к температуре плавления спа­иваемой детали;

медленное охлаждение после паяния.

В зависимости от назначения спаиваемых деталей швы пайки подразделяются: на прочные швы (должны выдерживать механи­ческие нагрузки); плотные швы (не должны пропускать жидко­стей или газов, находящихся под слабым давлением); прочные и плотные швы (должны выдерживать давление жидкостей и газов, находящихся под большим давлением).

В паяемых конструкциях применяют стали всех типов, чугуны, никелевые сплавы (жаропрочные, жаростойкие, кислотостойкие), медь и ее сплавы, а также легкие сплавы на основе титана, алю­миния, магния и бериллия. Ограниченное применение имеют спла­вы на основе тугоплавких металлов: хрома, ниобия, молибдена, тантала и вольфрама.

Родственным пайке процессом является лужение, при котором поверхность металлической детали покрывают тонким слоем рас­плавленного припоя, образующего в контакте с основным метал­лом припой-сплав переменного состава с теми же зонами, что и зоны при пайке. Лужение можно применять как предварительный процесс с целью создания более надежного контакта между ос­новным металлом и припоем или как покрытие для защиты ме­таллов от коррозии.

15.2. Технологические процессы паяния и лужения

Технологический процесс паяния состоит из следующих операций: механической (шабером, напильником, шлифовальной шкур­кой) или химической очистки. Промежуток между двумя поверх­ностями должен быть везде одинаков и не превышать 0,1...0,3 мм. Такой небольшой промежуток необходим для образования капил­лярных сил, которые способствуют засасыванию припоя на зна­чительную глубину от кромки. Если спаиваемые поверхности име­ют следы жира или масла, то их обрабатывают горячим раствором щелочи. Обычно берут 10%-ный раствор соды. Если механически очистить детали по какой-либо причине нельзя, то применяют травление деталей в кислотах. Обычно берут 10%-ный раствор сер­ной кислоты для меди и ее сплавов, а для деталей из черных ме- * таллов — 10 %-ный раствор соляной кислоты, причем раствор дол­жен быть подогрет до 50 — 70 °С; покрытия флюсом;

нагревания (паяльником, паяльной лампой и другим способом); предварительного облуживания припоем (паяльником, или на­тиранием, или погружением в припой). Предварительное лужение имеет весьма важное значение, так как в этом случае достигаются

повышенные прочность и плотность спая. В случае невозможности предварительного лужения паяние ведут и по чистой поверхнос­ти, ^но результаты будут более низкими. Для предварительного лу­жения применяется тот же припой, какой применяется и для пос­ледующего паяния;

скрепления мест для спаивания, покрытия их флюсом и нагре­вания. Детали скрепляют, чтобы места соединений не расходились при небольших механических воздействиях, например при нало­жении паяльника;

введение припоя, его расплавление и удаление излишков при­поя, а также остатков флюса.

Метод паяния в значительной мере зависит от типа применяе­мого припоя. Наиболее характерные случаи паяния: паяльником с применением мягких припоев; ручной паяльной лампой с приме­нением обычно твердых припоев; электрическое паяние (место спая служит сопротивлением, через сопротивление пропускается ток низкого напряжения).

При паянии паяльником обычно применяют припои, температура плавления которых не выше точки плавления свинца (327 °С). Такое паяние производят тогда, когда детали не подвергаются большим нагрузкам или требуют в дальнейшем распаивания. Если детали под­вергаются в процессе работы нагреванию до высоких температур, паяние паяльником с применением мягких припоев исключается.

Подготовку паяльника для работы производят одновременно с подготовкой деталей. Паяльник слегка проковывают (частично для удаления нагара и окислов), зажимают в тиски и опиливают так, чтобы рабочая часть его была полукруглой. Если опиливать паяль­ник без предварительной проковки, то он скоро изнашивается. Конец паяльника делают полукруглым потому, что в этом случае он не так быстро охлаждается, как острый, лучше прогревает ме­ста спайки и равномернее разъедается жидким припоем.

После механической подготовки паяльник облуживают, для чего нагревают его не выше 400 °С; конец паяльника опускают в вод­ный раствор хлористого цинка, после чего горячим паяльником трут о кусок припоя до тех пор, пока вся рабочая часть не покро­ется слоем полуды.

При работе паяльник должен иметь температуру, удовлетворя­ющую следующему требованию: если паяльник приложить рабо­чим местом к прутку припоя, часть припоя, прилегающая к па­яльнику, должна расплавиться через 0,5... 1 с. Во время работы тем­пература паяльника должна быть такова, чтобы капли припоя, приставшие к паяльнику, были в жидком состоянии.

Более удобный способ облуживания паяльника заключается в сле­дующем: в куске нашатыря (хлористого аммония) делают неболь­шие углубления и туда кладут кусочки припоя. Проводя горячим паяльником вперед и назад по твердому нашатырю, одновременно касаются и припоя. Таким образом паяльник облуживается быстрее.

Если нагретым паяльником коснуться шва и одновременно к шву подложить кусок припоя в виде прутка, ленты или проволо­ки, то припой расплавится и проникнет в шов. Излишек припоя разглаживают по шву паяльником. Припой также наносят на шов паяльником, так как к паяльнику всегда прилипают капли при­поя, и если концом паяльника проводить по шву, жидкий припой всасывается в шов. Чтобы новые капли припоя перешли на паяль­ник, его снова отнимают от шва и прикладывают к куску припоя.

Технологический процесс лужения состоит из следующих опера­ций:

очистки поверхности от посторонних веществ металлической щеткой, песком, известью или шлифовальной шкуркой;

обезжиривания бензином или горячим водным раствором соды или едкого натра; промывки в воде;

химической чистки от окислов травления в кислотах; покрытия флюсами (хлористым цинком) кистью или погруже­нием в водный раствор флюса;

подогревания до температуры плавления полуды и лужения. Лудят небольшие предметы паяльником. Лужение больших пред­метов производят методом натирания. Для этого изделие смачива­ют раствором хлористого цинка и нагревают до температуры плав­ления олова, после чего посыпают порошкообразной смесью оло­ва с хлористым аммонием (нашатырем). Олово при этом плавится и, растертое паклей, образует на поверхности ровный слой. После лужения остатки флюса отмывают горячей водой.

Чугун. Чтобы запаять трещину или иной дефект в чугунной детали мягким припоем, производят тщательную механическую очи­стку места паяния и хорошо смачивают его соляной кислотой. Затем это место обрабатывают водным раствором хлористого цинка, по­сыпают порошком нашатыря (хлористого аммония) и подогревают паяльником или паяльной лампой. Нагревать место пайки надо до тех пор, пока не станет плавиться поднесенный к нему припой. Тог­да натирают припоем место спайки и сейчас же протирают его по­рошком нашатыря, нанесенного на густую металлическую щетку или паклю. Эта операция — предварительное лужение перед паяни­ем. Пока деталь еще горячая, запаивают трещины или иные дефек­ты паяльником, перемещая его от одного конца трещины к друго­му. Если припой не проходит в трещину, необходимо с обоих краев ее снять небольшую фаску, вылудить это место и снова произвести паяние. Излишек припоя снимается шабером или напильником.

Алюминий. Для паяния алюминия на паяльник надевают риф­леный наконечник (рабочая часть его пропилена трехгранным на­пильником). Насадку изготовляют из стали и закаливают, с тем чтобы зубцы не срабатывались. Насадку вытачивают на токарном станке, и ее конец спиливают. Трубку насадки пропиливают но­жовкой на четыре части, это создает пружинистость насадки, и ₀на плотно вставляется в рабочую часть обычного паяльника. Диа­метр отверстия в насадке высверливают в соответствии с диамет­ром рабочего конца паяльника.

Места спая тщательно очищают до блеска, на зубчики насадки берут расплавленную канифоль и наносят на спаиваемое место. Ког­да в процессе облуживания канифоль начнет покрывать алюминий, паяльник короткими движениями передвигают взад и вперед, и зубцы будут скоблить металл. Таким методом очищают всю поверхность места спая, после чего облуживают очищенные места. Затем приступа­ют к паянию. Для этого берут на паяльник каплю олова, предвари­тельно посыпанную канифолью, и подносят к облуженному месту. Если оно шероховатое, то паяльником снимают эту шероховатость, которая представляет собой пористое олово, смешанное с частич­ками окиси алюминия, образующейся из-за недостатка флюса. Пред­варительно на место спая насыпают канифоль, берут на паяльник каплю олова и наносят на спаиваемый шов. Как только олово смо­чит место спая, паяльник снимают с металла. Затем паяние произ­водят вторично, для этого место спая снова посыпают канифолью.

При паянии алюминия, особенно в процессе его лужения, па­яльник следует хорошо разогреть и длительное время держать на одном месте и после прогрева металла медленно водить по спаивае­мому шву.

Для паяния алюминиевых сплавов рекомендуются припои ПОС- 50 и ПОС-90. Флюсом служит минеральное масло (особенно реко­мендуется оружейное). Предварительно на спаиваемые швы наносят флюс и затем зачищают места пайки. Паяние ведут мощным, хоро­шо прогретым паяльником. Перед началом паяния металл следует хорошо прогреть. Для паяния алюминиевых сплавов выпускается и специальный припой П-250А, он состоит из 80 % олова и 20 % цин­ка. Флюсом служит смесь йодида лития (2...3 г) и олеиновой кис­лоты (20 г). Перед работой паяльник необходимо облудить указан­ным припоем, пользуясь канифолью. Спаиваемые поверхности очи­щают от остатков флюса марлевым тампоном, смоченным в ацетоне.

15.3. Припои и флюсы

Металл или сплав, при помощи которого ведется пайка, назы­вается припоем. По температуре плавления припоев процессы пайки подразделяются на два основных вида: пайка легкоплавкими (мяг­кими) припоями и пайка тугоплавкими (твердыми) припоями.

К легкоплавким относятся припои, температура плавления ко­торых ниже 450 °С, а к тугоплавким — припои, температура плав­ления которых выше 450 °С (рис. 15.1). К припоям предъявляются следующие основные технологические требования: высокая жид- котекучесть и хорошая смачиваемость соединяемых поверхностей; Устойчивость к коррозии; достаточная прочность и пластичность; температура плавления ниже, чем у соединяемых металлов.

°с

Легкоплавкие припои представляют собой сплавы цветных ме­таллов. Наибольшее применение получили оловянно-свинцовые припои ПОС-18, ПОС-ЗО, ПОС-40, ПОС-50 и ПОС-61. Цифры показывают процентное содержание олова в припое. Эти припои имеют хорошую смачиваемость поверхности большинства метал­лов и высокую пластичность. Их низкая температура плавления (менее 450 °С) позволяет проводить пайку простейшими средства­ми (паяльниками). С увеличением содержания олова в припое по­вышается механическая прочность и коррозийная стойкость со­
единения, но также увеличивается и стоимость припоя. Свинец повышает пластичность припоя. Эти припои применяют для вос­становления деталей, работающих при высоких температурах и не­больших нагрузках, т. е. для радиаторов, коллекторов генераторов, топливных баков, электропроводов и др.

Легкоплавкие припои оловянно-цинковые типа П-200, П-250А используют для пайки алюминия, его сплавов и меди. Тугоплавкие припой представляют собой чистые цветные металлы и их сплавы.

Для пайки черных металлов применяют медные припои марок Ml и М2. Они весьма жидкотекучи, хорошо смачивают поверхно­сти и дают прочные и пластичные соединения. Недостаток — вы­сокая температура плавления (1083 °С).

Медно-цинковые припои марок ПМЦ-36, ПМЦ-48, ПМЦ-54, JI-62 и JT-68 (цифры указывают процентное содержание меди в припое) применяют для пайки меди, бронзы, латуни и черных металлов. С увеличением содержания цинка в этих припоях умень­шается прочность и возникает хрупкость, но цинк снижает темпе­ратуру плавления припоя. Поэтому пайку латуни проводят припо­ем ПМЦ-36, а сталь и чугун лучше паять припоем JT-62.

Лучшие тугоплавкие припои — серебряно-медно-цинковые ма­рок ПСрЮ, ПСр12М, ПСр25, ПСр45, ПСр65 и ПСр70 (цифры указывают процентное содержание серебра в припое) — позволя­ют получать высокопрочные и пластичные соединения, но очень дорогие. Эти сплавы применяют для пайки ответственных деталей из стали, меди и ее сплавов. Флюсы при пайке используют жидкие и твердые. В случае применения легкоплавких припоев берут жид­кие флюсы, представляющие собой водные растворы хлористого аммиака (нашатырь) и хлористого цинка (цинк, протравленный соляной кислотой). Концентрация раствора в пределах 25...50%. Для пайки меди (проводов) в качестве флюса часто используют чистую канифоль или соединения на ее основе.

Пайку тугоплавкими припоям ведут с твердыми флюсами, пред­ставляющими собой порошки буры и ее смеси с борной кислотой и борным ангидридом. Наибольшее применение имеет чистая бура, прокаленная перед употреблением при температуре 400... 460 °С. Для пайки алюминия и его сплавов удобны флюсы Ф320А, Ф380А и Другие, содержащие хлористый литий, фтористый натрий и хло­ристый цинк, активно разрушающие окисную пленку алюминия.

15.4. Техника безопасности при выполнении паяльных работ

При пайке деталей используют различные припои и флюсы, которые содержат вредные для здоровья работающих элементы — это свинец, цинк, литий, калий, натрий, кадмий и др. Эти элемен­ты и их окислы в виде пыли, паров и аэрозолей загрязняют воздух в помещении. Поэтому, кроме общей вентиляции, рабочие посты Паяльщиков должны быть оборудованы местными отсосами.

Для защиты рук от попадания на них кислотных флюсов и от ожогов расплавленным припоем следует применять рукавицы из асбестовой ткани. При пайке методом погружения, во избежание разбрызгивания расплавленного припоя детали необходимо подо­гревать до температуры 110... 120 °С.

Промывку деталей от остатков кислотных флюсов следует про­изводить в специальных ваннах. Слив воды из ванны в канализа­цию допускается только после соответствующей очистки воды.

При работе паяльником обязательно соблюдают следующие правила: ручка электрического паяльника должна быть сухой, не проводящей тока; горячий паяльник укладывают на специальную металлическую подставку; перегретый паяльник не охлаждают в жидкости; запрещено выполнять пайку деталей, в которых нахо­дились легковоспламеняющиеся материалы без предварительной очистки и промывки деталей, а также вблизи легковоспламеняю­щихся материалов, при отсутствии местной вентиляции; тщатель­но моют руки после работы.

ГЛАВА 16. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

16.1. Технологический процесс электролитического

осаждения металлов

Электролитическое осаждение металлов основано на явлении элек­тролиза, т. е. окислительно-восстановительных процессах, происхо­дящих в электролите и на электродах при прохождении через элек­тролит постоянного тока. Восстановление поверхностей этим спо­собом наращивания не вызывает структурные изменения в деталях,

позволяет устранять незначитель­ные износы. Процесс восстанов­ления легче поддается механиза­ции и автоматизации.

Рис. 16.1. Схема установки для элек­тролитического осаждения металла: 1 — анод; 2 — катод (деталь); 3 — ван­на; 4 — электролит

Основу процесса составляет электролиз металлов, сущность которого заключается в следу­ющем (рис. 16.1). Положительно заряженные ионы (катионы) перемещаются к отрицательно­му электроду (катоду), где по­лучают недостающие электроны и превращаются в нейтральные атомы металла. Отрицательно за­ряженные ионы (анионы) пе­ремещаются к положительно за­
ряженному электроду (аноду), теряют свой электрический заряд и превращаются в нейтральные атомы. На катоде выделяется металл и водород, а на аноде — кислород и кислотные остатки. Катодами являются восстанавливаемые детали, а в качестве анодов исполь­зуют металлические электроды (растворимые и нерастворимые), растворимые аноды делают из того же металла, который должен осаждаться на катоде, нерастворимые аноды изготавливают из свин­ца (применяют только при хромировании).

Дата добавления: 2015-08-27