Как паять бронзой сталь

Обновлено: 23.04.2024

Если у вас не работает один из способов авторизации, сконвертируйте свой аккаунт по ссылке

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

Небольшое руководство по пайке рам (вдруг пригодится когда).
Высокотемпературная пайка: краткое введение (by Josh Putnam)
Что такое высокотемпературная пайка (ВТ-пайка, brazing)?
Высокотемпературная пайка (ВТ-пайка, brazing) - процесс соединения металлических деталей путем заполнения зазора между ними расплавом другого металла при температурах выше 450 гр. Ц. Расплав металла, которым заполняют зазор, должен смачивать поверхности спаиваемых деталей, с тем, чтобы капиллярный эффект затягивал расплав внутрь зазора. Если процесс протекает при температурах, ведущих к расплавлению основного металла соединяемых деталей, то такой процесс называется сварка (welding) или пайка-сварка (braze-welding).

Материал соединяемых деталей называется основным металлом (base metal), расплав, который соединяет спаиваемые детали, называется припой (filler metal). Припой также может называться паечным прутком, цинковым припоем, паечным сплавом (brazing rod, spelter, brazing alloy)

Последующая информация относится в основном к материалам и техникам используемым при пайке велорам, но может быть применена и к пайке других легких стальных деталей.

Безопасность
При любых высокотемпературных паечных работах выделяются ядовитые пары, а в газовых горелках применяются нестабильные топлива. Обязательно читайте инструкции по безопасности при работе с этими материалами и следуйте этим инструкциям.

Пайка бронзой
Как видно из названия, вт-пайка обычно выполняется при помощи припоев на основе бронзы или латуни, сплавов меди с цинком, оловом и др. металлами. Бронзовые и латунные припои для вт-пайки плавятся при температурах от 800 до 1000 гр. Ц. Такая температура может привести к отжигу стали, сводя на нет предварительную термообработку деталей для их укрепления. По этой причине термообработанные трубы (например, Reynolds 731) не подвергают вт-пайке бронзой/латунью.

Трубы, не проходившие термообработки (Reynolds 531 или простые трубы из хроммолибденовой стали 4130), вполне подходят для пайки бронзой или латунью. Получаемаые соединения достаточно прочны для нагрузок, которым подвергается велорама, к тому же цена бронзового припоя заметно ниже, чем цена серебряного. Да и процесс пайки проще и менее требователен к квалификации мастера, точности подгонки деталей и терморежиму. Большая часть массово-производимых паяных велорам, да и заметная часть заказных рам паяется именно бронзой-латунью. Этот припой - хороший выбор, особенно для начинающего мастера.

Пайка серебром
Пайка серебряными припоями позволяет использовать более низкие температуры и при этом получать более прочные швы. Серебряные припои плавятся и текут при температурах заметно более низких, чем бронзовые-латунные, и лучше затекают в тонкие сочленения. Оба этих фактора увеличивают прочность соединения.

Замечание: Серебряную вт-пайку (silver brazing) часто путают с низкотемпературной пайкой серебро-содержащими припоями, использующейся в сантехнических и др. работах. При неясностях, следует детально уточнить марки припоя и температуры пайки.

Обыкновенно припой для серебряной вт-пайки содержит от 60% до 20% серебра, остальное составляет сплав металлов, включающий медь, цинк, никель и олово. Припои, применяемые в серебрянной вт-пайке, плавятся при температурах порядка 620 гр. Ц., что сильно уменьшает отжиг и сопутствующее снижение прочности спаиваемых термообработанных деталей. Вблизи спайки остается зона отожженноо металла, но утолщение трубы в этих местах компензирует потерю прочности. На удалении от места пайки отжиг не происходит из-за малого прогрева. В сохранении предварительной термообработки деталей играет роль также квалификация мастера, поскольку более долгий прогрев приводит к более глубокому распространению тепла в деталях.

Серебряные вт-припои часто содержат кадмий, металл, пары которого смертельно ядовиты. Кадмий позволяет снизить температуру процесса вт-пайки и повысить прочностные и другие характеристики изделия, однако применять его следует только при наличии опыта и высокопроизводительной вытяжки. Паять кадмий-содержащими припоями у себя в гараже - значит, нарываться на неприятности, так что, если вы хотите паять серебряными припоями в домашних условиях, поищите припои без кадмия.

Серебряные припои также наиболее хорошо подходят для пайки нержавеющих сталей. Большинство бронзовых припоев не смачивают нержавейку, и даже если смачивают, то качество соединения получается низким. ВТ-пайка нержавейки - процесс более сложный и требовательный, чем пайка обычных сталей, в некоторых случаях необходим специальный припой, который предотвращает коррозию между основным металлом и припоем. Для предотвращения коррозии в припой вводится небольшое количество никеля. При пайке обычным припоем соединение может быстро прокорродировать, будучи подвержено воздействию воды.

Никелево-серебряная пайка.
Последний класс вт-припоев, который следует упомянуть - никелево-серебряные припои. Несмотря на название, в этих припоях практически нет серебра, состоят они в основном из никеля и меди. У таких припоев температура плавления заметно выше, чем у настоящих серебряных, потому применять их на термоупроченных трубах не надо.

С другой стороны, никель-серебряный припой прочнее бронзового, часто заметно прочнее, и некоторые никель-серебряные припои хороши для пайки некоторых видов нержавеек. Припой №11 марки All States специально предназначается производителем для пайки велорам, и соединения с ним получаются очень прочные. Судя по его книге, Тим Патерек также предпочитает этот припой для шовной пайки. У этого припоя очень широкий дипазон рабочих температур - от 650 до 970 гр. Ц. и прочночть на разрыв до 60 кг/кв.мм.

Флюсы
При высоких температурах в процессе вт-пайки большинство металлов быстро окисляется. Окисловая пленка мешает припою смачивать поверхность базовго металла и затекать в соединение. Чтобы предотвратить окисление используются специальные химикаты, которые называются флюсами. Их функция - растворить оксидную пленку и защитить поверхность металла от дальнейшего окисления. Чаще всего флюсы наносятся в виде пасты на поверхности соединяемых деталей внутри соединения и вокруг него, хотя иногда они нанесены на пруток припоя или добавляются прямо в пламя горелки.

Припой обычно не смачивает необработанную флюсом поверхность. Хотя внутри соединения это мешает, вне него может быть полезно - если вы выполняете соединение, размер которого меньше размера пламени горелки, припой будет пытатьтся растечься по все прогреваемой площади. При этом обработанная флюсом зона ограничит растекание припоя, что облегчит последующую очистку. Но не переусердствуйте - вам надо, чтобы внутри соединения присутствовал флюс, и вам не надо, чтобы металл вокруг соединения выгорел. Вы всегда сможете потом удалить излишки припоя напильником, а со временем научитесь контролировать растекание припоя при помощи температуры пламени.

Разные флюсы обеспечивают защиту при разных температурах, поэтому важно использовать флюс, который подходит к используемому вами припою. Обычно флюсы разрабатываются либо для серебряного, либо для бронзового припоя, и они не взаимозаменяемы. Существуют также специальные флюсы, обеспечивающие лучшую защиту при пайке нержавеек, или при длительном нагреве.

Информацию о том, для каких температур, базовых металлов и припоев разработан флюс надо искать у производителя флюсов.

Методы вт-пайки
Обычно, заказные рамы паяются вручную. Детали рамы сводятся вместе на стенде, и мастер пропаивает узлы сочленения последовательно с помощью ручной кислород-ацетиленовой горелки. Такие же горелки используются для сварки, но при вт-пайке процесс несколько отличается, т.к. базовый металл не расплавляется.

В прошлом, многие рамы паялись методом прогрева над печью, а не горелкой. При объемном прогреве использование стенда было затруднительно, потому предварительная сборка узлов рамы осуществлялась прихватыванием сваркой или пайкой, а затем узлы последовательно прогревались в открытом пламени. Этот устаревший метод оставался в ходу у консервативных изготовителей рам вплоть до 1970-х годов, но был вытеснен более простым и точным методом ручной газовой пайки.

Как научиться паять
Конечно, данное описание - всего лишь краткое введение в вт-пайку. Чтобы по настоящему научиться паять, лучше всего записаться на спец-курсы. Конечно и без курсов можно приобрести нужный опыт, но вт-пайка это одновременно и наука, и искусство, потому многих полезных тонкостей в книгах можно не найти.

Что читать по теме:
Brazing Manual , from The American Welding Society (AWS), available from many libraries and better technical book stores. An expensive book, with more information than you really need, but a very thorough discussion of safety concerns and a good introduction to brazing methods. Also full specifications for most brazing alloys, silver as well as brass and nickel.

Lucas Milhaupt, Inc., A Handy & Harman Subsidiary
5656 S Penna. Ave
Cudahy, WI 53110
Silvaloy Brazing & Soldering Products, Englehard Corp. Another major manufacturer of silver brazing alloys, Englehard also has an informative catalog, though it is not as good as The Brazing Book. Still, if your local supplier stocks Englehard fillers, having a copy of the catalog is a good idea so you know what you're buying.

Englehard Corp. Joining Products
235 Kilvert St.
Warwick, RI 02886
401/739-9550
1-800-225-213.

Harris Welco Alloy Products Technical Guide, J.W. Harris Co. Another catalog of brazing products, again with some application information. Unlike H&H or Englehard, Harris makes no silver alloys with cadmium, so if you buy a Harris silver alloy, you don't need to know its composition to be certain it has no cadmium.

J.W. Harris Co. Inc.
4501 Quality Place
Mason OH 45040-1971
Tel. 513-754-2000
800-733-4043
Fax 513-754-8778

All-State Welding, Brazing, Soldering Instruction Manual and Catalog, All-State Welding Products. All-State makes only a few silver alloys, but its catalog has brief "Typical Applications" and "Procedures" summaries for each alloy they sell.

Пайка для "чайников". Выбор инструмента и советы ⁠ ⁠

Пишу пост прежде всего для новичков - тех, кто только собирается научиться паять, либо попробовал, и получилось "не очень". В том числе для рукодельниц и рукодельников, которые (пока что) не замахиваются на ремонт и разработку электроники. Как следствие - здесь не будет страшного текста про заземление, фен, паяльную пасту и реболлинг. Не будет про высокотемпературные припои. И только самый минимум информации про электричество. Зато хочу рассказать про выбор инструмента, типичные проблемы начинающих и маленькие хитрости. Всё пишу из личного опыта.

Набор из инструментов и материалов для более-менее комфортной пайки включает в себя:

Паяльник, конечно же. В паяльнике важны две составляющие: регулировка температуры и удобное жало. Едва ли не все начинающие берут себе дешман-паяльник без регулировок и с единственным жалом-конусом, а затем мучаются, прилепляя к проводам "сопли" из припоя. Паяльник перегревается, жало не хочет держать припой, припой мгновенно окисляется. Если и вы пошли этим путём, у меня есть хорошая новость: дешёвый паяльник можно доработать до приличного состояния. Но об этом ниже.

Припой. Самый распространённый имеет марку ПОС-61, что означает: припой оловянно-свинцовый с содержанием олова 61%. Свинец — металл токсичный, поэтому стоит принимать разумные меры предосторожности: не есть во время пайки, а после работы мыть руки. И вряд ли стоит паять таким припоем украшения, которые будут носиться на теле. Есть бессвинцовые припои, у них более высокая температура плавления и паять ими немного труднее. Кстати, практически вся электронная промышленность перешла на бессвинцовку из-за требований по экологии.

Ещё припой бывает как с добавлением канифоли, так и без неё, и разной толщины. Самый ходовой — тонкий, с канифолью внутри.

Заказывать припой у китайцев не советую, это лотерея. Хитрые производители научились делать начало и конец катушки из сплава разного качества, и внутренние витки могут состоять едва ли не из чистого свинца. Начинаешь паять — всё хорошо, 5 звёзд продавцу. Но счастье в этом случае длится недолго.

Канифоль. Классика жанра, поэтому пусть будет. Но я ею практически не пользуюсь.

Флюс ЛТИ-120, либо жидкий спиртоканифольный флюс. Флакон лучше с кисточкой. Это вещь! Заменяет твёрдую канифоль, сделан на её основе, однако гораздо удобнее в применении. Основное достоинство: намазывается непосредственно на место пайки и поэтому не выгорает, пока вы несёте паяльник. ЛТИ-120 является более активным флюсом, чем (спирто-)канифоль. Это значит, что с ним паять легче. Но из-за этого ЛТИ очень желательно смывать спиртом после пайки, а канифоль и спиртоканифоль — нет. При пайке точной электроники смывать ЛТИ строго обязательно. И вообще, промывать место пайки — хорошая привычка.

Изопропиловый спирт во флаконе с капельницей/дозатором и ватные палочки. Можно использовать медицинский (этиловый) спирт, если он для вас более доступен. Спирт - очень полезная вещь в хозяйстве. Им можно обезжиривать поверхности, отмывать капли не застывшей эпоксидной смолы или масляной краски, смывать перманентный маркер, отмывать собачьи лапы от еловой смолы, готовить дезинфицирующий раствор против "короны". В общем, универсальная штука. Флакон на фото я не раз уже заправлял из большой банки. В контексте пайки спирт используется и для первичной очистки, и для отмывки места уже сделанной пайки от нагара и остатков флюса.

Зажим «третья рука». Паять без «третьей руки» можно, но очень неудобно. Дешёвую «третью руку» (как на фото) рекомендую сразу доработать. Во-первых, проклеиваем основания «крокодилов», чтобы они не разболтались и не слетели. Я использовал эпоксидный клей. Во-вторых, на губки надеваем кусочки термоусадки и термоусаживаем горелкой/зажигалкой.

Хирургический зажим (карцанг). Желательно — с самыми тонкими губками. На фото толстоват, хотя, смотря что паять. Прямые или изогнутые губки — на ваш выбор. В большинстве случаев заменяет пинцет, плюс его можно зафиксировать в зажатом состоянии. Очень удобная вещь! Вместо или в дополнение к зажиму рекомендую хороший пинцет с тонкими кончиками, которые хорошо смыкаются, не вихляют и имеют плоскую внутреннюю поверхность. Но очень не советую брать дешманские пинцеты из серии «5 штук за 100 рублей». Сделаны из сплава фольги с картоном, не держат ни-че-го! Маникюрные пинцеты тоже плохо подходят: губки не очень ровные и часто "гуляют" друг относительно друга.

1. Пинцет из сплава фольги с картоном.

2. Маникюрный пинцет.

3. Зажим (карцанг).

4. Нормальный пинцет для тонких работ.

Губка для чистки паяльника. Специальная! Губка для посуды не подойдёт! Перед работой её нужно намочить и отжать. Об неё в процессе работы можно вытирать нагар, и держать жало паяльника в чистоте.

Маленькие бокорезы (кусачки). Мне больше нравятся именно такой конструкции, с тонкими острыми губками.

Дополнительно полезно иметь:

Оплётку для выпаивания. Это плетёнка из тонкой меди, пропитанная канифолью. Набирает на себя припой (лудится). Тем самым, упрощает демонтаж (выпаивание). Использованная, т.е. пропитанная припоем оплётка может помочь залудить какую-нибудь поверхность.

Инструмент для зачистки проводов. Китайский с фото вполне работает. Можно выбрать что-нибудь подороже, но инструмент должен соответствовать толщине зачищаемого провода. Иначе либо не зачистит, либо перекусит.

Макетный нож. Кстати, лезвия для макетников не все одинаково хороши. Большинство - тупые изначально, и предназначены только для офисной бумаги. А какие-то выполнены из калёной стали и легко режут даже плотный ковролин.

Подробнее про паяльник.

Паять, конечно, можно и гвоздём на газовой зажигалке. Но удовольствие это сомнительное. Рассмотрим главные, на мой взгляд, признаки хорошего паяльника.

Контроль температуры. Паяльники без регулировок склонны перегреваться. В этом случае припой на жале моментально покрывается плёнкой окислов, плохо липнет в месту пайки и превращается в "сопли". Поэтому все более-менее хорошие паяльники имеют регулировку, датчик температуры в жале, и умеют поддерживать более-менее постоянную температуру. Есть паяльники с простой "крутилкой" без градуировки, а есть - с цифровым управлением, умеющие отображать текущую температуру в градусах.

Даже если у вас паяльник примитивный и без регулировок, ещё не всё потеряно. Идём в электротовары и покупаем диммер (регулятор яркости) для обычных ламп накаливания, подключаем паяльник через него. Регулируя мощность нагревателя, можно подобрать комфортную температуру жала. Внимание: мощность диммера должна соответствовать мощность паяльника. Паяльник мощностью 20Вт может не запуститься с диммером, требующим мощность нагрузки от 40Вт. А может запуститься, если вывести регулировку сначала на максимум, и затем на нужный уровень.

Если диммера тоже нет, а паять надо, можно на время остужать жало, макнув в твёрдую канифоль. Если жало делает "ПШ-Ш-Ш" и выпускает клубы дыма, а канифоль в месте контакта вскипает - значит, оно было перегрето. Если дым от канифоли идёт струйкой, значит с температурой всё более-менее в порядке.

Жало. Ищите паяльник, к которому продаются запасные жала различной формы. Сейчас почему-то все паяльники продаются с жалом-конусом (иголкой). Почему - я так и не понял, ибо паять конусом мне некомфортно: припой набирается на боковую поверхность, контроль за каплей припоя слабый, при этом тонкий "носик" конуса практически не смачивается припоем и мешается, упираясь в окружающие элементы. На мой взгляд, самой удобной и универсальной является форма "скошенный конус" и "скошенный цилиндр", т.е. жало, имеющее на конце овальную плоскую площадку.

На фото, сверху вниз:

1. Удобное для меня жало формы "Скошенный конус".

2. Жало "Скошенный цилиндр" со слегка скруглённым концом. Не впечатлило.

3. Комплектное жало-иголка. Попытался было переточить, не получилось.

4. Жало-конус от самого дешманского паяла.

Хозяйке на заметку: в медном жале в процессе его эксплуатации образуется ямка. Если при правке жала на напильнике её не заравнивать до ровной плоскости, и оставить небольшое углубление, то может получиться даже удобнее, чем ровная плоскость. Углубление хорошо держит каплю припоя и по-умному называется "микроволна".

Итак. Дешёвый паяльник можно сделать весьма комфортным в работе, если докупить к нему диммер, выкинуть "не обгорающее" родное жало-конус и наделать из толстого медного провода жал удобной вам формы.

Теперь о процессе.

Минутка химии и физики. Как известно, большинство металлов на воздухе окисляются. То есть металл соединяется с кислородом воздуха и образуется оксид. Оксиды имеют более высокую температуру плавления, чем не окисленный металл, и гораздо хуже переносят тепло. Причём, чем выше температура, процесс окисления идёт быстрее. В частности, расплавленный припой, оставленный на паяльнике, довольно быстро покрывается плёнкой окислов. Плёнка эта находится в твёрдом (не расплавленном) состоянии, и сильно препятствует нормальной пайке. Если каплю припоя пошевелить или потыкать, то видно, что она оказывается как бы в мешочке. Одна из основных функций флюсов (той же канифоли) - это препятствовать образованию окислов. Канифоль окисляется активнее, чем металл, и в разогретом виде может отбирать кислород у оксидов. Оксид вновь превращается в жидкий металл, а канифоль - в пахучий дым и в чёрный нагар на жале. Когда канифоль с жала вся израсходуется, плёнка оксидов возникает вновь. На перегретом паяльнике канифоль расходуется практически моментально, а "мешочек" образуется буквально за секунду, из-за этого паять таким паяльником сложно. Получается даже парадокс: перегретый паяльник хуже прогревает объект пайки из-за плёнки окислов. Плёнку окислов можно снимать не только флюсом, но и механически, вытирая разогретое жало об губку или другой подходящий материал.

Флюсы. Это вещества или составы, облегчающие пайку или плавку металла. Паяльные флюсы бывают различными по консистенции: твёрдыми (например, канифоль), жидкими (примеры: спиртоканифоль, ЛТИ-120) или гелеобразными. Жидкий или гелеобразный флюс наносится непосредственно на место пайки, а значит, он не обгорит, пока вы несёте паяльник от баночки с флюсом к месту пайки. Твёрдый флюс в баночке (ту же канифоль) можно использовать для лужения (покрытия слоем припоя) проводов и самого жала паяльника.

Кроме того, флюсы отличаются по химической активности, электропроводности и, как следствие, необходимости отмывки после работы. И я встречал случаи неправильной маркировки производителем: флюс, который заявляется, как безотмывочный, на самом деле весьма неплохо проводит электричество.

Функции флюса при пайке:

1. Смазка. Помогает формироваться аккуратным шарикам припоя и не "прикипать" к поверхностям, которые не паяются.

2. Очистка паяемой поверхности от окислов и грязи, защита от окисления в процессе.

3. Защита припоя от окисления, убирание плёнки окислов с припоя.

Профессионалы советуют не набирать припой на жало, а прикасаться проволочкой припоя к месту пайки одновременно с паяльником. Плюс такого метода: и быстрее, если паять нужно много всего сразу, и канифоль в проволочке припоя попадёт на место пайки в свежем виде. Можно даже не пользоваться дополнительными флюсами. Но. Этот приём требует свободных обеих рук, однако часто одной рукой держим, второй паяем.

Передача тепла - это то, что нужно и понимать, и прочувствовать на своём опыте. Чтобы припой стал жидким, его нужно разогреть. Чтобы припой был жидким в месте пайки, нужно разогреть место пайки до температуры плавления припоя. Это очевидно. Но если мы паяем массивный, по сравнению с жалом, объект, то разогреть его может быть непросто. Во-первых, металлы очень хорошо передают тепло. Во-вторых, тепло накапливают (имеют теплоёмкость). И, наконец, отдают тепло вовне. В итоге, даже используя мощный паяльник, можно столкнуться с непрогревом места пайки. Например, печатные платы мощной электроники проектируются так, чтобы хорошо отводить и рассеивать тепло. Как можно победить непрогрев:

1. Набрать на жало капельку припоя и нанести флюс на место пайки. "Сухое" жало передаёт тепло плохо.

2. Греть дольше; ждать, пока прогреется. Но рядом с местом пайки могут располагаться детали, которые нельзя перегревать.

3. Банально - увеличить температуру паяльника. В некоторых случаях помогает, но риск перегрева и повреждений окружающих элементов выше, и, кроме того, окислы на паяльнике могут мешать передаче тепла.

4. Поставить жало потолще и покороче, подходящее по размеру. Способность проводить тепло - одна из важнейших характеристик жала.

5. Подогреть объект пайки дополнительно. В бытовых условиях, в частности, можно прогреть градусов до 100 на перевёрнутом утюге, и на нём же выполнять пайку.

6. Пойти на хитрость: использовать легкоплавкий припой. И об этом поподробнее.

Содержащий свинец припой плавится легче бессвинцового. Промышленная пайка по экологическим причинам практически вся сейчас выполняется бессвинцовым припоем, разогреть который паяльником бывает сложновато. Но можно набрать на паяльник каплю обычного ПОС-61 и "поелозить" им в точке пайки, после чего уже весь припой становится жидким, поскольку разбавляется легкоплавким. Можно пойти дальше и использовать ещё более легкоплавкий состав. В частности, сплав Розе плавится при менее, чем 100 градусах Цельсия. Удобно! Но за удобство приходится платить легкоплавкостью результатов труда. Если изделие в процессе использования будет нагреваться, то такая пайка может развалиться сама по себе. Внимание: оставшийся на жале паяльника или в местах пайки сплав может привести к сюрпризам в будущем, сделав последующие пайки также легкоплавкими. Крайне нежелательно его использовать для ремонта заметно греющейся электроники: видеокарт, смартфонов, светодиодного освещения и т.д. И за злоупотребление розе можно огрести "пару ласковых" от профессионалов.

Кроме того, важна передача тепла от нагревателя к жалу. У меня был опыт, когда керамический нагреватель слегка болтался внутри жала. Паять было сложновато. Несколько слоёв медной фольги решили проблему.

Бывает, что припой после застывания оказывается матовым, а не красивым-блестящим. Почему так происходит? Во-первых, неправильный температурный режим и плёнка окислов. Во-вторых, состав самого припоя. Сюрприз, но это может зависеть от состава припоя, не все припои застывают в красивые глянцевые капли.

FAQ по основным явно заметным проблемам пайки (пайка не получается)

1. Жало не держит припой. При попытке набрать припой на жало, он скатывается каплями на стол. Прогреть место пайки почти не получается. Причина: жало не залужено. Нужно очистить жало, с помощью припоя и канифоли заново залудить. Если проблема часто повторяется, значит, жало перегрето.

2. Припой не держится на объекте пайки. Причина: плёнка окислов (либо лак) на объекте пайки. Да, встречается медь, покрытая бесцветным лаком. Например, провод наушников. Нужна либо механическая очистка, либо использование активного флюса.

3. Припой в месте пайки моментально застывает неаккуратными "соплями", плавится медленно и с явным трудом, паяльник слегка липнет. Причина: теплопередача от паяльника недостаточна.

4. При пайки образуются "сопли", шипы из припоя. Место пайки выглядит неаккуратно. Причина: нехватка флюса, плёнка окислов на припое.

Не очевидные "косяки" новичков (пайка получается некачественная или портится со временем):

1. Непропай. Паяное соединение держится на флюсе в роли клея. С электрическим контактом и надёжностью беда.

2. Злоупотребление активным флюсом. Он может разъедать пайку со временем, при работе разъедает "вечные" жала.

3. Неотмытый флюс. Если это канифоль - ничего страшного, кроме внешнего вида. Иные флюсы люто проводят электричество или разъедают (см. выше) пайку.

4. Сплав Розе. Да, с ним удобно, но пайка становится легкоплавкой.

5. Перегрев чувствительных к нагреву элементов. Печатная плата может расслоиться, пластиковый разъём может деформироваться, а электроника - выйти из строя.

6. Избыток припоя, который куда-то бодро уходит в процессе пайки. Может привести к сюрпризам в собираемой электрической схеме.

Пайка бронзы газовой горелкой!Какой взять припой?Какой флюс?

Дрель ударная HAMMER UDD950A

Мультипекарь Redmond RMB-611 2172 ₽ Подробнее

Чтобы осуществить пайку бронзы в домашних условиях, для начала стоит обзавестись необходимыми инструментами и материалами, такими как:

газовая горелка;
тигель;
борная кислота;
серебро;
медь;
бура;
основание из асбеста.

Схема сварки бронзы под флюсом.

Обыкновенный оловянно-свинцовый припой для работы совсем не подходит. Он будет оставлять отчетливые следы на деталях, к тому же он малоэффективен. Пайка бронзы может быть разрушена уже через несколько часов эксплуатации. Очень важно сделать действительно правильный припой, который подходит для бронзы и латуни. Сделать его можно с помощью двух материалов – меди и серебра.

Причем очень важно соблюдать пропорции. Для работы понадобится 1 часть меди и 2 части серебра. Их необходимо расплавить с помощью газовой горелки, предварительно поместив материалы в тигель. Важно следить за тем, чтобы сплав получился равномерным. Далее тигель помещается в холодную воду. В результате получается однородный застывший сплав. Далее его нужно расплющить, чтобы получилась тонкая лепешка, которую удобно будет обрабатывать с помощью напильника. В итоге должна получиться крошка из сплава. Она-то и будет использоваться в качестве припоя.

Правила паяния медных деталей

Паяльник используют лишь для соединения мелких деталей, а сам процесс паяния производится при температуре +350 ℃. Крупные же заготовки, ввиду их повышенной теплопроводности, нужно паять только горелками.

Что касается ванн и печей, то здесь две позиции, отличающиеся друг от друга наполнителем. Это может быть припой или соль. Необходимо отметить, что соли выполняют две функции: нагревательного элемента, как источника температуры, и флюса.

То есть, в технологиях, где используются соляные печи или ванны, флюсы не применяются.

В принципе, в независимости от металла заготовок, сам процесс соединения одинаков для всех материалов. И делится он на шесть этапов:

очистка заготовок меди механическим способом для удаления оксидной пленки;

Также проводится пайка бронзы. Основное отличие – это необходимая марка припоя и флюса. Поскольку бронзы представляют собой сплав меди, олова и некоторых других элементов, то выбор припоя не составляет труда.

К бронзам также относят сплавы меди и кадмия, меди и бериллия, сплавы со свинцом, алюминием. Необходимо обращать внимание на состав бронзы, в зависимости от которого меняются свойства материала.

Аргонодуговая

Данный тип сварки принципиально схож с ручной дуговой сваркой. Отличие заключается лишь в том, что процесс происходит в среде защитного газа. Аргон тяжелее воздуха, поэтому он образует защитную зону, через которую к сварочной ванне не поступает атмосферный кислород. Аргонодуговая сварка может осуществляться неплавящимися вольфрамовыми электродами или плавящимися электродами, роль которых выполняют прутки.

Именно аргонодуговая сварка наиболее часто применяется при работе с бронзой и латунью. В особенности такое предпочтение отдается при толщине металла, превышающей 5 мм. Производительность сварки достаточно высокая, однако сам процесс требует от сварщика наличия определенной квалификации. Электрическая дуга, образованная между поверхностью металла и электродом, частично расплавляет кромки, после чего происходит соединение с образованием шва. Как было уже сказано выше, требуется предварительная подготовка кромок.

Существует ряд рекомендаций, позволяющий получить высококачественное соединение деталей из сплавов меди.

Шов желательно формировать небольшими участками.
При финализации процесса постепенно понижается напряжение, а затем дуга уводится в сторону.
Для предотвращения испарения легирующих элементов применяют специальные присадки, содержащие кремний, алюминий или бор.

Сварка бронзы и латуни сопровождается выделением токсичный веществ, поэтому осуществляется с соблюдением всевозможных мер безопасности. Аргоновая сварка имеет ряд преимуществ перед остальными типами соединения.

Получение эстетичного шва.
Экономичность процесса.
Не нужно очищать деталь от шлака.
Для бронзы аргоновая сварка является наиболее предпочтительной.
Аргоновой сваркой можно наплавлять детали, восстанавливая их прежнюю форму (например, при износе).
Имеется возможность работать с тонколистовым металлом.

Подбор припоя и флюса

Когда проводится пайка медных сплавов при низкотемпературном режиме, применяются оловянно-свинцовые припои и свинцово-серебряные.

В зону пайки добавляется или канифоль, растворенная спиртом, или хлористый цинк. Это флюсы. К сожалению, оловянные и свинцовые добавки – это высокая хрупкость соединения, которая образуется за счет так называемых интерметаллидов. При низких температурных режимах пайки в них образуются трещины.

Поэтому для соединения меди используются припойные материалы, в которых олова содержится не более 15%. Свинцовая составляющая увеличивает ударную вязкость стыка.

А если в материале содержится серебро, то соединение меди становится хладо- и теплостойким. Но необходимо учитывать и тот факт, что серебро снижает прочность соединения.

При диффузионной пайке припой для меди – это несколько металлов: олово, свинец, индий и галлий. Если проводится низкотемпературный процесс, то нельзя гарантировать высокую прочность соединения. Она не выше 70 МПа.

Капиллярная пайка также может быть проведена этими припоями. Но с одним условием – зазор между заготовками не должен превышать 0,5 мм, а температура пайки не больше +900 ℃.

Для пайки оловянной бронзы применяют серебряные, оловянно-свинцовые и медно-цинковые припои. При высоком содержании олова в сплаве медно-цинковый материала нежелателен. В процессе пайки бронзу следует разогревать постепенно, и тщательно флюсовать металл.

Газовая

Газовая сварка медных сплавов используется преимущественна для того, чтобы максимально снизить угар легирующих элементов. Сварочное пламя настраивается так, чтобы отчетливо выделялись три зоны. Поверхность металла должна находиться на границе второй и третьей зоны. Работа с кремнистой бронзой требует наличия окислительного пламени. Оно получается при горении смеси кислорода и ацетилена, если соотношение первого газа ко второму составляет 1,2. Бронза, содержащая алюминий, при сварке доставляет немало проблем, так как образуется пленка из оксида алюминия, сгущающая содержимое сварочной ванны.

При отсутствии предварительной и последующей термообработки шва качество и прочность соединения, полученного при помощи газовой сварки составляет 85% от прочности основного метала. Хороший результат можно получить только после проковки шва. Газовая сварка требует от мастера большого опыта. При низкой скорости ведения горелки в металле могут образовываться поры. Необходимо правильно подобрать мощность горелки, состав газа, исходя из типа бронзы и толщины заготовки.

Некоторые виды припоев

Кадмиевые припои при пайке меди и стали требуют к себе определенных навыков работы с ними. Потому что технологичность этих материалов ниже, чем у предыдущих.

Необходимо отметить, что такое соединение является термостойким (до +350 ℃), но не хладостойким. К тому же стык из кадмиевого сплава будет не очень прочным.

Цинковые припойные материалы редко используются для пайки меди, потому что сам металл быстро растворяется в материале припоя. Это ослабевает стык, отсюда и низкая прочность на разрыв – до 15 МПа.

Цинковые припои, легированные серебром или той же медью, также обладают низкой текучестью. Легированные кадмием или оловом эти материалы хоть и обладают неплохой текучестью, но прочность самого соединения сильно падает.

Медно-фосфористые марки с добавлением серебра – неплохой вариант для пайки. Соединение выдерживает высокие нагрузки, до 300 МПа, и температуру до +800 ℃. Но металл припоя, соединенный с медью, не пластичен. А значит, это небольшая прочность на изгиб.

Серебряные припойные материалы хорошо себя зарекомендовали при высокотемпературных режимах пайки меди. Правда, свои качества они проявляют, если пайка поводится ацетиленом или в специальных печах, где применяются коррозийно-активные флюсы.

Припои с высоким содержанием серебра используются в процессе соединения медных заготовок в вакууме или при нагреве аргоном. Если процесс проводится под давлением, то для соединения используют или фольгу (серебряную), или покрытие серебром.

Припойные материалы, в которых повышенное содержание меди и пониженное серебра, используют редко и в исключительных случаях. Потому что это тугоплавкий сплав, для которого требуется высокая температура нагрева.

Что касается чисто свинцовых припоев, то соединения, им проведенные, недостаточно прочны, но у них высокая пластичность. К примеру, изгибать такие стыки после пайки можно до угла 130°, а на растяжении они могут выдержать до 140 МПа.

Применение буры

Проводить пайку меди бурой всегда считалось самым простым способом соединения медных труб. По сути, бура – это высокотемпературный флюс в виде пасты.

При нагреве до 700-900 ℃ она начинает плавиться, превращаясь в стекловидную массу. С ее помощью соединяют между собой не только медные заготовки, но и медь с железом, для чего используются припои из меди, серебра, золота или латуни, то есть, среднеплавкие сплавы.

Единственное, на что необходимо обратить внимание, это соли, которые образуются в процессе пайки меди с помощью буры.

Высококачественный флюс на основе буры можно изготовить в домашних условиях, что и делает большинство мастеров.

Для этого они смешивают в одинаковых пропорциях борную кислоту и буры. Добавляют в нее воды, перемешивают и выпаривают. Получается борный флюс. Для увеличения качества в смесь можно добавить хлористые или фтористые соли.

Технология пайки медных трубок практически ничем не отличается от стандартного процесса. Но есть в нем и свои нюансы.

К примеру, буру наносят и поверх трубок, и по внутренним ее поверхностям. Затем два патрубка нагреваются в течение 15 секунд, и только после этого вносят припой в зону нагрева.

Подготовка к работе

На сегодняшний день сварка бронзы, как и прочих сплавов, содержащих медь, осуществляется тремя способами: ручная дуговая сварка, аргонодуговая сварка и газовая сварка. Подготовительные работы определены для каждого вида работ и не зависят от выбора способа сварки. Необходимость подготовки металлических поверхностей продиктована требованиями к сварочному шву.

Первым делом путем механической обработки необходимо сформировать кромки, которые будут прилегать друг к другу максимальной площадью. Затем наждачной бумагой или любым инструментом с абразивом придется отполировать торцы до появления характерного золотистого блеска. Данную процедуру нужно выполнять в любом случае, так как бронза быстро покрывается слоем окисла, который может препятствовать формированию качественного шва.

Если нет возможности провести механическую обработку, а кромки находятся в нормальном состоянии, то избавиться от окисла можно с помощью раствора азотной или соляной кислоты.

Как паять медную проволоку

В домашних условиях часто приходится паять медную бижутерию. При кажущейся простоте процесса, он на самом деле не прост. Во-первых, надфилем надо обработать медную проволоку так, чтобы соединение двух ее частей проходило по большей плоскости. Обязательно надо соединяемые части закрепить относительно друг друга, чтобы в процессе пайки не происходило смешение.

В место стыка добавляется жидкий флюс, после чего проводится нагрев места соединения горелкой. Далее в зону нагрева подается припой. Лучше, если это будут небольшие кусочки, которые устанавливаются встык пинцетом. Можно их уложить до начала нагрева медной проволоки.

Как спаять (сварить) бронзу и нержавейку

Есть у меня кег на 50 литров под фитинг А (без фитинга) и есть бронзовый бочонок с диаметром 42 мм, диаметр горлышка кега (не померил) примерно 50 мм, но бочонок на нем держится за счет шестигранной стенки, чем можно заварить или спаять? может быть можно обычной сваркой с нержавеющими электродами? или может вообще токаря найти да переходник сделать просто?(хотя дороговато наверное) а может на бочонок проволоки намотать, чтоб плотно в горлышко входил, да припоем залить. Прошу совета.

52555654.jpg Как спаять (сварить) бронзу и нержавейку. Материалы и инструменты.

tixoxod-4x4 Научный сотрудник Москва 7.2K 1.4K

Во первых , это не бронза, а латунь. Во вторых такие вещи никакими электродами не варятся. или точить переходник, или паять оловом

Во первых , это не бронза, а латунь. Во вторых такие вещи никакими электродами не варятся. или точить переходник, или паять оловом
tixoxod-4x4, 20 Нояб. 13, 10:24

20452575256.jpg Как спаять (сварить) бронзу и нержавейку. Материалы и инструменты.

msg31 Научный сотрудник Барнаул 4.6K 2.4K

Спасибо, припой твердый, без спинца искать? и флюс для твердого припоя, подойдут же?
Andres111, 20 Нояб. 13, 10:41

Припой мягкий бери или чистое олово, в качестве флюса ортофосфорную кислоту, ей на ура паяется и нержа и латунь и бронза.

Sonologist Профессор Москва 2.4K 836

Я бы рекомендовал ту часть резьбы, которая пойдет внутрь, срезать. А то между ней и горлышком обязательно дряни набьется, которую потом не вымыть.

Я бы рекомендовал ту часть резьбы, которая пойдет внутрь, срезать. А то между ней и горлышком обязательно дряни набьется, которую потом не вымыть.
Sonologist, 20 Нояб. 13, 11:36

А может быть намотать проволоки, что бы зазор между бочонком и горлышком кеги меньше был, поплотней входил, облудить все оловом, засунуть и запаять?

В принципе - можно, но как потом проконтролировать, насколько полностью припой залил конструкцию изнутри? Если останутся каверны, то вымывать из них дрянь и накипь будет еще сложнее. Да и надо ли такой слой класть? Вообще-то, правильно произведенная пайка - вещь очень прочная, как ни странно, порой, не хлипче сварки Так что, качественно пропаяв шестиугольник, можно надеяться на самодостаточность шва. Другой вопрос, что если в промежуток между гранями шестиугольника и горловиной при пайке вложить те же бронзовые вставочки - будет неплохо.

у меня самовар электрический дома из (наверное) нержавейки (блестящий металлического цвета металл, сделал небольшой пропил надфилем, внутри тоже блестит металом)попробовал крышку запаять припоем к корпусу, припой стекает и ни фига не хочет затекать внутрь и паяьтся, перед этим зачистил, нанес флюс, что не так? как его запаять? не будит ли тоже самое с конструкцией горлышко кега-латунный бочонок?

Самовар латунный покрыт никелем. Не забывай, что пайка это соединение металлов посредством растекания по ним припоя с более низкой температурой плавления. так что грей сильнее

Если сначала облудить, то не должно. Используй паяльную кислоту (потом надо просто помыть место пайки горячей водой): у меня с ней чорте-что облуживалось, даже без предварительного надраивания наждачкой. Продается много где, хоть в чипе-дипе. Есть важный момент: надо хорошо прогревать. Не всякий паяльник под это дело подойдет, даже "мощный": иной раз площадь касания жала столь мала, что прогрев идет туго. Я в таких случая пользуюсь газовой микрогорелкой (величиной с крупную авторучку), тоже продается много где в хозтоварах. Ей греть и удобнее и быстрее. Надо разогреть место пайки, для пробы бросить кусочек канифоли (он с шипением и дымком должен почти мгновенно расплавиться, значит температура в норме). Далее обычной мелкой кисточкой наносится кислота, потом - припой в виде проволочки (греть продолжаем). Обкислоченное место ДОЛЖНО залудиться. А у ж луженые детали спаять проще простого. Флюсы бывают разные, но каждый раз размышлять: подходит-не подходит мне, например, влом. А с кислотой паять можно что угодно.

Посл. ред. 20 Нояб. 13, 14:34 от Sonologist

websaurus Специалист Новочеркасск 115 18

Самовар латунный покрыт никелем. Не забывай, что пайка это соединение металлов посредством растекания по ним припоя с более низкой температурой плавления. так что грей сильнее
tixoxod-4x4, 20 Нояб. 13, 14:28

Намаж какой нибудь кислотой подожди. Латунь зашипит. Из нержи их не делают, а если это серебро, считай что ты купил АвтоТаз

Намаж какой нибудь кислотой подожди. Латунь зашипит. Из нержи их не делают, а если это серебро, считай что ты купил АвтоТаз
tixoxod-4x4, 20 Нояб. 13, 15:01

Не серебро точно))) у меня два таких, хочу из одного мини дистилятор сделать для абсентов-самбук всяких)

Латунь желтого цвета, а я делал пропил надфилем с торца, внутри металлический (серебристый) цвет
Andres111, 20 Нояб. 13, 14:54

Смотри, чтоб силуминовые не оказались. С желтым покрытием. Бывают такие. Впрочем, начнешь паять- поймешь. Силумин никакой флюс нормально не берет и не паяет.

Кислота нужна только ортофосфорная, по иному в автомагазинах называется преобразователь ржавчины, она прекрасно чистит нержавейку перед пайкой, соляная намного хуже, хлористый цинк то же не ахти как хорош для нержавейки ,потом оставшееся говно после пайки придется смывать, после ортофосфорной остатки легко смываются водой. Перед пайкой у паяльника залуди нормально жало (зачисти разогретое жало напильником до блеска, потом окуни его в канифоль и сразу в припой, жало должно ровно покрыться припоем и не должно быть черных мест на жале). Если деталь большая, ее нужно предварительно подогреть на газу, иначе даже 100 ваттного паяльника будет недостаточно, будешь долго прогревать, пока залудишь одну деталь, другая остынет. Вначале каждую деталь залуди так, чтобы вся поверхность где потом будет соединение была в припое и не было пропусков, потом обе детали подогреть любой горелкой (но не перегреть, иначе олово сгорит и придется лудить по новой). Проверяется температура подогрева так, греешь луженую деталь, берешь кусок припоя и дотрагиваешься до детали, как только припой начинает плавиться от разогретой детали, греть достаточно. Соединяешь детали и касаясь паяльником места пайки, вносишь туда припой, он должен быстро плавиться и растекаться, если он мажется и не блестит, значит не хватает мощности паяльника и место пайки нужно подогреть, иначе шов будет дырявый. Пропаянный шов должен слегка блестеть, если он матовый, как бы зернистый, значит место пайки не достаточно было прогрето, прогреть слегка горелкой и дотрагиваясь туда паяльником добиться расплавления припоя, только не перегреть, иначе припой может свалиться со шва.

Посл. ред. 20 Нояб. 13, 16:29 от ВИКТОР50

ефим Новичок Ворошиловградская обл. г. Красный Луч 728 230

Виктор, полностью с тобой согласен, но хочу поделиться, если не сталкивался, может пригодится. С недавних пор, пару лет назад, приспособился паять медь и латунь с помощью соляной, но протравленной цинком. (набросал в баночку кусочков цинка, залил кислотой, 4-6 часов реакции и готово)- это ты наверняка в курсе. , но для не нержавейки это сам понимаешь, тоже не совсем годится. А вот если смешать соляную травлённую с нетравлённой ровно 50 на 50, поверь на слово, получается идеальное ср-во для пайки нержавейки.

Все размещаемые материалы отражают исключительно мнения их авторов и могут не совпадать с мнением Администрации форума ХоумДистиллер.

© 2022 ХоумДистиллер (форум самогонщиков, пивоваров, виноделов, ректификаторов, зерновиков) & Simple Machines LLC
ПК версия

Хорошо, что ты зашел к нам, у нас много полезной информации и отличный ПОИСКОВИК в помощь!

Читайте также: