Техника - молодёжи 1950-03, страница 30

Ипж. А. ИМЧМОВСКИЯ

Рне. Л. БАШКИРЦМВА

■.ни

Соединять пайкой два металлических предмета с помощью другого металла или сплава с более низкой температурой плавления люди научились давно, более 700 лет тому назад. Но и до наших дней труд паяльщика считается од. ним из самых тяжелых. Чтобы очистить поверхность спаиваемых предметов, необходимо обработать их кислотами. Кроме этого, необходимо добиться, что-бы кислород не проник в зону спайки. Для этого применяются особые вещества—флюсы. После спайки на поверхности швов образуется прочная стекловидная корка. Чтобы уничтожить ее и излишки присадочного материала, требуется ряд дополнительных операций. Не всегда совершенно было и качество пайки. Во время пайки, особенно газовой, деталь сильно нагревается. От этого изделие заметно коробится, структура металла меняется и снижается прочность, Все это снижает качество соединяемых деталей. Да и спаянный шов никогда не бывает таким же прочным, как металл.

Как облегчить утомительный труд паяльщика, как повысить качество пайки — вот задачи, над решением которых работали советские конструкторы.

В 1942 г. мастер товарищ Лучихин. спроектировал и внедрил новую установку для пайки металлов. Вскоре труп, па инженеров научно-исследовательского института разработала более совершенный метод пайки металлов в механизированных электропечах. Как же выглядит теперь завод, где применяется новый метод пайки?

ттжк Ао пШи ¹ После пайки

Левая половина рисунка изображает разрез изделия, подготовленного к пайке. На детали, которые должны быть соединены, положен пруток красной меди. Правая полотна рисунка показывает разрез того же изделия после пайки. Расплавившаяся крас-ная медь от точки «А» протекла к точке «В» и под действием капиллярных сил поднялась к точке

Светлый* чистый цех. Не слышно непрерывного шума газовых горелок, нет тяжелого запаха ацетилена, соляной кислоты... Вот и электрическая печь. На поддонах — собранные в узлы детали, предназначенные для пайки. Предварительно детали тщательно промываются. В местах пайки закладывают красную медь в виде фольги или проволоки. Затем детали собирают в узлы. Чем плотнее собраны детали, тем выше качество пайки.

Толкателем или конвейером узлы загружаются в электропечь.

В печи пайка проходит без доступа кислорода. В качестве газовой защитной атмосферы используются светильный, ге. нераторный или природный газы. Но лучшие результаты дает диссоциирован, ный аммиак, то-есть аммиак, расщепленный на азот и водород. Газовая атмосфера растворяет пленку окислов на деталях, защищает их поверхность от окисления.

Процесс пайки длится около 30 минут, после чего спаиваемые детали медленно охлаждаются в электропечи до 180—150° С, а затем нажатием кнопки медленно поднимается дверца электропечи и на разгрузочном столике, на поддонах появляются блестящие изделия. Кажется, что они только что сняты с металлообрабатывающих станков. Лишь узкая полоска чистой меди, опоясывающая кое-где изделия, говорит о том, что они действительно подвергались спайке.

Некоторое время изделия остывают. Потом лаборанты проверяют прочность и герметичность спаянных швов. Резуль. таты блестящие: прочность шва в несколько раз больше прочности самой меди!

Как же этого удалось добиться?

Во гаремя пайки в электропечи происходит не простое соединение припоя с металлом деталей, а сложный физический процесс. При температуре 1080^е расправляется только припой (красная медь), а деталь (сталь) лишь нагревается.

Расплавленная медь смачивает чистые, горячие поверхности изделий и, как вода по капиллярам, распространяется по плотному зазору вверх и &низ, проникая даже в молекулярные поры спаиваемых деталей. Как говорят, медь диффундирует в сталь. При этом медь растворяет часть железа, находящегося в стали. Железо, в свою очередь, обладает способностью растворять медь. Известно, что при температуре 600—1100° эта способность железа уве личивается.

Таким образом, вся поверхность деталей в местах спайки покрывается тонкой пленкой нового сплава меди с железом. Вот благодаря чему прочность шва приближается к прочности металла .

Новый метод пайки не только резко изменил существовавший ранее технологический процесс, —он улучшил качест. во соединения и обезвредил труд рабочих. Новый метод позволил упростить конструирование и проектирование деталей^ дал возможность менее важные части узлов изготовлять из дешевых сор-

чм о

щ

л

^ЙсЧ

vz

* ^{4 Г} 1

В кружках — микроструктуры швов» соединяющих детали из различных металлов: 1) хромокремнистая сталь (увеличено в 120 раз); 2) жароупорная сталь (увеличено в 100 раз); 3) углеродистая сталь (увеличено & 120 раз).

тов стали. Например, раньше цилиндры машин сначала отливали и ковали, за тем подвергали их длительной механической обработке. Теперь тело цилиндра вытачивается из трубы специальной стали, а крышки —из железа. Пайка в электропечи прочно соединяет эти детали в цилиндр. Такой процесс обработки экономит до 30 процентов специальной стали, металла требует в три раза меньше, рабочую силу сокращает вдвое.

Новая пайка уже применяется при изготовлении аппаратуры, хирургических инструментов и даже блоков автомобильных моторов; при этом блок мотора, состоящий из 120 деталей, паяется за один проход через электро печь.

Примеры применения «светлой пайкил для изготовления деталей сложной конфигурации из простых по геометрии элементов

28