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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

 

 

 

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

~

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