Паяные соединения

Пайка — это технологический процесс соединения металличе­ских деталей посредством присадочного материала (металла или сплава), называемого припоем, основанный на диффузионном взаимо­действии материалов соединяемых деталей и припоя с образованием химических соединений или твердых растворов и сцеплении паяного шва с металлом деталей. По конструкции паяные соединения подобны сварным и клеевым. Примерами применения паяных соединений в машиностроении могут служить радиаторы автомобилей и тракторов, тонкостенные трубопроводы (рисунок 3.2) и прочие конструкции. Паяные соединения имеют очень широкое применение в приборостроении. В отличие от сварки пайка позволяет соединять детали, изготовленные не только из однородных, но и из неоднородных металлов, например стальную деталь с алюминиевой и т. д. Кроме того, паять можно и детали с тонкостенными я элементами, где применение сварки недопустимо из-за опасности прожога.

Рисунок 3.2 – Паяные соединения

Перед пайкой паяемые поверхности деталей обезжиривают и очищают от окислов. Для предохранения паяных поверхностей деталей от окислов, образующихся при пайке, используют флюсы (канифоль, бура, хлористый цинк). После подготовки соединяемых деталей к пайке и последующей сборки их обычно подогревают до температуры плавления припоя и в зазоры между ними вводят расплавленный припой, который после охлаждения прочно соединяет детали. Для получения качественного паяного соединения температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления металлов соединяемых деталей.

Так как пайка осуществляется при температуре значительно более низкой, чем при сварке плавлением, то паяные детали по сравнению со сварными менее коробятся и создаются условия, благоприятствующие пайке тонкостенных деталей, отличающихся по толщине, а также получению конструкций сложной формы. По сравнению со сварными соединениями паяные менее прочны.

Различают легкоплавкие, или мягкие, припои с температурой плавления до 350°С и тугоплавкие, или твердые, с температурой плавления выше 600°С. Из мягких припоев наиболее распространены оловянно-свинцовые сплавы, а из твердых — медноцинковые и серебря-номедные сплавы. Паяные швы из мягких припоев малопрочные, поэтому мягкие припои применяют для соединения ненагруженных, малонагруженных, не подверженных действию ударных нагрузок и вибраций. Из-за низкой температуры плавления не рекомендуется применять их также для соединений, работающих при температуре выше 100°С. Мягкие припои широко применяют в приборостроении. Твердые припои применяют для соединений, несущих нагрузки. При статических нагрузках применяют припои на медной основе, а для соединений, воспринимающих ударные и вибрационные нагрузки,-* припои на серебряной основе.

Расчет на прочность паяных соединений осуществляют по соот­ветствующим формулам, как и для однотипных сварных и клеевых соединений. Допускаемое напряжение на срез можно принимать для паяных швов из оловянно-свинцовых припоев =20…30 МПа, из медноцинковых припоев = 175...230 МПа.