Файл: Балицкий А.В. Технология изготовления вакуумной аппаратуры.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 631
Скачиваний: 2
сплавов является раствор хлористого цинка в воде (травленая ки слота).
Необходимо обращать внимание на чистоту флюса. При поль зовании флюсом, в котором имеются различные органические при меси, трудно ожидать надежных вакуумно-плотных швов. Для на несения флюса на место спая лучше всего пользоваться кисточкой из фторопласта-4, сделанной из полоски, мелко расщепленной с од ного конца.
Пользоваться ватными, тряпичными и тому подобными помаз ками нельзя. Также нельзя обтирать тряпками или ветошыо облуженные поверхности. Лишний припой можно только стряхивать с горя чен детали или снимать паяльникомили чистым металлическим скребком.
При пайке узлов с очень тонкими стенками или неудобными для тщательной промывки после пайки пользование хлористым цин ком допустимо только для -предварительного облуживания деталей.
В качестве 'мягких припоев для указанных выше металлов и сплавов могут применяться как чистое олово, так и различные марки оловянно-свинцовых припоев. Лучше всего применять припой марок ПОС-61 и ПОС-40.
Таблица 7-2
Длительная прочность паяных соединений при комнатной температуре в зависимости от механического напряжения
Тип соединений
ПОС-40 — медь М3 |
ПОС-40 — латунь |
ПОС-40 -- |
сталь 20 |
||||
|
|
|
|
Л62 |
|
|
|
<У |
Время до |
£ |
з? |
Время до |
QJ |
- |
Время до |
g. * |
£ |
й |
5! |
||||
разруше- |
g |
5 |
разрушения, |
cL |
|
разруше- |
|
га а у |
ния, ч |
Ь cj>о |
ч |
.2 К ^ |
ПИЯ, ч |
||
S xS |
|
x i * |
|
Ж г и |
|
||
1,06 |
6 |
i,66 |
е |
0,94 |
85 |
||
0,61 |
24 |
0,56 |
113 |
0,53 |
1 485 |
||
0,46 |
250 |
0,29 |
2 380 |
0,38 |
3 264 |
||
0,33 |
394 |
0,23 |
7 500 |
0,25 |
5 000 |
||
0,31 |
1440 |
— |
|
— |
— |
|
___ |
0,20 |
5 000 |
— |
|
— |
— |
|
— |
ПОС-30 — латунь
|
|
Л62 |
<и |
~ |
Время до |
* |
||
с. |
^ |
разруше- |
я |
шт, ч |
|
м S 'о |
|
|
Он к ъ» |
|
|
1,57 |
5 |
|
0,58 |
576 |
|
0,36 |
1 056 |
|
0,30 |
1 876 |
|
0,24 |
2 476 |
|
0,16 |
7 500 |
П р и м е ч а н и е . Толщина слоя припоя 0,07—0,12 мм. В таблице приведены средние данные двух параллельных опытов.
Швы, паянные оловянно-свинцовыми припоями, имеют свойство ползучести, т. е. медленной деформации, большей или меньшей в за висимости от нагрузки, приводящей к разрушению шва. Поэтому следует различать прочность шва при кратковременной и постоян ной его нагрузке. В табл. 7-2 приведены данные о долговечности паяных щров в зависимости от удельной нагрузки.
Таблица 7-3 содержит данные о вязкости швов мягкой пайки при низких температурах. В табл. 7-4 приведены данные по наи более часто применяемым оловянно-свинцовым припоям.
171
I
172
Таблица 7-3
Влияние низких температур на ударную вязкость оловянно-свинцовых припоев ПОС-40 и ПОС-ЗО
Марка
припоя
ПОС-40
ПОС-ЗО
|
Характеристика |
|
Показатели при температуре испытания, |
°С |
|
||||
|
— 196 |
—183 |
—96 |
-6 0 |
—30 |
0 |
+30 |
||
|
|
|
|||||||
Образцы |
без надреза |
0,4—1,0 |
0,5—1,0 |
0,7—1,8 |
1,7—3,7 |
4,0—7,8 |
6,2—7,7 |
6,4—-7,5 |
|
Удельная |
работа |
разрушения, |
|||||||
кгс ■м/см2 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
_ |
120 |
120 |
|
У гол излома, град |
|
||||||||
Характер излома |
|
Хрупкий |
Хрупкий |
Хрупкий |
Хрупкий |
Вязкий, |
Вязкий |
Вязкий |
|
|
|
|
|
|
|
|
хрупкий |
|
|
Образцы с острым надрезом |
0,4 |
0,4 |
1,7 |
1,8 |
2,1 |
2,5 |
3,0 |
||
Удельная |
работа |
разрушения, |
|||||||
кгс ■м/см2 |
|
0 |
0 |
0,7 |
1,0 |
1,8 |
2,5 |
2,4 |
|
Деформация сечения, мм |
|||||||||
Угол излома, град |
|
0 |
0 |
0 |
30 |
30 |
100 |
120 |
|
Характер излома |
|
X рупкий |
Хрупкий |
Хрупкий |
Хрупкий |
Хрупкий |
Вязкий |
Вязкий |
|
Образцы |
без надреза |
0,7—1,5 |
0,8—1,8 |
2,1—3,3 |
2,9—5,2 |
3,7—5,5 |
4,2—7,0 |
6,0—7,4 |
|
Удельная |
работа |
разрушения, |
|||||||
кгс • м!см2 |
|
20 |
20 |
30 |
35 |
60 |
120 |
120 |
|
Угол излома, град |
|
||||||||
Характер |
излома |
|
Хрупкий |
Хрепкий |
Хрупкий |
Хрупкий |
Вязкий, |
Вязкий |
Вязкий |
|
|
|
|
|
|
|
хрупкий |
|
|
Образцы |
с острым |
надрезом |
0,6 |
0,6 |
1,9 |
1,9 |
2,1 |
2,3 |
3,0 |
Удельная |
работа |
разрушения, |
|||||||
кгс-м; см2 |
|
0 |
0 |
1,5 |
1,4 |
1,5 |
1,5 |
2,7 |
|
Деформация сечения, мм |
|||||||||
Угол излома, град |
|
0 |
0 |
0 |
35 |
30 |
110 |
120 |
|
Характер излома |
|
Хрупкий |
Хрупкий |
Хрупкий |
Хрупкий |
Хрупкий |
Вязкий |
Вязкий |
О л ов ян н о -сви н ц овы е припои
|
Химический состап, массовая концентрация, |
% |
|||
Марка |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
Висмутне |
|
|
припоя |
|
едьМ не |
более |
более |
|
Олово |
Спичей |
||||
|
Сурьма |
|
|
|
Таблица 7-4
Температура плавления,
|
|
°С |
| |
|
|
М ышьяк не более |
Начало |
Конец |
|
I |
|
ПОС-ЗО |
29—30 |
Остальное |
1,5—2 |
0,15 |
0,10 |
0,05 |
183 |
256 |
ПОС-40 |
39—40 |
я |
1,5—2 |
0,10 |
0,10 |
0,05 |
183 |
235 |
ПОС-50 |
49—51 |
- |
0,8, не |
0,10 |
0,10 |
0,10 |
183 |
209 |
ПОС-61 |
59—61 |
|
более' |
0,10 |
0,10 |
0,10 |
183 |
183 |
» |
0,8, не |
|||||||
|
|
более |
|
|
|
|
|
|
ПОС-90 |
89—90 |
|
0,08 |
0,10 |
|
|
222 |
|
п |
0,15, не |
0,05 |
183 |
|||||
|
|
|
более |
|
|
|
|
|
Нержавеющие стали не следует паять чистым оловом. Чистое олово очень плохо смачивает поверхность хромистых сплавов, и получить вакуумно-плотные швы здесь невозможно. Припоями же марок ПОС-61 и ПОС-40 нержавеющие стали паяются хорошо. Флюсами при панке мягкими припоями нержавеющей стали может служить смесь равных долей обычного раствора хлористого цинка с чистом соляной кислотой или же антикоррозионный флюс марки ЛМ-1.
Первый из этих флюсов может применяться для пайки доста
точно толстостенных и крупных узлов, когда |
после панки возможна |
|||||
тщательная промывка швов горячей водой. |
Иначе неминуемы |
ин |
||||
тенсивная |
коррозия шва |
и его |
сравнительно |
быстрое |
разрушение, |
|
а в тонкостенных деталях — разъедание основного металла. |
|
|||||
Флюс ЛМ-1 является антикоррозионным и в целях |
сохранения |
|||||
прочности |
не требует |
такой |
интенсивной |
промывки |
швов; |
при |
его употреблении достаточно обычных способов промывки вакуум ных установок, но этот флюс оставляет темные пятна.
Для качественной пайки мягкими припоями нержавеющей стали следует стараться придать металлу в месте спая шероховатую по верхность, что может быть сделано или травлением в царской водке, или соответствующей механической! обработкой.
В вакуумных установках часто встречаются внутренние охлаж дающие (или подогревающие) змеевики из тонких трубок, напаян ных на те пли другие детали. Необходимо обращать особое внима ние на тщательность пропанки швов с обеих сторон трубки во из бежание образования внутренних карманов, которые обязательно будут иметь выход в вакуумную полость и часто довольно далеко от самого кармана. Такие карманы особенно опасны тем, что в них собираются остатки флюса, которые становятся затем источниками обильного газовыделения.
Для качественной напайки трубок необходимо предварительно аккуратно облуднть как деталь, на которую напаивается трубка, так и трубку, а затем после тщательной промывки и просушки про изводить напайку.
173
При намотке змеевиков нужно следить за их плотным прилега нием к детали и закреплять трубки прихватками (пайкой) через каждые 50—100 м.и.
Затем -нужно вести пропапку по всей длине трубок равномерным галтельным швом, наблюдая, чтобы все пространство под трубкой было плотно залито припоем и нигде не образовывалось карманов или раковин, а также рубцов, наплывов или заусенцев, за которые могли бы цепляться волокна обтирочного материала.
После пропайки швов следует зачистить их крючковым шабе ром, а затем шкуркой и тщательно промыть холодной и горячей во дой. Обнаруженные после зачистки раковины необходимо пропаять заново.
Если длина трубки в змеевике требует стыковки трубок, то стыковые швы должны выполняться серебряным припоем с -разваль цовкой одного из стыкуемых концов на длину не менее диаметра стыкуемых трубок. Развальцованный конец плотно надевается на аккуратно подкатанный конец второй трубки н пропаивается твер дым припоем при -помощи малой ручной горелки. Стык должен быть очищен от всех следов флюса, облужен мягким припоем, и затем продолжается напайка змеевика, как указано выше.
Очень важную роль во всех случаях вакуумно-плотной пайки мягкими припоями играет -правильный выбор размера и формы паяль ника. Детали должны быстро и достаточно сильно прогреваться паяльником, чтобы -припой становился жидкотекучим и хорошо сма
чивал детали, |
как можно меньше времени |
подвергаясь окислению |
|
на воздухе в |
расплавленном |
состоянии. По |
этой причине всегда |
лучше употреблять паяльник, |
чем пламя горелки. |
7-6. ПАЙКА ТВЕРДЫМИ ПРИПОЯМИ
Наиболее распространенной твердой пайкой крупных узлов в вакуумной технике является папка серебряными припоями на воздухе.
Чаще всего применяется припой ПСр-45. Это наиболее универ сальный припой, содержащий сравнительно немного цинка, значи тельная часть которого в процессе пайки из припоя испаряется, и обладающий невысокой температурой плавления. В табл. 7-5 приве дены сравнительные данные для разных марок серебряных припоев.
Для отлаянных приборов и систем сверхвысокого вакуума при меним только эвтектический припой ПСр-72 (ПСрМ-72-28).
Припои ПСр-70 применяется там, где в спае необходимо иметь электропроводность, близкую к меди, а припой ПСр-50—в случаях высокого нагрева в работе и недопустимости присутствия цинка.
Большой интерес для вакуумной техники представляет при-пон марки ПСрМИн-бЗВ, активизированный индием. Температура пайки этим припоем равна 730 °С. Выплавленный в вакууме этот припой получил широкое распространение в самых ответственных конструк циях.
Припой ПСр-40-КН рекомендуется применять в случае необхо димости получения вакуумно-плотного и прочного соединения при невысокой температуре пайки и отсутствии прогревй системы в эксплуатации.
174