Неразъемные соединения

Соединения пайкой получают с помощью дополнительного металла (сплава) — припоя — путем нагрева места соединения до температуры плавления припоя. Соединение происходит вследствие растворения и диффузии основного материала и припоя. Так как температура плавления припоя сравнительно низкая, то пайка не вызывает изменения механических свойств паяемых материалов и не сопровождается появлением заметных внутренних напряжений. С помощью пайки соединяют детали не только из черных и цветных металлов, но и осуществляют соединение металлов со стеклом, керамикой и другими материалами. Хорошее соединение пайкой может быть получено только при обеспечении надлежащей чистоты соединяемых поверхностей деталей.

В процессе пайки эти поверхности также необходимо защищать от окисления при повышенной температуре. Для этого применяют специальные вещества —флюсы, которые не только образуют жидкую или газообразную защитную среду, но и способствуют очищению поверхностей от загрязнений, растворяют окисные пленки, улучшают смачиваемость поверхностей припоем, уменьшают поверхностные натяжения в припоях, обеспечивая лучшее затекание припоя в зазоры между спаиваемыми деталями. Различают два основных способа пайки: низкотемпературная пайка, при которой нагрев в месте контакта паяемых материалов и припоя не превышает 400 °С, и высокотемпературная пайка — свыше 400 °С. После пайки места соединений должны тщательно промываться щелочными растворами для удаления кислотных остатков, входящих в состав флюсов. Соединения пайкой могут выполняться при различных способах нагрева деталей и припоя. Наиболее распространенными видами пайки являются пайка паяльником, газовой горелкой, в печи, индукционная, пайка в жидких средах, ультразвуковая. Пайку паяльником применяют при пайке припоями, имеющими низкую температуру плавления. Наиболее часто ее применяют при соединении малогабаритных деталей.

Пайку газовой горелкой применяют для соединения массивных деталей, а также при использовании припоев с высокой температурой плавления. В процессе пайки деталь и припой разогреваются до необходимой температуры пламенем газовой горелки или паяльной лампы. При этом возможно значительное коробление соединяемых деталей. Пайка в печи позволяет повысить производительность процесса, но требует специальной подготовки изделия, обеспечивающей хорошую взаимную фиксацию соединяемых деталей и припоя. Этот способ позволяет выполнять пайку в защитных средах при различных температурах. Соединения получаются надежными со стабильными характеристиками. Индукционная пайка состоит в том, что нагрев происходит в результате теплового эффекта, возникающего в паяемых деталях под действием электромагнитного поля переменного тока. При этом возможен очень быстрый нагрев места соединения, что уменьшает возможность окисления соединяемых поверхностей. Пайку можно производить в вакууме или в нейтральной газовой среде. Пайка в жидких средах происходит вследствие теплообмена между металлическими деталями и жидкой средой. В качестве жидкой среды могут быть использованы расплавленные соли, различные масла, нагретые до высокой температуры, расплавленные припой или флюс. Этим способом можно паять самые различные материалы. При пайке алюминия и его сплавов используют обычно расплавленные флюсы. При пайке в ваннах с расплавленным припоем детали должны быть хорошо очищены и предварительно обработаны флюсом.