Принципы проектирования сочленений под пайку

Категория:
Пайка при индукционном нагреве


Принципы проектирования сочленений под пайку

Не каждое соединение, подготовленное для пайки твердыми припоями газовой горелкой или в печах, может быть успешно спаяно токами высокой частоты. Для этого оно должно удовлетворять ряду требований, которые вытекают из особенностей процесса.

Рис. 1. Индуктор с магнитопро-водом из феррита для нагрева деталей „изнутри”:

Нагрев при высокочастотной пайке производится с помощью индуктора, располагаемого в непосред’ственной близости от шва, поэтому конструкция спаиваемых деталей должна позволять разместиться возле шва индуктору такой конфигурации, которая обеспечила бы прогрев необходимой зоны. Положение индуктора должно быть выбрано с учетом масс и материала спаиваемых частей детали с таким расчетом, чтобы металл этих частей достигал необходимой для пайки температуры одновременно. Если спаиваемые детали имеют различные толщины, то нагрев следует вести от более массивной детали, учитывая, что более тонкая может быстро нагреться как индуктированными токами, так и за счет теплопередачи от массивной детали. Если спаиваются детали из разных материалов, следует располагать индуктор ближе к детали, имеющей большую теплопроводность. Если соединяются в узел детали из немагнитного и магнитного материалов, нагрев следует вести со стороны детали из магнитного материала.

Рис. 2. Положения индуктора относительно спаиваемого шва: а — правильное положение: детали одновременно достигают необходимой температуры; б — неправильное положение: неизбежен перегрев тонкостенной детали при недогреве массивной

Выбор конструкции соединения должен быть произведен с учетом условия механической прочности.

При проектировании сильно нагруженных узлов желательно, чтобы конструкция сочленения обеспечивала передачу нагрузки без больших усилий непосредственно на шов, который в данном случае служил бы лишь для соединения деталей в один узел.

Соединения под пайку твердым припоем в восстановительной среде имеют малые зазоры и потому пригодны для пайки на воздухе с флюсом при нагреве токами высокой частоты. Исключение составляют только те соединения, к которым из-за их конструктивных особенностей невозможно подобрать индуктор, обеспечивающий производительный процесс пайки.

Рис. 3. Пустотелый вал, спаянный при помощи внутренней соединительной муфты: 1 и 2 — спаиваемые части вала; 3 — соединительная муфта

Когда в узле нужно спаять несколько швов, желательно производить пайку всех швов одновременно, чтобы избежать зачистки шва перед последующими пайками. Если же они не могут быть спаяны одновременно, рекомендуется спаивать их поочередно припоями с различной температурой плавления, начиная пайку с более тугоплавкого припоя, с таким расчетом, чтобы каждый следующий шов паялся более легкоплавким припоем.

Рис. 4. Способы фиксации деталей перед пайкой: а — кернением; б — точечной сваркой; s — шпильками; г — накаткой

Рис. 5. Макрошлифы образцов, спаянных твердыми припоями: а — чугунная втулка припаяна медноцинковым припоем к стальной трубке, накатка на трубке позволила получить хорошую пропайку при большом зазоре (0,6 мм); б — чугунные образцы, паяные медью (зазор 0,1 мм); в — латунная втулка, припаянная к медной трубке фосфористым припоем (зазор 0,1 мм)

Возле шва, в зоне нагрева детали, следует избегать отверстий, утонений и острых кромок, которые могут внести дополнительные трудности при высокочастотном нагреве, вызывая местный перегрев отдельных участков и затрудняя равномерное распределение припоя. Расплавленный припой имеет свойство стекать на более нагретые поверхности. Отверстия следует, где возможно, высверливать после пайки, а когда этого сделать нельзя, можно применять металлические заглушки или замазывать мелкие отверстия замазкой, приготовленной из порошка графита, смоченного для связи жидким стеклом. Хорошие результаты дает заглушка отверстий пробками из меднографитовых композиций, полученных путем прессования порошков с последующим спеканием, или изготовленных из материалов, идущих на меднографитовые щетки к электрическим машинам. Назначение металлических заглушек и токопроводящих графитовых замазок — обеспечить путь току и тем устранить концентрацию его на краях отверстия.

Неравномерный нагрев можно иногда устранить, специально оставляя у деталей технологические припуски. Припуски на обработку после пайки облегчают процесс пайки, устраняют необходимость тщательной подгонки и точной фиксации деталей, обеспечивают получение заданных размеров последующей механической обработкой.

Паять детали при нагреве токами высокой частоты можно не только на промежуточных операциях, но также и на окончательных. В последнем случае часто требуются приспособления для фиксации деталей во время пайки, обеспечивающие получение заданных конечных размеров узла. Для фиксации взаимного расположения деталей пользуются также шпильками, кернением, заклепками, точечной сваркой, а иногда прибегают к болтовым соединениям.

Хорошие результаты дает пременение накатки для фиксации взаимного расположения цилиндрических спаиваемых сочленений. Накатка позволяет изготовлять детали под пайку с зазорами, достигающими 0,4—0,6 мм. Следует отметить, что хорошая фиксация деталей при помощи накатки достигается в том случае, если они изготовлены из металлов с близкими коэффициентами линейного расширения. Если же наружная деталь имеет больший коэффициент расширения, при пайке не исключены случаи нарушения фиксации и соскакивания наружной детали с рифлей.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум