Файл: Бушминский, И. П. Изготовление элементов конструкций СВЧ. Волноводы и волноводные устройства учеб. пособие.pdf

образоваться трещины в шве и околошовной зоне. Если количество сварных швов велико, то вначале накладыва­ ют длинные швы большого сечения, затем короткие, меньшего сечения; при сварке близко расположенных швов второй шов выполняют после того, как остынет первый; выбирая режимы сварки, необходимо учитывать, что с увеличением тока и уменьшением скорости возрас­ тает площадь проплавления, а с увеличением длины ду­ ги и диаметра электрода при неизменной силе тока глу­ бина проплавления уменьшается.

Высокое качество сварного соединения обеспечивают, изготовляя детали волноводных сборочных единиц из од­ нородных сплавов. Допускается комбинация технически чистого алюминия со сплавами АМц и в меньшей сте­ пени АМг. Дюралюминий не применяют, так как при этом в сварном шве могут быть непровары, поры и тре­ щины. В качестве присадочного материала используется либо материал того же состава, что и свариваемые ме­ таллы, либо технически чистый алюминий.

Последовательность операций при технологическом процессе аргонодуговой сварки приведена в табл. 2.3.

Для изготовления волноводных сборочных единиц из алюминия используют пайку.

Припои с большим количеством алюминия и легиро­ ванные для понижения температуры плавления кремни­ ем, медыо, цинком и т. д. (табл. 2.4) позволяют произ­ водить флюсовую пайку алюминия, малолегированного алюминиевого сплава АМц и частично АМг различными способами — горелкой, погружением в расплав солей (табл. 2.5), токами высокой частоты и в печах.

С понижением температуры плавления алюминиевых припоев можно паять без пережога сплавы Д16, В95. Припои этой группы отличаются малым удлинением, высокой твердостью и достаточной прочностью.

Флюсы, применяемые при пайке алюминия и его сплавов, должны обеспечивать очистку поверхностей де­ талей и припоя от окислов и загрязнений, предохранять нагретые поверхности от нового окисления, улучшать смачивание расплавленным припоем соединяемых по­ верхностей и затекание припоя в зазоры между ними.

Флюс для пайки алюминиевых волноводных сбороч­ ных единиц должен отвечать следующим требованиям.

1. Активно очищать поверхности паяемых деталей от окислов и других загрязнений раскислением или раство-

94

95

2.Иметь температуру плавления и начало флюсую­ щей активности несколько ниже температуры плавления припоя, а температуру потери флюсующей активности значительно выше температуры процесса пайки.

3.Обладать при пайке жидкотекучестыо настолько, чтобы полностью заполнить зазоры паяемых соединений

иобеспечить образование защитных слоев на поверх­ ности деталей в местах пайки, достаточных для предо­

ного припоя для лучшей смачиваемости им поверхности основного металла и затекания в зазоры паяемых соеди­ нений.

Флюсы для пайки алюминия и его сплавов представ­ ляют смеси хлоридов и фторидов щелочных металлов. В качестве основных добавок в них вводится хлористый

96

С флюсами, указанными в таблице, можно паять де­ тали, изготовленные из алюминия и его сплавов АМц,

лее полным и повышается качество паяных соединений. Детали должны поступать на пайку сразу же после

травления.

Подготовленные детали собираются в сборочные еди­ ницы; при этом используют кернение для крепления фланцев на волноводных трубах или специальные при­ способления. Чтобы при пайке не происходило затека­ ние флюса и припоя в полость волноводов, труба должна выступать с наружной стороны фланца не менее чем на 2 мм, а зазор между паяемыми поверхностями должен быть не менее 0,08—0,12 мм для лучшей растекаемости припоя (рис. 2.2). Пайку сборочных единиц выполняют на графитовых оправках. Детали волноводов нагревают до 450—500° С, затем шов профлюсовывают и детали нагреваются до 550—600° С, после этого с одной сторо­ ны подается припой с таким условием, чтобы он пришел на другую сторону шва и вытеснил весь флюс из паяе­

мого соединения. Затем при необходимости можно доба­ вить припой с противоположной стороны.

Остатки кислотных флюсов гигроскопичны и актив­ ны в коррозионном отнвшении, поэтому их удаляют, тщательно промывая сборочные единицы в горячей про­ точной воде, а затем в холодной, протирая швы жестки­ ми волосяными щетками. Отмывку производят не позд­ нее чем через час после пайки.

Качество отмывки проверяют нанесением 2%-ного раствора AgN03 на швы. При появлении на шве белого налета хлористого серебра отмывку повторяют.

Типовой технологический процесс пайки приведен в табл. 2.7.

К недостаткам паяных и сварных соединений алюми­ ния относятся низкая коррозионная стойкость металла швов по сравнению с основным металлом и необходи­ мость защиты швов лаком перед нанесением покрытий, так как паяные швы в процессе нанесения химических и гальванических покрытий растравливаются, а также не­ обходимость механической обработки сварных швов (удаление проплава), наличие непроваров или пропла­ вов с противоположной стороны шва. Непровар сварного шва может быть очагом коррозии.

Комбинированные соединения лишены недостатков сварных и паяных соединений. В этом случае вначале производят аргонодуговую сварку без проплава шва. За­ тем шов пропаивают с противоположной стороны твер­ дым припоем, состоящим из 70% алюминия и 30% цин­ ка. На комбинированные соединения могут наноситься гальванические и химические покрытия. Они удовлетво­ ряют требованиям прочности и герметичности конструк­ ции. Иногда форма деталей и их взаимное расположение не позволяют вести пайку обратной стороны шва. Кроме того, из-за высокой температуры плавления припой нельзя применять для соединения тонкостенных деталей волноводных сборочных единиц. В этом случае вначале ведется пайка шва, а затем по паяному шву осуществ­ ляют аргонодуговую сварку.

Возможность аргонодуговой сварки паяных соедине­ ний без полного расплавления металла паяного шва вызвана тем, что в процессе пайки химический состав шва изменяется, это ведет к увеличению температуры плавления по сравнению с температурой плавления припоя. Так, в результате пайки припоем 34А, пред-

98

ра на основе алюминия, АЬСи и кремния), происходит рост зерен твердого раствора алюминия и диффузия кремния и меди в основной металл. При этом темпера-