Электротехнические и электромонтажные работы

Пайка – это физико-химический процесс получения соединения в результате взаимодействия твёрдого паяемого (основного) и жидкого присадочного металла (припоя). Образующиеся в результате этого взаимодействия переходные слои на границах шва и соединяемых поверхностей деталей называются спаями. Формирование шва при пайке происходит путём заполнения припоем зазоров между соединяемыми деталями, т. е. процесс пайки связан с капиллярным течением. Одним из преимуществ пайки является возможность соединения за один приём в единое целое множества элементов, составляющих изделие. Поэтому пайка, как ни один другой способ соединения отвечает условиям массового производства. Она позволяет соединять разнородные металлы, а также металлы со стеклом, керамикой, графитом и другими неметаллическими материалами.

При пайке не происходит расплавления кромок паяемых деталей, поэтому проще сохранить в процессе нагрева требуемые форму и размеры изделия. Низкотемпературная пайка позволяет сохранить неизменными структуру и свойства металла соединяемых деталей. Важное преимущество пайки – разъёмность паяных соединений – делает её незаменимой при монтажных и ремонтных работах.

В соответствии со спецификой и особенностями технологического процесса пайку классифицируют:

• по характеру взаимодействия твёрдого и жидкого металлов при возникновении спая;

• по особенностям технологии образования паяного соединения;

• по способам нагрева.

По характеру взаимодействия основного металла с расплавом припоя и природе связей на границе основной металл – припой выделяют четыре вида спаев: бездиффузионный, растворно-диффузионный, контактно-реакционный и диспергированный.

По особенностям технологии образования паяного соединения (режим пайки, способ введения припоя, формирование шва) выделяют пайку капиллярную, диффузионную, контактно-реактивную, реактивно-флюсовую и некапиллярную.

Образующееся при пайке соединение по своему строению и составу неоднородно, включает литую прослойку (шов), спаи, диффузионные и прикристаллизованные зоны.

Шов – неоднородная по составу и строению прослойка между соединяемыми деталями, образующаяся в результате взаимодействия расплава припоя с паяемым материалом и последующей кристаллизации расплава в зазоре.

Спай – переходный слой на границе паяемая деталь – шов, образующийся в результате взаимодействия расплава припоя с паяемым материалом.

В зависимости от источника нагрева пайка может быть следующих видов: пайка паяльником, газопламенная, электродуговая, электросопротивлением, индукционная, экзотермическая, пайка электронным лучом, лазером, пайка в печи, погружением в расплавленную соль, погружением в расплавленный припой, волной припоя, электролитная пайка, пайка в нагретых штампах, инфракрасными лучами, в нагревательных матах и нагретыми блоками.

Наиболее простой метод пайки с нагревом паяльником широко применяют во многих областях техники и в быту. Простейший паяльник состоит из медного заострённого наконечника, закреплённого на стальном стержне с ручкой.

Независимо от способа нагрева и конструкции основное назначение паяльника – нагрев припоя до расплавления, накапливание расплавленного припоя и нанесения его на паяемое изделие, прогрев металла по месту пайки, а также удаление излишков расплавленного припоя.

Рис. 31. Электрический паяльник на подставке:

1 – медный сменный стержень, 2 – электронагреватель, 3 – изолирующая ручка.

Рис. 32. Пайка электрическим паяльником:

1 – припой, 2 – медный сменный, стержень паяльника (жало), 3 – электронагреватель.

Наибольшее применение в промышленности и в бытовых условиях получили электрические паяльники, которые в зависимости от материалоёмкости паяемых изделий имеют различные размеры. Рабочая часть паяльника представляет собой стержень из меди, медных сплавов и других материалов. Электронагреватель расположен с внешней стороны стержня или внутри его, изготовлен из материала с большим электросопротивлением; подачу теплоты в рабочую часть стержня – жала – регулируют изменением входного напряжения или периодическим отключением паяльника от электропитания. Эффективность электропаяльника зависит от теплоёмкости стержня и скорости восстановления температуры. Выбор паяльника производят по номинальной мощности, при этом выбранное значение мощности округляют до ближайшего значения унифицированного ряда. В конструкции электропаяльников принят ряд мощностей: 4, 6, 12 и 18 Вт – микропаяльники (напряжением 6 В); для печатного монтажа – 25, 30, 35, 40, 50 и 60 Вт, а для пайки объёмного монтажа – 50, 60, 75, 80, 100 и 120Вт.

В зависимости от расположения паяемого шва, конфигурации изделия и назначения паяльники имеют самую разнообразную форму.