Пайка металлов в приборостронение (Б.А. Максимихин)

Подробности

Категория: Сварка

Год выпуска: 1959
Автор: Б.А. Максимихин
Жанр: Технические науки
Издательство:  Ленинград
Язык: Русский
Формат: DJVU
Количество страниц: 117

Учитывая, что комплекс вопросов, относящихся к технологии пайки деталей радиотехнической аппаратуры из цветных и легких металлов, освещен в литературе отдельными исследователями далеко не полно, в настоящей брошюре сделана попытка обобщить результаты шестилетней исследовательской работы лаборатории пайки, а также опыта отечественной и зарубежной техники.

Скачать

Пайкой называется процесс соединения металлических деталей в конструктивный узел путем нагрева и введения в зазор между ними расплавленного металла (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы. Пайка является одним из наиболее древних технологических процессов, связанных с обработкой металлов. Еще за много веков до нашей эры народы, населявшие Азию и Египет, применяли пайку при изготовлении золотых и серебряных украшений. В Государственном Эрмитаже можно видеть паяные серьги и ожерелья, возраст которых исчисляется четырьмя-пятью тысячами лет.

Позже пайку начали широко использовать для соединения не только цветных, но и черных металлов при изготовлении военного снаряжения, украшений, посуды и других предметов домашнего обихода.

Несмотря на большие возможности совсем молодой отрасли техники — газовой и электрической сварки металлов, бурно развившихся за последние десятилетия, пайка сохранилась до наших дней и не утратила ведущей роли в приборостроении, электро- и радиотехнике, авиационной и судостроительной промышленности. Объясняется это главным образом тем, что пайка в отличие от сварки обеспечивает соединение деталей в узлы без оплавления основного металла, благодаря чему резко снижается степень коробления и окисления металла.

Более того, пайка имеет еще одно существенное преимущество, которое широко используется в производстве, настройке и ремонте различных электро- и радиотехнических устройств и приборов. Оно состоит в том, что паяные соединения, в отличие от сварных, можно неоднократно разъединять и повторно паять после перестановки или замены деталей, вышедших из строя.

Говоря о прочности и герметичности соединений, следует отметить, что при правильном конструировании элементов соединяемых деталей паяные швы не уступают, а иногда превосходят сварные. Вот почему для отдельных отраслей техники и в первую очередь для приборостроения пайка является незаменимым и экономически более выгодным процессом сборки деталей в узлы. Несмотря на это, пайке и совершенствованию ее технологии уделялось крайне мало внимания, а зачастую ее считали устаревшим процессом, который в ближайшее время будет полностью заменен сваркой.

Эти утверждения ошибочны и необоснованы, делаются они без анализа и объективной оценки повседневных потребностей бурно развивающихся электро- и радиотехники, где пайка и сварка не могут противопоставляться, а призваны дополнять друг друга, непрерывно совершенствоваться и разумно применяться.

Благодаря наличию сети крупных научно-исследовательских организаций и специализированных лабораторий, занимающихся вопросами сварки металлов, удалось за короткое время глубоко исследовать и освоить высокопроизводительные и экономически выгодные способы сварки различных металлов, оснастив сварочные процессы уникальными машинами, полностью заменившими ручной труд.

В области пайки до недавнего времени исследования проводились эпизодически, отдельными исследователями, решающими не весь комплекс, а лишь частные вопросы по выбору припоев, флюсов, приемов пайки и ее механизации. Поэтому, несмотря на широкое применение пайки в различных отраслях машиностроения, она оставалась мало изученным процессом, который требовал высоко квалифицированной рабочей силы, а качество паяных изделий в большой мере зависело от мастерства исполнителей.

Однако последние годы ознаменовались организацией специализированных лабораторий по пайке металлов в ряде отраслевых научно-исследовательских технологических институтов.

В приборостроении развертывание экспериментально-исследовательских работ в области пайки диктовалось не только ее отставанием от сварки, но и необходимостью перехода на более совершенные конструкционные материалы и освоением прогрессивных методов проектирования и изготовления изделий.

Как известно, еще совсем недавно в производстве приборов основным конструкционным материалом служила медь и ее сплавы, которые, обладая высокой электропроводностью, отличной способностью к пайке и рядом других весьма ценных технологических свойств, считались незаменимыми.

Поэтому, несмотря на значительный ежегодный прирост в производстве меди, она в условиях бурного развития таких отраслей, как электро- и радиотехника по-прежнему оставалась одним из дефицитных материалов. Лишь в последние годы, сначала при решении задач резкого снижения веса и габаритов специальной радиоаппаратуры, а затем и в электротехнике проведена значительная работа по замене меди более легкими и не дефицитными конструкционными материалами на алюминиевой основе.

Идея замены меди алюминием не новая и уже давно привлекала внимание конструкторов, так как алюминий по электропроводности и технологическим свойствам очень близок к меди, а его стоимость и удельный вес соответственно в 1,5 и 3 раза меньше меди.

Более того, известно, что производство алюминия очень быстро растет, а по содержанию в земной коре алюминий занимает первое место, составляя — 7,5%', за ним следуют: железо — 4,2%, магний — 2,35%, титан —0,5%, хром, никель, ваннадий по 0,2%-, в то время как медь занимает среди металлов одно из последних мест, составляя всего лишь —0,01%.

Но перечисленные достоинства алюминия в применении к электро- и радиотехнике до последнего времени сводились почти к нулю по причине известных трудностей его пайки, которая в сборочно-монтажных работах занимает одно из ведущих мест, составляя до 25% от общей трудоемкости изготовления электрорадиоаппаратуры.

Широкое применение алюминия и его сплавов в приборостроении стало возможным в результате исследований и успешного решения комплекса вопросов, связанных с технологией твердой и мягкой пайки не только алюминия, но и его сплавов, а также в соединении их с другими металлами.

Разработка состава флюсов, припоев и технологии пайки в последние годы создала условия для более широкого применения в производстве аппаратуры также и деформируемых магниевых сплавов, которые, как известно, относятся к самым легким конструкционным материалам, применяемым в технике.

Наконец, освоение изделий с печатными схемами, а также изделий, работающих при резко повышенных температурах в интервале от + 200 до + 500° С, шло с применением новых материалов и вызывало необходимость в изыскании более прогрессивных процессов пайки.