Реферат: Технология пайки изделий при подготовке производства - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Технология пайки изделий при подготовке производства

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 1011 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

37 ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ по технологической ознакомительной практике База практики «Тульский оружейный завод» Содержание 1. Пайка, ее физико-химические особенности, технология и технол о гические процессы 2. Технологическая классификация способов пайки 3. Технологические и вспомогательные материалы при пайке 3.1 Готовые припои 3.2 Припои, образующиеся при пайке 3.3 Вспомогательные материалы при пайке и их классификация 4. Технологическое оснащение пайки 4.1 Электропечи 4.2 Электронагревательные ванны 4.3 Индукционные нагревательные установки 4.4 Горелки 4.5 Паяльник 5. Заключение. Значение проектирования технологии пайки изделий при подготовке производства 6. Приложение 7. Список литературы 1. ПАЙКА, ЕЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, ТЕХНОЛОГИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС Пайкой называется образование соединения с межатомными связями путем нагрева соединяемых материалов ниже температуры их плавления, смачив а ния их припоем, затекания припоя в зазор и последующей его кристаллиз а ции (ГОСТ 17325— 79). При пайке автономного плавления паяемого материала не происходит, так как процесс осуществляется при нагреве до температуры ниже температуры его солидуса. Однако паяемый металл контактирует с припоем в ином агрегатном (жидком) состоянии. При этом паяемый металл и припой, име ю щие/химическое сродство, представляют неравновесную систему, так как на их границе существует градиент концентраций и энергии. Поэтому процессы взаимодействия материалов при пайке связаны с обменом веществом и пер е дачей энергии, происходящими специфическим образом. Такое взаимодейс т вие базируется на взаимодополняющих феноменологических (макроскопич е ских) и микроскопических методах анализа. Важнейшим феноменологич е ским методом анализа при этом является те р модинамика. Переход термодинамической системы, паяемый материал - припой из весьма неу с тойчивого лабильного в более стабильное или метастабильное состояние происходит необратимо и состоит из двух стадий: активируемой и самопр о извольной неактивируемой. Энергетическим стимулом первой активируемой стадии перехода системы в более стабильное состояние при постоянном давлении р 0 и темпер а туре Т 0 служит непрерывное увеличение потенциальной энергии активации на границе двух фаз за счет кинетической энергии, а вт о рой неактивируемой стадии — непрерывное уменьшение термодинамического изобарного потенциала сист е мы (диффузионная стадия). Переход из одного равновесного состояния в другое с преодолением энергии активации Q происходит через особые неравновесные состояния — актив и руемые состояния атомов. По гипотезе Аррениуса в 1889 г. для газов, ра с пространенной для твердых и жидких тел В. А. Левичем, в единице объема активируются не все N атомов, а лишь те N 0 , которые при температуре То о б ладают избыточной энергией Q : n 0 = Ne - QRT , где R — газовая постоянная. Энергия активации Q — это п о тенциальная энергия, которая увеличивается за счет кинетической энергии системы, особенно при эндотермических пр о цессах (например, плавлении). При передаче кинетической энергии в терм и чески активируемом процессе порциями потенциальная энергия также ув е личивается в виде флуктуации. Таким образом, активируемое состояние я в ляется переходным (промежуточным состоянием) с повышенной потенц и альной энергией. Оно возможно не только при поглощении теплоты (энд о термических реакциях), но и при деформации. Активируемые состояния во з никают при фазовых переходах первого рода. К фазовым переходам первого рода относятся фазовые превращения одн о компонентных систем, объем которых при температуре Г 0 и давление р 0 и з меняется скачком и одновременно происходит выделение или поглощение теплоты. К ним относятся равновесные переходы из одного агрегатного состояния в другое, полиморфные превращения, связанные с изменением те м пературы и давления в процессах диффузии, образования зародышей новых фаз при кристаллизации и распаде твердых растворов и др. Самопроизвольные фазовые переходы первого рода и их изменения по второму закону термодинамики стимулируются условиями dS > 0 и dz O при постоянных давлении р и температуре t , где S — энтропия; z — термодинамический (из о барный) потенциал. К фазовым переходам второго рода относятся равновесные превращения однофазовой системы, при которых температура То и давление р o и первые частные производные z равны нулю, но вторые частные производные измен я ются скачком (например, температурный коэффициент объемного расшир е ния и сжимаемость). Фазовый переход первого рода происходит самопрои з вольно в результате конечных флуктуации местной и общей энергии (эне р гии активации) на границе контактирующих материалов. При этом степень активации атомов поверхностного слоя жидкой фазы более высокая, чем ст е пень активации атомов контактирующей с ним твердой фазы, вследствие большой подвижности атомов в жидком с о стоянии. Наиболее известны две формы движения (процессов) и фазовых переходов (превращений): диффузионное и бездиффузионное. При диффузионных формах дв и жения и фазовых переходов спонтанное перемещение атомов и вакансий происходит статистически, с обменом местами. Такие переходы х а рактерны для контакта веществ в одинаковом агрегатном состоянии. При бездиффузионном дв и жении или переходе перемещение атомов происходит кооперативно (коллекти в но) за один акт или последовательно за несколько актов, без обмена атомов и вакансий на расстояния, не превышающие ме ж атомные. Следовательно, при контакте паяемого материала с припоем, нах о дящихся в различном агрегатном состоянии, процессы их взаимодействия должны развиваться в две стадии: сначала должна наступить кинетическая (бездиффузионная) активируемая стадия, а потом диффузионная стадия. При этом более равновесное состояние такой системы при смачивании основного материала жидким припоем, вероятнее всего, может быть дости г нуто при преодолении относительно высокой энергии активации ВС системы (рис. 1) в результате расплавления твердого металла по кинетическому р е жиму, т. е. практически по бездиффузионному механизму. Поэтому продуктом первой актив и рующей стадии должна быть жидкая фаза. Только после этого может наступить диффузионная стадия растворения, т. е. переход ат о мов паяемого металла из прилежащего к нему расплавленного на первой ст а дии слоя в остальной объем жидкой фазы (припоя). По расчетам А.А. Шебзухоаа, бездиффузионный этап пайки готовым припоем имеет длительность ~0,01 с. Такой вариант контактного плавления твердых кристаллических веществ в контакте с жидким веществом с тем же т и пом связи (например, металлом), в отличие от контактно-реактивного плавления двух твердых веществ, был назван контактным тве р дожндким плавлением, в контакте с паром — твердогазовым пла в лением. Вследствие контактного плавления металлических деталей при пайке могут изм е няться их форма, размеры и состояние материала. В связи с этим чисто физический разъем паяемого соединения, аналогичный, например, развинч и ванию, разъему механических соединений с прокладками, невозможен. Во з можны лишь распайка, разъединение по шву в результате плавления при нагреве выше его темп е ратуры солидуса, после чего нельзя получить детали в состоянии, аналогичном исходному, так как изменено состояние паяемого металла в местах, смоченных припоем и подвергнутых нагреву при пайке, а также изменены форма и размеры детали. Поэтому паяные соединения дет а лей не являются разъемными, т. е. такими, форма, размеры, состояние и шероховатость материала которых после разъ е ма не изменяются. Как известно, под технологией понимают совокупность способов и приемов получения и обработки материалов, заготовки, сборочной единицы или изделия. П о следовательность осуществления операций и переходов называется технологическим процессом. Технологический процесс пайки состоит из операций подготовки поверхности паяемого материала и припоя, сборки, собственно пайки, обр а ботки паяного изделия после пайки и контроля качества. В технологическом процессе операции до и после пайки определяю т ся выбранной ее технологией и зависят от конструкции и назначения паяем о го изделия, состава и свойств паяемого, технологического и вспомогательн о го материалов. Способы пайки объединяют в группы по классификационным признакам: формированию паяного шва (СП1), удалению оксидной пленки (СП2), по источнику нагрева (СПЗ), осуществлению давления на детали (СП4) и по одновременности в ы полнения паяемых соединений изделия (ГОСТ 17349— 79) с соответствующим оснащением, состоящим из нагревательного оборудования и инструмента, осн а стки, средств механизации, автоматизации и роботизации. К приемам операции пайки относятся: температурный режим пайки (ТРП), термический цикл пайки (ТЦП), способ введения припоя и контак т ных прослоек, флюсовых и газовых средств, приложения давления и др. 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ПАЙКИ Для осуществления пайки, прежде всего, необходимы припой, его физический контакт с паяемым металлом в жидком состоянии и физико-химическое взаимодействие между ними при заполнении зазора в процессе нагрева по термическому циклу с последующей кристаллизацией паяного шва. В соответствии с этим кла с сификационными признаками первой группы способов пайки (СП1) являются метод получения и полнота расплавления припоя, способ заполнения паяльного з а зора припоем и условия кристаллизации паяного шва. Припой может быть изготовлен заранее (готовый припой), а может образ о ваться в процессе пайки в результате контактно-реактивного плавления (ко н тактно-реактивный припой), контактного твердогазового плавления (контактный тверд о газовый припой), в результате высаживания жидкого металла из компонентов флюса (реактивно-флюсовый припой). В соответствии с этим различают контак т но-реактивную пайку, контактную твердогазовую пайку и реактивно-флюсовую пайку. Появление в технике крупногабаритных тонкостенных узлов с большой площадью пайки все более затрудняло возможность сборки деталей с равн о мерными капиллярными зазорами между криволинейными поверхностями, что приводило к развитию непропаев, снижению высоты поднятия припоя в зазорах (вертикал ь ных и наклонных) и др. В связи с этим получила развитие композиционная пайка — пайка с композиционным припоем, состоящим из наполнителя и легкоплавкой составляющей, в частности, металло-керамическим припоем. По характеру затекания припоя в зазор различают капиллярную (ширина зазора <0,5 мм) и некапиллярную (ширина зазора <0,5 мм) пайку. При капи л лярной пайке припой заполняет зазор самопроизвольно под действием к а пиллярных сил. При некапиллярной пайке использована возможность поднятия жидкого припоя в зазорах под действием гравитации, отрицательного давления в н е капиллярном зазоре (при откачке воздуха из зазора), магнитных и электр о магнитных и других внешне приложенных сил. После заполнения зазора припоем паяный шов затвердевает в процессе охлаждения изделия (кристаллизация при охлаждении). При температуре в ы ше температуры солидуса припоя процесс кристаллизации шва может происх о дить и в результате отвода депрессата или легкоплавкой составляющей припоя из шва (ди ф фузионная пайка). Жидкий припой смачивает только чистую поверхность паяемого металла. В связи с этим при формировании паяного соединения необходимы условия, обеспеч и вающие физический контакт паяемого материала и жидкого припоя при темпер а туре пайки. Осуществление такого контакта возможно в местах удаления с п о верхности металла оксидных пленок. Удалить оксидные пленки при пайке и ос у ществить физический контакт конструкционного материала ( М к ) с припоем (М к ) можно с применением паяльных флюсов или без них. В последние годы высокие требования по коррозионной стойкости паяных соединений и стремление к с о кращению времени технологических операций привели к расширению примен е ния способов бесфлюсовой пайки. Флюсовая пайка наряду с этим остается во многих случаях также широко применя е мым процессом. По физическим, химическим и электрохимическим признакам, о п ределяющим процесс удаления оксидов с поверхности основного металла и припоя при пайке, способы пайки объединены в группу СП2. Способы пайки по источнику нагрева объединены в группу СПЗ. К способам пайки этой группы, применяемым ранее (паяльником, горелкой, электрос о противлением, в печи, погружением в расплавы флюса или припоя, индукционному, эле к тролитному), добавились новые с использованием источников нагрева в виде св е та, лазера, теплоты химических реакций, потока ионов в тлеющем разряде, инфракрасного излучения, волны припоя, электронного луча, теплоты конденсир о вания паров и др. Различают низко- и высокотемпературную пайку. За граничную температуру этих способов принята температура 450 °С. Целесообразность такого деления обусловлена тем, что технологические, вспомогательные материалы и осн а щение для низкотемпературной и высокотемпературной пайки обычно сущ е ственно отличаются. Классификационным признаком четвертой группы сп о собов пайки СП4 является отсутствие при фиксированном зазоре или нал и чие давления на паяемые детали с целью обеспечения заданной величины паяльного зазора (прессовая па й ка). Классификационным признаком пятой группы способов СП5 служит одн о временность или неодновременность выполнения паяных соединений изд е лия. Технологическая классификация способов пайки базируется в основном на альтернативности их признаков. На рис. 2 дана технологическая классифик а ция способов пайки (ГОСТ 17349— 79). В наименование способа пайки ко н кретного изделия должны войти по одному или несколько наименований способов из каждой группы и в том же порядке, в каком они пер е числены на рис. 2. Например, «контактно-реактивная капиллярная диффузионная печная пайка в вакууме под давлением». 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПРИ ПАЙКЕ К технологическим материалам при пайке относятся такие, компоненты к о торых входят в состав образующегося паяного соединения,— припои и ко н тактные или барьерные покрытия. По ГОСТ 17325— 79 припоем называют материал для пайки и лужения с темпер а турой плавления ниже температуры плавления паяемых материалов. К вспомогательным материалам относятся такие, компоненты которых неп о средственно не входят в состав образующегося паяного соединения, но участвуют в его образовании. К ним о т носятся паяльные флюсы, активные и инертные газовые среды, вещества, огран и чивающие рас текание припоя (стоп-материалы) и др. Припои подразделяют на две группы — готовые и образующиеся при раб о те. 3.1 Готовые припои Наиболее ши рокое применение при пайке на шли г о товые припои. Готовые припои классифицируют по следующим признакам (ГОСТ 19250— 73): по величине их температурного интервала плавления; степени расплавления при пайке; основному или наиболее дефицитному компоненту, способности к самофлюсованию; способу изготовления и виду полуфабрик а тов (рис. 3). Температурный интервал плавления припоя — важнейший классификацио н ный признак. Такой интервал ограничен температурой начала (солидус) и конца (ликвидус) плавления припоя. По температуре конца расплавления припои разделяют на пять классов: особолегкоплавкие (t пл 145°С); легк о плавкие (145°С< t пл <450°С); среднеплавкие (450 ° C < 1100 °С); высокоплавкие (1100 °С< t пл < 1850 °С); т у гоплавкие ( t пл 1850 °С). Число различных припоев, разработанных к настоящему времени, весьма в е лико и продолжает непрерывно увеличиваться, что обусловлено повышением требов а ний, предъявляемых к механическим и служебным свойствам паяных соединений, и необходимостью улучшения паяемости существующих и н о вых материалов. Классификация готовых припоев по степени их автономного расплавления. По степени автономного расплавления при пайке припои подразделяют на полностью и частично расплавляемые. Ранее применяли главным образом припои, полностью расплавляемые при пайке. Исключение составляли пр и пои, применяемые в стоматологической технике, и частично расплавляемые припои с широким интервалом затвердения, кот о рые использовали главным образом при абразивной пайке. В 60-е и последующие годы получили развитие неоднородные, частично ра с плавляемые припои, состоящие из легкоплавкой части припоя и твердого наполнит е ля, не плавящегося автономно при температуре пайки. Такие припои в соответс т вии с современной классификацией металлических материалов называют комп о зиционными. Наполнитель композиционных припоев чаще всего представляет собой п о рошок, перемешанный с порошком легкоплавкой части припоя. При пайке таким припоем сцепление частиц наполнителя в шве и шва с паяемым мета л лом возникает в результате взаимодействия последнего с жидкой частью припоя и ее кристаллизации, а также в результате спекания наполнителя м е жду собой и с паяемым металлом. Ранее композиционный припой такого типа был условно назван мета л локерамическим, а пайка металлокера-мической, так как при ней имеют место процессы спекания, аналогичные про цессам в порошковой металлургии В композиционных припоях другого вида наполнитель может состоять из пров о локи, сетки, стержней, волокон. При этом легкоплавкая часть припоев может быть скомпонована с наполнителем путем равномерного их перем е шивания, прессования, штамповки, спекания или иметь вид порошка из частиц наполнителя, пре д варительно смоченных легкоплавкой составляющей припоя (армированные припои). 3.2 Припои, образующиеся при пайке К этой группе относятся контактно-реактивные припои, получающиеся при контактно-реактивном плавлении паяемого материала с контактными прокладками или покрытиями или п о следних между собой; контактные твердогазовые припои, образующиеся в результате плавления паяемого металла, контактных прокладок или покрытий в парах металлов или н е металлов, находящихся в атмосфере печи; реактивно-флюсовые, образующиеся в результате вытеснения металлов из ко м понентов реактивных флюсов. Контактно-реактивные припои получают между паяемыми разнородными м е таллами или между паяемым металлом, прокладками, покрытиями, если они или их основы образуют эвтектики либо непрерывный ряд твердых ра с творов с минимальной температурой плавления ниже температуры пайки (слоистые припои). Контактно-реактивное плавление металлов происходит через несплошности в их оксидных пленках и развивается только при дост а точном содержании в эвтектике или твердом растворе каждого из контакт и рующих металлов. Для слоистого контактно-реактивного припоя в виде фольги существенное значение имеет соотношение объемов контактирующих слоев, которое должно быть таким же, как в эвтектике (или в твердом растворе с минимал ь ной температурой плавления), а расположение прослоек должно обеспеч и вать контакт реагирующих материалов. Если один из контактирующих эл е ментов имеет повышенную упругость испарения, то его лучше помещать между прослойками других металлов, имеющих относительно меньшую у п ругость испарения в условиях пайки. Использование хрупких припоев системы Ni — Сг— В в виде пластичной н и хромовой фольги, насыщенной с поверхности бором, также обеспечивает достаточно высокую пластичность припоя при сборке. Контактные твердогазовые припои получают в результате плавления соединяемых металлов, металлических прокладок, покрытий, компактных кусков, отл и чающихся по составу от паяемого материала и взаимодействующих с парами элементов, с которыми они образуют эвтектики или твердые растворы с минимал ь ной температурой плавления (ниже температуры пайки). Реактивно-флюсовые припои образуются в результате восстановления металлов из компонентов флюсов или диссоциации одного из них. Возмо ж ность восстановления металлов из флюсов определяется термодинамическими условиями пре д почтительного протекания реакций, в результате которых свободная энергия си с темы изменяется на возможно большую величину. Классификация припоев по величине температурного интервала их плавл е ния. Способность припоев к растеканию и затеканию в зазор улучшается с уменьш е нием их температурного интервала плавления. При пайке припоями с широким температурным интервалом плавления предварительная укладка их у зазора не всегда допустима из-за опасности втягивания легкоплавкой части припоя в зазор. При этом более тугоплавкая часть припоя образует у зазора «королек», не ра с плавляющийся при пайке. Вследствие этого свойства паяных соединений могут существенно отличаться от ожидаемых, а образ о вание королька у зазора может приводить к ухудшению товарного вида и удорожать обработку после пайки. Припои с узким температурным интерв а лом плавления плохо удерживаются в сравнительно широких капиллярных зазорах, но лучше затекают в узкие зазоры. При пайке изделий с большой площадью спая или вертикальными зазорами с предварительной укладкой в них припоя лучше использовать припои с широким температурным интерв а лом плавления, а при некапиллярных зазорах — композ и ционные. Классификация припоев по основному компоненту. К числу металлических пр и поев, содержащих более 50 % одного из компонентов, относятся припои оловянные, кадмиевые, цинковые, магниевые, алюминиевые, медные, к о бальтовые, никелевые, марганцевые, золотые, палладиевые, платиновые, т и тановые, железные, циркониевые, ниобиевые, молибденовые, ванадиевые и др. При близком соде р жании некоторых компонентов припои называют по этим основным компоне н там, например, оловянно-свинцовые, медно-никелево-марганцевые и др. При содержании одного или нескольких легирующих компонентов, являющихся редк и ми или драгоценными металлами, припой иногда называют по этим компонентам, например, серебряный, зол о той и др., хотя содержание их в припое может составлять несколько проце н тов. Классификация припоев по способности к самофлюсованию. Существуют припои, которые могут выполнять также функции флюсов. Припои, обл а дающие свойствами самофлюсования, должны содержать легирующие эл е менты-раскислители с сильным химическим сродством к кислороду. Эти элементы должны способствовать растекаемости и смачиваемости припоем паяемого металла. Продукты раскисления, образующиеся при взаимодействии такого припоя с паяемым мета л лом, должны легко удаляться из шва, в частности, для этого температура плавления их должна быть ниже темпер а туры пайки. К элементам-раскислителям относятся литий, калий, натрий, фосфор, цезий, бор и др. Припои, легированные этими элементами и способные к самофлюсованию в инертной газовой среде или на воздухе, называют самофлюсующими в отл и чие от остальных припоев, при пайке которыми необходимы флюсы, вакуум или акти в ные газовые среды. Классификация припоев по способу изготовления и виду полуфабриката. Многообразие паяных конструкций и способов пайки, конструкционных м е таллов и припоев с различными свойствами и необходимость их совместим о сти в производстве стимулировали развитие различных способов изготовл е ния полуфабрикатов припоев. Старые традиционные припои в виде чушек (для пайки погружением в расплавленный припой), в виде зерен и литых прутков при многих способах пайки и типах конструкций современных изд е лий оказались не всегда удобными. Перед пайкой для предварительной у к ладки у зазора или в зазор необходимы припои в виде листов, лент, фольги, проволоки. Однако вследствие низкой пластичности многих припоев пол у чение их в таком виде способами обработки да в лением (прокатки, протяжки) невозможно. Если компоненты таких припоев способны к образованию э в тектики, то из них изготовляют путем прокатки многослойную фольгу, а п у тем протяжки многослойную проволоку из пластичных составляющих пр и поя. Припои в виде многослойных листов нашли применение в электронике и ради о технике. В процессе изготовления таких листов припоев, хрупких в литом состо я нии, целесообразно менее пластичные составляющие помещать между более пластичными составляющими припоя, чтобы при прокатке края н а ружных листов сваривались, образуя герметичный пакет, предотвращающий выдавливание наружу внутренней хрупкой составляющей; образующийся при прокатке между листами вакуум способствует прочному сращиванию слоев припоя. Другой способ получения пластичных листов из составляющих хрупкого припоя заключается в том, что на пластичную фольгу одного из компонентов припоя, например, никелевую фольгу, наносят смесь порошков остальных компонентов, н а пример железа, бора, кремния, хрома и др., смешанных со связкой — метил-целлюлозой. Толщина слоя такой пасты, наносимой на фольгу никеля, составляет 20 % общей ее толщины. После сушки, прокатки с обжатием на ~33 % и сглаж и вания прокаткой, нагрева в восстановительной атмосфере при температуре 954 °С и прокатки до толщины 0,1 мм получают пластичную фольгу. При нагреве до температуры пайки и плавлении фольги получается припой Ni — Fe — Si — В— Сг (Пат. 34765228 США, МКИ 3 кл. 29— 182) требуемого состава. Изготовление фольги из некоторых припоев, имеющих пониженную пл а стичность в литом состоянии, например припои Си— Mn — Ni — Li , возможно прокаткой из жидкого состояния с последующей прокаткой полученных листов до тр е буемой толщины вхолодную, с промежуточными отжигами. Ленту малопласти ч ных припоев иногда получают распылением стальной стружки или прокаткой из порошка с последующим спеканием. Получение листа припоя из жидкого состояния возможно не только прока т кой, но также путем нагрева до расплавления и сдавливания затвердевающих мелких к а пель припоя пуансоном. При необычной форме соединяемых деталей или стесненном монтаже, например радиотехнических схем, при необходимости механизации и автом а тизации процессов сборки и пайки, для снижения отходов припоя используют литые загото в ки припоя требуемой формы. Такие заготовки представляют собой фасонные отливки в виде сеток, колец, пластин различной формы, которые получают, напр и мер, литьем в кокиль или по выплавляемым моделям. Малопластичные припои можно применять в виде точеных колец. При этом по наружной стороне разрезных колец припоя круглой или другой формы для уменьшения расхождения стыкуемых концов во время нагрева при пайке пров о дят обкатку роликом с пирамидальными выступами, что обеспечивает образов а ние в заготовке напряжений сжатия (по данным Д. Е. Фута). Припои могут быть использованы в виде порошков. Применение порошков пр и поев позволяет снизить трудоемкость и стоимость их изготовления. Для многих порошковых припоев после их изготовления необходима активация поверхности частиц путем нагрева в атмосфере водорода или в вакууме ниже температуры их солидуса. Порошки припоев получают следующими спос о бами: механическим измельчением (в том числе в шаровых мельницах с ч у гунными шарами); в вибрационных и вихревых мельницах; путем распыл е ния (раздува) жидкого припоя в струе пара, воды или газа и т. п. Порошки припоев, полученные распылением в среде инертного газа, например, аргона, имеют сферическую форму, незагрязн я ются нежелательными примесями и не имеют оксидных пленок на поверхности. Однако для конструкций многих типов применение припоев в виде порошков н е технологично при сборке. Для современного производства в связи с механизацией и автоматизацией процессов более удобны припои в виде паст, а также прессованных или фо р мованных заготовок из смеси порошка припоя и связки. Пасты обычно пре д ставляют собой тонкие смеси (10— 100 мкм) металлических компонентов в виде порошков и связующих нейтральных веществ (связок), испаряющихся при пайке. Для нанесения паст применяют пневматические дозирующие устройства, иногда с электрич е скими системами управления, в том числе реле времени, встроенным в автомат. Применение паст облегчает внесение припоя при сборке, позволяет точно д о зировать состав и количество припоя, количество флюса, а при хороших а д гезионных свойствах пасты обеспечивать фиксацию деталей без сборочных приспособлений. Применение паст обеспечивает также полное улетучивание материала связки, и с ключает высыхание, и изменение химического состава смеси при длительном хр а нении. Из порошков изготовляют и прессованные заготовки. Обычно такие загото в ки, имеющие внешнюю форму, подогнанную к контуру сопряженных паяемых п о верхностей, укладывают предварительно в зазор между деталями. Для обеспечения высокой чистоты поверхности такие заготовки получают горячим прессов а нием, после чего на них наносят плотный слой пластмассового покрытия и упаковывают в защитные чехлы. Температурный интервал пла в ления таких припоев (по В. Вуиху) не должен превышать 85 °С во избежание ликвации припоя при медленном нагреве. ' По данным Г. А. Асиновской, для изготовления таблеток и закладных деталей не пригодны порошки со сфер и ческой формой частиц. Для этого необходимы порошки с частицами непр а вильной формы, получаемые при распылении струи жидких припоев струей воды. В качестве связки при изготовлении паст из порошков могут быть использ о ваны многие вещества, испаряемые при нагреве без остатка: вода и ее смеси с флюсом ПВ 209; акриловая смола, растворенная в растворителе Р-5; пол и стирол, растворенный в летучем растворителе — ксилоле или лигроине (на ф те). При этом 20— 25 % связки составляют гранулы полистирола. В готовую связку вводят чистый порошок припоя, например меди, размерами частиц не крупнее 200 мкм. Перед пайкой необходима сушка детали с нанесенной пастой в течение 15— 20 мин. О д нако такая связка может загораться. По данным Л.А. Гржимальского и Ю. Ф. Сидохина, в качестве связки можно использ о вать раствор лака в ацетоне. При пайке до температуры 1150 °С возможна диффузия углерода из связки в паяемый м е талл. В качестве связки при изготовлении формованных заготовок припоя в виде кольца из порошка хрупкого припоя используют боросиликатное неорган и ческое стекло с добавками флюсующего вещества. Для облегчения работы шприцевых дозирующих устройств, наносящих пасту из высокоплавких припоев, применена связка, имеющая состав (об. %): 85— 91 полибутилена; 3— 5 соединений из группы полиметилэфира этиленглик о ля и просто этиленгликоля; 5— 10 воды; 0,5— 1,0 твердой акриловой смолы из низших сополимеров эфиров акриловой и метакриловой кислот (Пат. 3475442 США, МКИ 3 кл. 260— 296). В некоторых случаях необходимо применять неэлектропроводный порошок пр и поя. Подобный порошок из меди и оловянно-свинцовых припоев может быть изготовлен в виде частиц диаметром 5— 500 мкм путем покрытия их слоем диэлектрического органического флюса с температурой плавления ниже температуры плавления припоя, образующего сплошные электроизоляционные покрытия, адг е зионно удерживающие частицы припоя на паяемой поверхности. Для этой цели наиболее пригодны полимерные органические флюсы, например канифоль. В 80-х годах была разработана новая технология получения фольги из хру п ких припоев путем быстрого охлаждения их из жидкого состояния со скор о стью ~10 6 °С/с. Такие условия охлаждения достигаются: 1) распылением жидкого припоя на водоохлаждаемый барабан; 2) подачей струи припоя в зазор площадью 5— 70 'мм 2 между валками, вр а щающимися со скоростью >0,2 м/с, с последующей обработкой фольги в нейтральной или восстановительной среде при температуре 300— 500 °С; 3) подачей струи припоя на один или два медных валка, вращающихся со скор о стью 0,2 м/с (толщина фольги 15— 70 мкм). Такие фольги припоев достаточно пластичны и складываются «на себя» с нулевым радиусом без излома; в структуре припоя в аморфном (стеклообразном) с о стоянии может находиться 100— 50 % металла. Расстекловывание и переход в хрупкое состояние происходит при достаточно высокой его темп е ратуре (~0,5/ пл ) и не влияет на температурный интервал плавления припоя. При этом фольга остается химически гомогенной и плавится равномерно. Т а ким способом в США была получена лента фольги припоев системы Ni — Сг— В— С, которая предназначалась для бесфлюсовой пайки в сухом водор о де, инертном газе или вакууме при зазоре шириной 0,100 мм и была прим е нена для пайки лопаток с ободом (Пат. 4250223 США МКИ 3 кл. 428/606 В 22 Г 5/00). В табл. 1 приведены данные о пластичных фольгах припоев на основе меди и н и келя. Припои BCuPl — BCuP 7, № 4— 7 получают в виде фольги путем сверхбыстр о го охлаждения. Эти материалы имеют формулу TX , где Т — переходной металл, а X — эл е мент из группы Р,В, С,А1, Si , Sn , Gl , In , Be , As ; i — атомная доля элемента 70— 87%; / — атомная доля элемента 13— 30 %. Все эти материалы ранее и з готовляли в виде порошков. Припой № 8 получен в стеклообразном состоянии при конденсации из паров. Временное сопротивление разрыву соединений из меди, паяных встык припоем № 5 в виде фольги, толщиной 0,002— 0,004 мм в печи (в диссоциированном амми а ке) при температуре 732 °С, составляет 158,5 МПа (временное сопротивление припоя 52,8 МПа). Перед пайкой припой укладывают в сб о рочный зазор. Скорость охлаждения припоев при изготовлении должна быть весьма бол ь шой. Для припоев системы Ni — Cr — Fe — Si — В скорость охлаждения ~5,5-10 5 °С/с (10 5 — 10 6 °С/с). Припои, не содержащие Si и В, применяют для пайки входных направля ю щих аппаратов, готовых панелей и колец с готовым уплотнением [31] из ст а ли, легированной кремнием и алюминием. Припои системы Ni — Si по смач и ваемости никелевых сплавов превосходят припои системы Ni — Р— Сг. Так о го типа припои без бора выгоднее для пайки тонкостенных изделий. Припои на никелевой основе систем Ni — Cr — Fe — Si — Со— В; Ni — Сг— Si — Fe — В; Ni — Si — В; Ni — P ; Ni — Cr — Fe — Mo — Co — В; Ni — Cr — В при подаче их в виде струи на быстро вращающийся валок получают в виде фольги толщиной 25— 60 мкм (Пат 14661 США, МКИ 3 В 23 К 35 8/30). Никелевые хрупкие припои в виде пластичной фольги со смешанной стру к турой, состоящей из смеси метастабильной фазы с аморфной структурой, п о лучаемой при закалке со скорстью охлаждения 10 5 — 10 6 °С/с, могут быть б о рированы путем нанесения на них амина борана при температуре 70 °С. Атомная доля образующихся в фольге боридов составляет 2— 25 %. Б о риды Ni , Fe , Со распадаются при температуре пайки и не препятствуют отведе-нию бора в основной металл — литейный никелевый жарпрочный сплав. Обычно нанесение бора не рекомендуют из-за образования весьма стабил ь ных боридов W , Мо, Та, Al , Ti , Nb , не распадающихся при температуре па й ки (Пат. 4160854 США, МКИ 3 кл. 428/607 Г 16 В 5/08). 3.3 Вспомогательные материа лы при пайке и их классификация К вспомогательным материалам при пайке относятся флюсы, газовые среды для нанесения стоп-материалов покрытий. Флюсом называют неметаллическое вещество, предназначенное для удал е ния адсорбированного кислорода или водной пленки с поверхности паяемого металла и припоя и для предотвращения ее образования при пайке на возд у хе, для изменения поверхностного натяжения жидкого припоя. Реактивные флюсы служат также источниками компонентов легкоплавкого припоя или покрытия при па й ке. Активность флюса, т. е. его способность флюсовать, зависит от его состава и температуры пайки. Поэтому важнейшей характеристикой паяльного флюса является его температурный нтервал акти в ности. По мере нагрева состав флюса может изменяться, так как в нем могут разв и ваться процессы испарения, разложения и окисления его компонентов, хим и ческого взаимодействия их между собой. На границе с паяемым металлом возможно взаимодействие флюса с оксидной пленкой и паяемым мета л лом или компонентами паяемого сплава, процессы восстановления тяжелых м е таллов из компонентов флюса. Интенсивность и полнота протекания таких процессов зависят от те м пературы и времени. Активность жидкого флюса и его защитная функция реализуются только при покрытии им поверхности паяемого металла, так как смачивание жидким припоем, растекание и затекание его в капиллярный зазор при пайке прои с ходит только по офлюсованной поверхности. Поэтому равномерное смачив а ние паяемого металла жидким флюсом является одним из важнейших усл о вий обеспечения высокого качества паяного соединения. Флюсы классифицируют по следующим признакам: 1) температурному интервалу активности; 2) механизму действия на оксидную пленку; 3) агрегатному состо я нию при поставке. По температурному интервалу активности различают флюсы для низко- и выс о котемпературной пайки. Температурный интервал активности у флюсов для низкотемпературной пайки находится не выше 450 °С, а для высокотемпер а турной пайки -выше 450С. По характеру воздействия на оксиды различают флюсы электрохимического, химического, растворно-химического и защитного действия. Флюсы защитного де й ствия предохраняют паяемый металл или припой, очищенные перед пайкой, от оксидов, от повторного окисления в процессе хранения. К флюсам электрохимического действия относятся гигроскопичные хлори д ные флюсы для низкотемпературной пайки и хлориднофторидные флюсы для выс о котемпературной пайки алюминия и его сплавов. Как показали исследования, боридно-хлоридные флюсы, применяемые для пайки сталей и медных сплавов, относятся к флюсам растворно-химического действия. Вероятно, к этому же классу принадлежат: боратно-хлоридные и боратно-фторидные флюсы, используемые для пайки сталей и никелевых сплавов. К флюсам для низкотемпературной пайки с выраженным электрохимическим Действием относятся неорганические флюсы хлоридного типа, состоящие из слабодиссоциирующего растворителя и активатора. В качестве растворителя для них используют воду, спирты, а в качестве активатора — соляную кислоту и хл о риды тяжелых металлов. Другие кислоты, такие, как НМОз, H 2 SO 4 и др., не пр и годны для этой цели. Флюсы, восстанавливающие металл из оксидов по химической реакции, относя т ся к флюсам химического действия. К флюсам преимущественно химического действия относятся органические флюсы для низкотемпературной пайки. Однако органические флюсы, акт и вированные хлоридами, также приобретают электрохимическое действие. Неорганические флюсы могут быть как низкотемпературными, так и высокотемпературными. Важнейшими характеристиками флюсов являются температурно-временная область их активности и временной интервал сохран е ния активности при температуре пайки материала конструкции. Защита паяемого материала и жидкого припоя в месте пайки от непосредственн о го контакта их с кислородом воздуха, а также восстановление металлов из окс и дов возможны также с помощью инертных газовых сред, активных газовых сред и вакуума. Важнейшей характеристикой инертных газовых сред и вакуума при пайке металла с выбранным припоем является температурный интервал восстан о вимости в них оксидов, а активных газовых сред — температурный интервал активности. К вспомогательным материалам для пайки относятся также вещества — стоп-материалы, используемые при подготовке поверхности конструкцио н ного материала и наносимые на паяемый материал в местах, где нежелател ь но смачивание паяемого металла жидким припоем. Такие вещества подра з деляют на стоп-пасты и покрытия, наносимые, например, гальваническим методом, путем распыления или пульверизацией. 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ ПАЙКИ Технологическое оснащение пайки включает нагревательное оборудование, инс т румент, оснастку и средства механизации, автоматизации и роботизации. Оборудование должно, прежде всего, обеспечить возможность реализации выбранного термического цикла пайки изделия и быть наиболее экономи ч ным. Исходной информацией при этом служат технические требования к готовому изделию, план выпуска изделий и сроки их изготовления, технические во з можности технологического оснащения. Современное паяльное производство характеризуется многообразием применя е мого нагревательного оборудования, большая часть его заимствована из других видов производства. При этом заимствованное оборудование испол ь зуется либо непосредственно, либо дорабатывается с учетом конструкцио н ных особенностей паяемых изделий, конструкционного материала, технологии изготовления, техн о логического процесса пайки, характера производства. К первой группе оборудования с общим нагревом относят электротермич е ские установки (печи и нагревательные ванны), установки со сканирующим электронным лучом, оптическим нагревом и для пайки волной припоя. Во вторую группу оборудования с локальным нагревом входят паяльники, газ о пламенные горелки, паяльные лампы, плазменные горелки, установки с нагревом электросопротивл е нием и посты индукционной пайки. Такое разделение условно, поскольку не всегда можно провести четкое ра з граничение между указанными группами оборудования. Например, пайку нескольких составных частей малогабаритного изделия можно осуществить путем одновременного нагрева всех соединений с использованием оборудов а ния второй группы. И наоборот, оборудование первой группы можно применять для раздельного н а грева каждого места пайки. По способу преобразования электрической энергии в тепловую и подвода тепл о ты к нагреваемому объекту электротермические установки подразделяют на электроустановки сопротивления и индукционные нагревательные уст а новки. В установках электросопротивления теплота выделяется в проводн и ках при прохождении по ним электрического тока. При этом проводники м о гут быть твердые и жидкие. К установкам с твердыми проводниками относятся электропечи сопротивления и установки инфракрасного нагрева, а к установкам с жидкими прово д никами — электрические ванны. 4.1 Электропечи Печи сопротивления — наиболее распространенный вид нагревательного оборудования, применяемого в производстве паяных изделий. Печи с о противления разделяют по следующим основным признакам: 1) по роду работы и конструктивным признакам — на печи периодического (камерные, шахтные и колпаковые) и непрерывного (конвейерные, толк а тельные и карусельные) действия; 2) по атмосфере в рабочем пространстве — на печи с окисл ительной (во з душной) средой, с контролируемыми (защитными или восстановительными) атмосф е рами и вакуумные; 3) по рабочей температуре — на низко температурные (до 450 °С), средн е температурные (до 1100°С) и высокотемпературные (до 1600 °С). В электропечах периодического действия паяемое изделие через загрузочное о т верстие (окно) помещают в. рабочее пространство, в котором изделие, как прав и ло, неподвижно в течение нагрева и выдержки при температуре пайки. Выгруж а ют изделие из печи через то же отверстие. Камерные печи просты по конструкции, универсальны и позволяют варьир о вать параметры температурно-временного режима пайки в широких диапаз о нах. К недостаткам камерных печей относятся трудность обеспечения равномерного нагр е ва по всему объему рабочего пространства и создания в печи газовой среды заданного состава при кратковременных режимах пайки, сложность механизации загрузки и выгрузки. Печи с конвективной теплоотдачей снабжены вентиляторами, создающими принудительную циркуляцию газового теплоносителя в рабочем пространс т ве. Печи, рассчитанные на работу с контролируемыми атмосферами и в вакууме, полностью герметизированы. В электропечах непрерывного действия паяемые изделия с помощью транспортирующего устройства передвигаются от загру зочного окна к разгрузо ч ному, нагреваясь до заданной температуры. Печи непрерывного действия имеют большую производительность и их сравнительно просто компоновать в поточные и автом а тические линии. Печи, как правило, имеют несколько тепловых зон с самостоятельным рег у лированием температуры, что позволяет с достаточной точностью выдерживать ра з личные графики нагрева изделия. Обычно протяженность тепловой зоны составляет 1,5— 2 м, но при необходимости получения точной температуры на небол ь шом участке размеры зон уменьшают до 1 м. Температура в зонах колеблется в пределах 10— 15 °С. В случае необходимости печи ко м плектуют камерами охлаждения. В зависимости от скорости охлаждения к а меры охлаждения конструктивно могут быть выполнены с водоохлаждаем ы ми стенками, с водоохлаждаемыми стенками и вентиляторами, с обрызгив а нием изделия (допустимо при работе в воздушной атмосфере), с футерова н ными стенками (без нагревателей или с ними). Печи непрерывного действия рассчитаны на работу в окислительной (во з душной) и контролируемых атмосферах. В последнем случае камеры нагрева и охлаждения выполнены герметичными, для чего они снабжены загрузочными и разгрузочн ы ми шлюзовыми камерами. По типу транспортирующего устройства электропечи непрерывного действия подразделяют на конвейерные и карусельные. Конвейерные печи применяют для пайки мелких и средних изделий массов о го и крупносерийного производства. По плоскости перемещения изделий п е чи бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные печи занимают меньшую площадь, однако не нашли широкого применения вследствие неравномерности ра с пределения температуры по высоте печи, необходимости устройств для крепления изделий и сложности обслуживания, хотя они и удобны для пайки одноти п ных изделий. Преимущество карусельных печей заключается в возможности использов а ния их при высоких температурах, так как несущая часть подины может быть выполнена керамической, а рабочая камера печи не имеет металлических деталей, огранич и вающих температуру нагрева. В карусельных печах можно нагревать изделия сложной конфигурации без поддонов, что не всегда возможно в конвейерных печах. Недостатки кар у сельных печей заключаются в трудности механизации и неудобстве использования их в п о точных линиях из-за того, что загрузочные окна расположены рядом. Для пайки в контролируемых атмосферах используют печи, оконные проемы к о торых снабжены пламенной завесой. Вакуумные электропечи подразделяют на садочные и методические. Садочные печи, как правило, предназначены для единичного или серийного производства. В таких печах изделие в течение всего цикла остается непо д вижным, а его загрузку и выгрузку осуществляют через одно окно. Методические печи предназначены для массового производства; в них пая е мое изделие в процессе пайки перемещается непрерывно или дискретно от загрузочного окна к разгрузочному. Существует также группа печей полун е прерывного действия, представляющих собой соединения нескольких камер, через которые последовательно проходит паяемое изделие. К подобному с о единению относятся, например, сочетания камер загрузки, предварительного нагрева, рабочей и охла ж дения. В этих печах, как и в методических, загрузку и выгрузку осуществляют ч е рез вакуумные шлюзы, но перемещение изделия здесь всегда дискретно. По рабочей температуре вакуумные печи разделяют на среднетемпературные (1100— 1200 °С) и высокотемпературные (> 1200 °С), а по остаточному да в лению в рабочей камере — на низковакуумные (до 13,3 Па), средневакуу м ные (13,3 — 1,ЗЗХ10 -1 Па), высоковакуумные (1,33-10 -2 — 1,33-10 -4 Па) и сверхвысоковакуумные (ниже 1,33х10 -4 Па). За основной параметр садочных печей приняты размеры рабочего пространства, а методических — размеры прохода вакуумных те х нологических затворов шлюзовых камер. Главное требование, предъявляемое к футеровке вакуумных печей,— хор о шая способность к дегазации. Поэтому в этих печах широко применяют экранную теплоизоляцию; в случае использования огнеупорных и теплоизоляционных мат е риалов число экранов сводят до минимума. В печах с рабочим давлением до 1,33-10 -1 Па допустимо применение керамической футеровки, а с давлением 1.33-10 -2 Па и ниже используют металлическую экранную из о ляцию. Для обеспечения длительной и надежной работы нагревателей из тугопла в ких металлов необходимо, чтобы при нагреве давление в печи постоянно поддерживалось не выше 1,33-10 -1 - 1,33-10 -2 Па, а величина натекания была минимал ь ной. В паяльном производстве среди садочных печей наибольшее распространение п о лучили камерные, шахтные и колпаковые печи. При пайке в обычных муфельных печах изделие помещают в металлический контейнер, внутри которого создают вакуум. К контейнеру подсоединяют откачную систему. Поскольку в контейнере, кроме паяемого изделия, нет других предметов, требующих обезвоживания, он может быть откачан быс т ро и до высокого вакуума. Однако муфельные печи работают при сравнительно низких температ у рах (800— 1100°С); прочность разогретого муфеля невелика. Кроме того, при в ы соких температурах увеличивается диффузия воздуха через сварные швы и стенки муфеля. 4.2 Электронагревательные ванны Для нагрева изделий под пайку путем т е плопередачи от нагретых жидкостей — масла, расплавленных солей и щелочей применяют электронагревательные ванны. В паяльном произво д стве наибольшее распространение получили соляные ванны цилиндрич е ской или прямоугольной формы с внешним или внутренним обогревом. Внутренний обогрев осуществляется электродными или трубчатыми электрон а гревателями (ТЭН). По рабочей температуре соляные ванны подразделяют на ванны с температурой до 650, 850, 1300 °С. Электронагревательные ванны обладают следующими преимуществами п е ред печами сопротивления: 1) высокой равномерностью нагрева изделий вследствие значительно большей теплопроводности жидкости по сравнению с теплопрово д ностью газов; 2) высокой скоростью нагрева изделия благодаря высоким значениям коэффициента теплоотдачи от жидкости к металлу; 3) большой производ и тельностью; 4) защитой изделий от окисления; изделия в процессе нагрева и выдержки изолированы от воздушной среды и при извл е чении из ванны покрыты тонким слоем соли или флюса. К недостаткам нагрева в электронагревательных ваннах следует отнести: 1) большой удельный расход электроэнергии из-за повышенных тепловых п о терь зеркалом ванны; 2) необходимость непрерывной эксплуатации из-за сложности и длительности разогрева до рабочего состояния; 3) тяжелые и вредные условия труда; 4) необходимость очистки изделий от соли или фл ю са; 5) большой расход соли или флюса и необходимость предварительной сушки их перед загрузкой. Ванны с внутренним обогревом по сравнению с ваннами с внешним обогр е вом меньше по габаритам, имеют меньшие теплопотери и меньший удельный расход электроэнергии. Кроме того, для селитровых ванн внутренний обо г рев более безопасен, так как при этом менее вероятен перегрев дна ванны из-за загрязнения нижних слоев селитры. Недостаток такого обогрева состоит в малом сроке слу ж бы нагревательных элементов, вследствие эрозии трубчатого кожуха нагревателя при высоких температурах. Более экономичен электродный нагрев, так как при этом имеется возможность передвигать электроды по мере сгорания, что увеличивает срок их службы. Одновреме н но конструкция таких электродов обеспечивает электромагнитную циркул я цию соли в ванне. Соляные ванны питаются через понижающий трансформ а тор. 4.3 Индукц ионные нагревательные установки Такие установки могут быть раздел е ны на четыре группы. 1. По частоте питающего тока различают установки промышленной частоты, питающиеся от сети 50 Гц непосредственно или через специальные понижающие трансформаторы; установки повышенной частоты (500— 10000 Гц), питающиеся от электромашинных преобразователей частоты. 2. По принципу действия установки могут быть методические и садочные, В методических установках изделие нагревается по мере его продвижения через и н дуктор. Электрические параметры этих установок в процессе работы не измен я ются. В методических установках при неизменном темпе движения обеспечивается воспроизводимость режима пайки всех изделий, последовательно проходящих через индуктор. В садочных установках все участки и з делия, помещенного в индуктор, нагреваются до заданной температуры о д новременно. Электрические параметры этих установок в процессе нагрева изделия могут меняться в зависимости от изменения физических характеристик изделия при повышении их те м пературы. Для серийного и массового производства однотипных изделий, подверга е мых пайке, целесообразно применять печи методического действия, которые по сра в нению с садочными имеют более высокую производительность, более полную загрузку источника питания во времени (высокий коэффициент и с пользования мощности) и большую стабильность режима. Для мелкосерийного и опытного производства, где часто приходится перестра и вать нагреватель на другое изделие, что занимает значительное время, применяют сравнительно простые садочные установки, обеспечивающие возможность р е гулирования режима пайки в широком диапазоне. 3. По характеру атмосферы в рабочем пространстве различают установки с оки с лительной (воздушной) средой, активной газовой средой и вакуумные. Основным элементом индукционных нагревательных установок служит и н дуктор, представляющий собой катушку (соленоид), изготовленную из ме д ной водоохлажденной трубки. 4. По типу индуктора различают установки с цилиндрическими, прямоугол ь ными и щелевыми индукторами. Индукционные установки состоят из камеры нагрева с индуктором, конде н саторной батареи, механизма загрузки изделия, шкафов коммутации и управления. В установках методического действия все операции по загрузке изделий, их перемещению через индуктор и выгрузке полностью автоматизированы. Установки питаются от индивидуальных генераторов п о вышенной частоты или централизованной сети частотой 50, 1000, 2500 и 8000 Гц. Для пайки малогабаритных изделий используют специальные авт о матические или полуавтоматические установки, в которых паяемое изделие помещают под кварцевый колпак, внутри которого создается необх о димый вакуум или подается контролируемая атмосфера. Нагревательный индуктор располагают снаружи колпака. Для пайки в вакууме широко применяют вакуумные индукционные устано в ки (печи), обладающие рядом преимуществ по сравнению с электропечами, главное из которых — обеспечение высоких температур без применения сложных и дорогих нагревательных элементов. Конструктивно индукцио н ные печи подразделяются на шахтные и камерные и представляют собой герметичный сварной кожух, внутри которого находится индуктор. Недостаток данных установок с о стоит в том, что наличие воздуха , увеличивает электрические потери; токи в кожухе создают магнитный поток, ослабля ю щий поток индуктора. 4.4 Горелки При ручной пайке высокотемпературными припоями (изделия нагревают г а зовыми горелками. В качестве горючих газов в них используют ацетилен, пропан-бутановую смесь, метан (природный газ), коксовый и «городской» газ, а та к же пары бензина и керосина. I Окислителем для горючих газов служат кислород и воздух. Конструктивно горелка представляет собой ручку с двумя запорно-регулирующими вент и лями и наконечник. Горючий газ и окислитель подаются раздельно по шлангам. Наконечник - с менный узел — состоит из смесительной камеры и сопла (мундштука). По способу подачи горючего газа горелки подразделяют на инжекторные (низкого давления 1— 4 кПа) и безынжекторные (высокого давления 40— 100 кПа). Мощность пламени (предел устойчивого горения) определяется объемом смесительной камеры и диаметром сопла и регулир у ется изменением давления кислорода (в инжекторных горелках) или обоих газов (в безынжекторных горелках). Наличие сменных наконечников позволяет использовать одну горелку для пайки металлов различных тол- шин и теплофизических свойств. 4.5 Паяльник Это нагревательное устройство, используемое при низкотемпературной па й ке. Рабочим элементом паяльника служит наконечник (жало). По способу нагрева наконечника различают паяльники непрерывного и периодического действия: Непрерывный нагрев наконечника осуществляют газовым, бе н зиновым, керосиновым пламенем, а также электрическим током. В электропаяльниках нагревательный элемент располагается с внешней стор о ны наконечника или внутри него. В условиях серийного и массового производства электропаяльники снабжены устройствами, обеспечивающими механическую, полуавтомат и ческую и автоматическую подачу припоя. В паяльниках периодического действия наконечник нагревают внешним источн и ком теплоты или встроенным в паяльник источником, работающим в импульсном режиме. При низкотемпературной пайке металлов со стойкой оксидной пленкой примен я ют специальные паяльники — ультразвуковые и абразивные, а также с вибрирующей щеткой. К высокотемпературным паяльникам, обеспечива ю щим разогрев наконечника до 900 °С, относятся паяльники с плазменным нагревом. Технич е ские данные паяльников приведены в работе. 5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ЗНАЧЕНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПАЙКИ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ПРОИЗВОДСТВА В последние годы условия разработки технологии пайки при подготовке производства существенно усложнились. Причины этого — в быстром ра с ширении номенклатуры паяемых изделий, дальнейшем усложнении их ко н струкционных особенностей, повышении и расширении требований к эк с плуатационным характеристикам, увеличении разнообразия используемых в паяных изделиях сплавов, а также в необходимости существенного ускор е ния подготовки производства и перехода к гибким производственным сист е мам (ГПС). Технология пайки изделий все шире базируется на успехах ряда смежных фундаментальных и технических наук — химии, физической химии (особе н но такого ее раздела, как термодинамика), физики металлургии, теории прочн о сти, металловедения, что стимулирует исследование процессов пайки и расширяет ее технологические возможности в производстве. Результаты всех этих исследований облегчают оптимизацию проектирования технологии па й ки. Кроме чисто технологического аспекта проблемы проектирования технол о гии пайки, необходимо учитывать аспекты технико-экономические, связанные с уч е том стоимости и дефицитности применяемых материалов для пайки (припоев, флюсов, газовых сред и др.), норм их расхода, стоимости и прои з водительности оборудования, средств автоматизации, механизации и робот и зации, а также экологические аспекты, связанные с необходимостью сохр а нения окружающей среды в связи с токсичностью многих компонентов пр и поев, газовых сред, флюсов. Проектирование технологии и технологических процессов до недавнего вр е мени производилось только эвристическими методами. Вместе с тем быстрый рост и н формации в области теории, технологии и оборудования пайки, затрудняющий ее быструю переработку, приводит к использованию непо л ных данных и существенно зависит от эрудиции технолога. При этом многие достижения в области паяльного производства остаются неучтенными, выбранная технология — н е оптимальной, а процесс разработки — длительным. Вследствие быстрого роста объемов информации возможности ее перерабо т ки, накопления и использования при выборе технологии пайки изделий стали превосходить возможности не только одного человека, но и достаточно ш и рокого круга технологов, работающих над изделием. Поэтому возникла н е обходимость использования для этой цели памяти ЭВМ. Это тем более необходимо, что при разрабо т ке технологии в процессе подготовки производства приходится сталкиваться с множеством альтернативных решений, что без использования ЭВМ затрудняет оптимизацию технологии и технологических процессов. Эта проблема достаточно сложна. ПРИЛОЖЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Вологдин В.В. Индукционная пайка. 5-е изд. Л: Машиностроение, 1989 2. Гладков А.С. Пайка деталей электровакуумных приборов. М.: Энергия, 1987 3. Гржимальский Л.Л., Ильевский И.И. Технология и оборудование па й ки, М.: Машиностроение, 1980 4. Губин А.И. Пайка нержавеющих сталей и жаропрочных сталей. М.: Машиностроение, 1982 5. Лошко Н.Ф. Пайка металлов М.: Машиностроение, 1967 6. Стеклов О.И., Лапшин Л.Н. Коррозионно-механическая стойкость па я ных соединений. М.: Машиностроение, 1981
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Женщины очень хитры: чтобы не терять носки, они привязали их к трусам и назвали эту конструкцию "колготки".
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru