Как сталь паять оловом: Как к стали припаять олово?

Содержание

Как паять сталь обычным оловом: надежный и проверенный способ пайки | Сварка и Пайка

Если кто не знает, то изделия из стали можно не только сваривать, но и паять. Однако в отличие от пайки меди и алюминия, пайка стали имеет свои особенности.

Наиболее просто пайке подвергается низколегированная сталь, что во многом обусловлено её характеристиками и составом. На поверхности изделий из низколегированной стали не такая прочная плёнка окислов, которая может быть устранена при помощи использования обычного флюса.

А вот паять конструктивную сталь, уже более сложно, за счет того, что в её составе содержится хром, в качестве легирующей добавки. Наличие хрома в стали значительно усложняет пайку деталей из неё, и требует использования особых припоев.

Чем лучше всего паять изделия из стали

Сразу нужно оговориться и сказать о том, что паять сталь можно и оловом. Однако если мы хотим получить достаточно прочное и надежное соединения, то предпочтительно использовать тугоплавкие припои с содержанием серебра и меди.

При использовании таких припоев сталь спаивается довольно при высокой температуре, начиная от 450 градусов. Поэтому использование обычного 100 ватного паяльника для этих целей здесь не совсем целесообразно. В основном применяются газовые горелки.

Также, следует знать, что флюсы для пайки бывают разные. Одни из них требуют смывания водой с мылом, другие нет. Смывать надо обязательно флюсы на основе соляной и ортофосфорной кислоты.

Как паять сталь обычным оловом

Пайка стали обычным оловом возможна с использованием ортофосфорной кислоты в качестве флюса. Обязательно после пайки следует смыть флюс водой. Это главное условие при использовании кислот в качестве активных флюсов при пайке металлов.

Перед тем как подвергать металл лужению, с его поверхности нужно полностью снять все загрязнения, в том числе ржавчину и следы масел. Для выполнения данной работы можно воспользоваться шлифовальной шкуркой, стальной щёткой или же напильником.

Для эффективности можно обработать места с ржавчиной, перед пайкой, специальным раствором-преобразователем ржавчины.

Кстати такие растворы также есть и на основе ортофосфорной кислоты. Жирные пятна с заготовок лучше всего смываются посредством щелочного раствора или растворителя.

Только после тщательной подготовки стальных изделий на них можно наносить тонкий слой флюса. Перед соединением деталей из стали, если для пайки используется олово, то предварительно осуществляют лужение заготовок.

Лужением называется равномерное смачивание поверхности спаиваемых деталей с помощью расплавленного олова.

После выполнения лужения детали соединяются и надежно фиксируются в выбранном положении. Затем они тщательно прогреваются газовой горелкой до температуры, которая будет превышать температуру плавления припоя. Таким образом, происходит пайка стали.

При этом расплавленный припой сам затекает в зазор между заготовками и заполняет собой всё имеющееся пространство. При остывании он образует надежное и прочное соединение. Расплавление основного металла при этом не происходит.

Обязательно, как и было сказано выше, после пайки стали с оловом и ортофосфорной кислотой, нужно смыть все следы флюса в конце.

Вам также может понравиться:

Как паять стальные детали

Нередко возникает надобность скрепить стальные детали без сверлений, и без сварки. Выручит пайка стали. Но как это сделать правильно, ведь здесь имеются особенные нюансы. Несколько рекомендаций от специалистов.

Какая сталь паяется хорошо

Отдельные марки стали хорошо поддаются пайке, другие паяются с большим трудом, ни с каким припоем соединяться не желают, ни под каким флюсом. Как правило, мягкие стали «для гвоздей» легко паяются. На бытовом уровне это можно объяснить и тем, что материал усеян микроскопическими кратерами и неровностями. Но также имеются электротехнические марки, особо твердые и упругие, и применяемые для валов, точной механики. Здесь уже как повезет…

Вопрос в том, что определить марку на глазок домашнему мастеру невозможно. Узнать насколько хорошо паяется данная деталь из стали, или близкого к ней сплава, можно только экспериментальным путем.

Как выполняется соединение оловом – порядок действий

Все зависит от того, насколько удачно можно залудить данную деталь, насколько прочным окажется контакт оловянного припоя со сталью. Чтобы контакт оказался удовлетворительными, если это возможно вообще, нужно выполнить следующее:

  • зачистку стали, химическую зачистка под припоем;
  • разогрев детали до температуры плавления припоя, нахождение припоя на детали под флюсом некоторое время в текучем состоянии.

Зачистка стали выполняется сперва механически, — наждачной бумагой, убираются слои ржавчины и загрязнений. Затем в качестве флюса применяется состав, который хорошо реагирует с окислами железа.

Наиболее безобидной в применении, но эффективной в данном случае, оказывается ортофосфорная кислота, которую легко приобрести в автомагазине, как «очистку ржавчины».

Требуемая мощность разогревающих устройств полностью зависит от массы деталей.

Процесс пайки двух стальных деталей

Если нужно спаять два больших гвоздя, то мощности одного паяльника 100 Вт будет маловато.

Для разогрева зажатого в тисках большого гвоздя, или подобной по массе детали из стали, нужно воспользоваться строительным феном. Или газовой горелкой.

Также понадобится вата на палочке, для подачи флюса в зону разогрева, и паяльник от 50 Вт.

  • Зачищенная наждачкой сталь разогревается горелкой.
  • На горячую деталь наносится ортофосфорная кислота и тут же подается паяльником расплавленный оловянный припой.

Как правило, у стальных деталей, которые поддаются пайке, возникает весьма прочная связь с оловом, т.е. происходи покрытие металла, — залуживание.

Это же повторяется с другой деталью. Затем разогреваются две детали, находящиеся вместе, и в зону контакта подается дополнительный припой паяльником.

Насколько прочна пайка стали, можно ли сделать прочнее

Прочность такого соединение будет обуславливаться многими факторами:

  • прочностью связи припоя с металлом,
  • площадью соединения,
  • направлением нагрузки по отношению к спаянным плоскостям.

Но в любом случае прочность пайки оловом не идет ни в какое сравнение с тем, что привыкли понимать под прочностью характерной для стали или «сварка металла».

Упрочить можно применив другой припой, — специальные прочные составы и более тугоплавкие с включением серебра, цинка, меди и др.

Другое направление увеличения прочности – покрытие припоем не только плоскости, но и боковин детали, — охват детали припоем. Тогда сопротивление на отрыв при разнонаправленных нагрузках будет больше.

Особопрочная пайка, особые припои

Чтобы применить составы дающие прочное соединение со сталью, с собственной температурой плавления порядка 800 — 900 град, нужно использовать графитовый тигель.

Работу должны вести только специалисты по плавке металлов. Необходимо знать основы плавления металлов, порядок обращение с расплавами и технику безопасности. В общем, пайка стали сверхпрочными припоями выполняется на специализированных предприятиях.

Возможный состав припоя:

  • 55% цинка, 45% меди, немного кремния для увеличения текучести.

Состав расплавляется под слоем угля в графитовом тигеле.

Стальные детали, подлежащие пайке, разогреваются газовой горелкой.

В качестве флюса используется ортофосфорная кислота.

Расплав подается на детали. Как правило, залуживание и пайка производятся за один разогрев и деталей и припоя.

Но подобная пайка стали по сложности превосходит простую сварку….

Но в быту, где нужно «залатать», «прикрепить», «состыковать» две стальные детали, нужно пользоваться припоями с низкой температурой плавления, типа свинцово-оловянных.

Качественная пайка металлов

Сварка и пайка металлов относятся к неразъемным соединениям. Однако у таких способов существует важное отличие. При сварке происходит соединение металлов благодаря местному нагреву детали до температуры, когда он начинает плавиться. В результате образуется соединение двух деталей в одно целое. Паяльная операция подразумевает получение прочного соединения разных деталей или конструкций.

Схема сварки металлов.

Существующие методы пайки

Технология пайки классифицируется по нескольким показателям:

  • температура;
  • давление;
  • припой.

Температурный показатель зависит от нагрева металла. В этом случае пайка бывает:

  • высокотемпературная;
  • низкотемпературная.

Разделяет эти два способа показатель температуры. Границей разделения считается 450 градусов.

Существует также определение пайки в зависимости от приложенного давления:

  • пайка металла с применением фиксированного зазора;
  • прессовая пайка.

Читайте также:

Экструдер: что это такое и как его используют.

Правила применения фена для пайки.

Об автогене читайте здесь.

Вернуться к оглавлению

Как паять вольфрам: особенности

Схема аргонодуговой сварки вольфрама.

Вольфрамовые изделия имеют высокую прочность, что дает возможность применять их в определенных отраслях:

  • ракетостроении;
  • электроламповой отрасли;
  • радиотехнике.

Вольфрам может иметь чистый вид или входить в состав сплава. Этот цветной металл очень хрупок и отличается тугоплавкостью, поэтому его обработка вызывает много сложностей. В связи с этим пайка вольфрама требует своеобразного подхода.

Операция пайки делается при температуре, которая меньше температуры рекристаллизации материала. Обычно она равна 1450 градусам. Если температура намного выше, то начинает уменьшаться прочность металла. Намного легче паять вольфрамовые изделия с деталями из этого же материала. Пайка с различными материалами всегда проходит очень сложно, так как материалы имеют различные параметры линейного расширения.

Прежде чем начинать паяльные работы, поверхность вольфрамовых деталей подвергается тщательной очистке. Ее делают несколькими способами:

  • механической очисткой;
  • травлением в кислоте, при этом применяют азотную или фтористоводородную кислоту.

Если кислота отсутствует, ее заменяет сильно нагретый едкий натр. После очистки вольфрам протирается спиртом, можно промыть его горячей водой.

Чтобы достигнуть идеальной чистоты и высокой плотности шва, паяльные работы нужно проводить в вакууме. Существует также несколько других восстановительных сред, однако они требуют предварительного покрытия металла никелем. Таким образом получается высокое смачивание вольфрама текущим припоем.

Вернуться к оглавлению

Как проводить пайку дома: рекомендации

Инструменты и материалы для пайки.

В домашних условиях наиболее распространена пайка деталей радиотехники. Операция не вызывает никаких сложностей, ее может выполнять практически любой человек. Пайку всегда можно легко демонтировать, она отличается водоустойчивостью.

К негативной стороне можно отнести низкую прочность. Нет совместимости с другими металлами. Пайка плохо переносит холод и высокую температуру.

Чтобы выполнять паяльные работы, необходимо иметь припой из легкого плавкого металла.

Припой изготавливается из сочетаний свинца с оловом. Благодаря наличию конкретного материала припои могут иметь разную температуру плавления. Именно это обстоятельство и предопределяет основную сферу их работы. Чаще всего пользуются припоем, у которого температура плавления достигает 200 градусов.

В домашних условиях паяльные работы должны проводиться очень быстро.

Дело в том, что флюс, обеспечивающий текучесть припоя, начинает быстро обугливаться. Иногда требуется проведение дополнительной зачистки. Пока припой полностью не остынет и не станет твердым, запрещается двигать детали.

Высококачественным признается уровень пайки, когда припой тончайшим слоем обволакивает место пайки.

Вернуться к оглавлению

Как паять сталь: нюансы

Для того чтобы начать пайку стали, необходимо подобрать соответствующий способ. При этом учитывается:

  • стойкость окисной пленки;
  • взаимодействие стали и припоя;
  • изменение характеристики стали, после термического процесса пайки.

Очень легко удаляются окислы, когда подвергается пайке углеродистая сталь. Намного сложнее удалить окисную пленку, когда работа проводится с легированной сталью, в состав которой входит хром, алюминий, титан и кремний.

Схема пайки твердым припоем.

Дело в том, что после нагрева на поверхности стали появляются трудно растворимые окислы Ме203, М203.

Чтобы паять сталь, пользуются припоями, в состав которых входит:

  • олово;
  • свинец;
  • серебро;
  • медь;
  • никель;
  • палладий.

Эти материалы оказывают небольшое влияние на свойства стали, они практически ее не растворяют.

Вернуться к оглавлению

Как паять детали из жести?

Стандартным способом спаивания жести является применение припоя, в котором содержится большое количество олова, флюса и паяльника, имеющего шило.

Профессионалы советуют использовать следующие марки припоя:

  • ПОС 40;
  • ПОС 30;
  • ПОС 4-6.

Такой выбор припоя связан с химическими показателями материалов, когда выполняется пайка оловом. В этих припоях, кроме олова, содержится также:

Марки и свойства припоев.

  • сурьма;
  • мышьяк;
  • медь;
  • висмут.

Эти марки припоев отличаются показателем сопротивления срезу, благодаря определенному количеству примесей. Кроме того, они увеличивают сопротивление шва на разрыв после окончания пайки. Если в составе припоя недостаточно олова, то повышается количество сурьмы.

В некоторых случаях применяется ПОС 90 с большим количеством свинца. Для оцинкованного материала делается несколько другой подход.

Для пайки оцинкованного железа обязательно должен присутствовать флюс. Он играет роль химического окислителя и одновременно растворителя. Благодаря флюсу исчезает процесс окисления. Вдобавок ко всему, металл смачивается железом, и получается шов высокого качества. Чаще всего в качестве флюса используют соляную кислоту и канифоль.

В радиотехнике больше всего применяют канифоль. Только в некоторых случаях применяют хлористый цинк и борную кислоту.

Для работы используют паяльник, мощность которого должна превышать 40 Вт. Все работы желательно выполнять электрическим паяльником. Он позволяет проводить пайку в удобном положении, шов получается очень прочным и надежным.

Вернуться к оглавлению

Пайка жести: основные моменты

Когда нужно провести пайку металлических изделий и получить качественный шов, требуется выполнить следующие технологические операции:

  • очистить поверхность;
  • провести обезжиривание;
  • нанести флюс;
  • нагреть паяльник;
  • залудить место пайки;
  • припаять детали из жести;
  • полученную поверхность очистить бензином;
  • проверить получившийся шов.

Чтобы очистить поверхность, необходимо воспользоваться соответствующим инструментом (напильник, шабер).

Чтобы обеспечить появление капиллярных сил, между деталями оставляют зазор величиной 0,3 мм. Металл заливает кромки зазора, что дает возможность получить высококачественный шов.

В некоторых случаях очень трудно очистить детали механическим путем, тогда на помощь приходит травление. Однако для работы с жестью подобное встречается очень редко.

Если на поверхности имеются жировые пятна, применяют 10% содовый раствор. Для обезжиривания в домашних условиях применяют ацетон, бензин, спирт и универсальный растворитель. Свойства этих материалов помогают получить отличную очистку.

О пайке, этом сложном физическом процессе, написано очень много научных работ. Рефераты, описывающие химию процесса, его результаты помогают лучше понять происходящие процессы и выбрать наиболее подходящий способ пайки.

Пайка стали, облуженной оловом (белая жесть)


Пайка стали, облуженной оловом (белая жесть)

Категория:

Пайка



Пайка стали, облуженной оловом (белая жесть)

Белая жесть выпускается в виде листов или полос из мягкой, малоуглеродистой стали, облуженной чистым оловом. Оловянное покрытие, наносимое путем горячего погружения или гальваническим способом хорошо сцепляется с основным металлом и делает его легко паяемым с применением некоррозионных флюсов. Белая жесть, получаемая способом горячего погружения, выпускается в виде листов с толщиной покрытия от 0,0015 до 0,02 мм. Гальваническая белая жесть выпускается в виде больших рулонов, которые часто режут на полосы одинаковой длины. Гальваническое покрытие имеет матовую или тусклую поверхность; его поверхность осветляют путем расплавления. Осветленная белая жесть хорошо сохраняется и обладает хорошими паяльными свойствами. Гальваническим способом можно наносить оловянные покрытия различной толщины, от 0,0003 до 0,0015 мм с каждой стороны листа. Этим же способом можно выпускать листы белой жести с различной толщиной покрытия каждой из сторон.

Пайка

Детали, изготовленные из белой жести, с любой толщиной покрытия пригодны для пайки с применением некоррозионных флюсов. Чем толще покрытие, тем легче паять деталь. Поэтому белая жесть, полученная методом горячего погружения, применяется для всех изделий, кроме консервных банок.

Так как припой растекается легко, нет необходимости в сильном нагреве; слишком сильное газовое пламя может разрушить покрытие и ухудшить паяемость.

Для пайки белой жести применяются оловянносвинцовые припои. Консервные банки запаиваются припоями, содержащими 2% олова и 98% свинца или 30% олова и 70% свинца. Если это необходимо для изготовления деталей из белой жести, применяют припои, содержащие 40, 50 и 60% олова, вследствие простоты применения, низкой температуры плавления и хорошей капиллярности.

Белая жесть не требует специальной подготовки поверхности под пайку, если не считать удаления таких поверхностных загрязнений как масло, жир и атмосферные загрязнения.

Для пайки белой жести применим любой из описанных в гл. 6 способов нагрева. Наиболее распространены пайка паяльником, индукционным нагревом и газовым пламенем. Применяемые при пайке канифолевые флюсы обеспечивают достаточную защиту металла и припоя. Если возникает необходимость в высокой производительности, можно также применять активированные канифолевые флюсы.

Для получения максимальной прочности соединений следует пользоваться рекомендациями по конструированию соединений из тонкого листового материала. Наиболее надежными являются соединения нахлесточного типа, особенно соединения в замок. Для пайки изделий из белой жести достаточен зазор в 0,025 мм, но допустимы и несколько большие зазоры.

Области применения

Современное оборудование консервной промышленности позволяет выпускать в минуту до 500 банок из белой жести. Жесть поступает в машину (рис. 11.1), где она сворачивается в цилиндр с замковым швом. Шов покрывается флюсом, и затем корпус консервной банки перемещается по направляющим. Здесь на шов наносится припой с помощью вращающегося стального ролика, погруженного в ванну с расплавленным припоем. Излишки припоя удаляются матерчатым полировальным кругом, показанным на рис. 2. Днище консервной банки закатывается на специальном станке с предварительной установкой резиновой прокладки для уплотнения. Банки для сгущенного молока изготавливаются аналогично, за исключением того, что оба днища соединяются с корпусом консервной банки с помощью пайки в процессе того, как она катится вдоль ролика, вращающегося в расплавленном припое. Небольшое отверстие в банке позволяет провести заполнение консервной банки. После заполнения отверстие запаивается каплей припоя.

Другим примером пайки изделий из белой жести является изготовление корпуса газового счетчика. На сборочной линии применяются различные методы нагрева. Корпус счетчика состоит из двух боковых отбортованных секций и крышки.

Рис. 1. Машина для изготовления корпусов консервных банок. Виден вращающийся вал для нанесения припоя.

Рис. 2. Матерчатый полировальный круг для снятия излишков припоя.

Рис. 3. Пайка корпуса газового счетчика из облуженной стали.

Механизм счетчика устанавливается на раму с отбортовкой в 12,5 мм. Корпус счетчика собирают с предварительным покрытием поверхности отбортовки некоррозионным флюсом и последующим плотным соединением трех кромок. Вокруг прямоугольной отбортовки производится прихватка точечной сваркой с шагом в 75 мм. Запаивают соединение погружением кромок на 15 сек в ванну с расплавленным припоем из 50% свинца и 50% олова при температуре 290°. Устанавливают на место крышку и припаивают отбортовки при прохождении счетчика через ряд газопламенных горелок, применяя припой в виде проволоки. Небольшие исправления, если необходимо, производят паяльником. При изготовлении изделий из сталей, покрытых оловом, применяются флюсы некоррозионного типа. Это исключает воздействие остатков флюсов на механизм счетчика. При этом легко обеспечивается герметичность паяного соединения и получение хорошей основы под окраску.

Облуженные стали применяются также во многих других отраслях промышленности. Из них изготовляют трубы для подвода сухого воздуха, корпуса конденсаторов, каркасы усилителей, воздушные фильтры, масляные фильтры, корпусы радиоламп, кухонные принадлежности.


Реклама:

Читать далее:
Пайка жести, облуженной оловянносвинцовым сплавом

Статьи по теме:

Паяется ли нержавейка оловом — Яхт клуб Ост-Вест

Бытует ошибочное мнение, что нержавейку оловом паять невозможно, так как процесс это трудоемкий и очень непростой. Но это далеко не так: такую работу можно сделать даже в домашних условиях, если обладать определенными знаниями, умениями и опытом.

Итак, если вы приобрели высококачественную нержавеющую сталь в компании «МеталлСити», и вам нужно произвести ее пайку, то воспользуйтесь информацией и советами, которые приведены ниже.

Главное – паяльник!

Перед тем, как начать работу, подумайте, следует ли действительно выполнять пайку, а не использовать другие способы крепежа. Паяние целесообразно, если металлические детали нельзя сверлить или болтовое соединение ненадежно.

Основные факторы, которые влияют на процесс: хороший электропаяльник и правильный флюс, обеспечивающий соединение поверхностей на долгое время.

Обратите особое внимание на следующее:

  1. Мощность паяльника должна быть 60 -100 Вт, если она будет меньше, то хорошо нагреть и расплавить до нужного состояния металл не получится. Большая же мощность дома не нужна — она приводит к перерасходу энергии.
  2. Нужно приобрести паяльник с перманентным нагревом – служит он долго и экономит энергию.
  3. Лучше всего паяльник с жалом, которое не обгорает – такой будет работать дольше. Его нужно чистить от накипи периодически, а также затачивать для филигранности работы.
  4. Олово — почти идеальный припой для нержавейки. Оно не содержит свинец, как ПОС, и им можно работать с изделиями, контактирующими с продуктами питания.
  5. Без правильного выбора флюса нержавейку лудить невозможно, так как образовывается оксидная пленка. Лучший флюс в этом случае — ортофосфорная кислота.

Кто не работает, тот не ошибается

Для пайки олово должно достичь нужной консистенции — быть похоже на воду. Тогда шов получается качественным, ровным и «долгоиграющим».

Ошибками в достижении хорошего результата являются:

  • паяльник не достиг нужной температуры;
  • плохой прогрев спаиваемых деталей. Если они большие, то это можно сделать с помощью газовой горелки или на электроплите;
  • неправильный выбор флюса, который не может растворить оксидную или жировую пленку на металле.

Все вышеописанные особенности нужно соблюдать при пайке нержавеющей стали оловом. После окончания работы соединенные поверхности нужно промыть водой с мылом. Дело в том, что используемые в процессе кислоты достаточно агрессивны, они ускоряют разрушение и коррозию металла, а мыло их нейтрализует.

Советы в статье «Как работает электронный динамометр » здесь.

Пайка нержавейки в видео:

Многими специалистами спаивание нержавеющей стали при помощи олова, считается весьма затруднительной процедурой, поскольку здесь присутствует особая роль в поведении подобного металла. Данный припой считается более эффективным вариантом в использовании, для спаивания нержавейки.

Подобный способ, считается популярным для большинства, кто сталкивается с такими процедурами, однако не всегда, получается, достичь требуемого по качеству результата. Такое спаивание в основном используется для соединения маленьких материалов, где необходимо скрепить небольшие детали, а так же применяется для заделки различных малых трещин, и других похожих дефектов. Здесь наличие требований не слишком большое, однако, спаивание необходимо производить на максимально высоком уровне по качеству. Припои для таких работ производятся в прутках, имеющих сходства с проволокой для сваривания. Спаивание нержавейки при помощи олова в промышленных сферах применяется довольно редко, в отличие от домашних условий. Не важно, чем осуществляется процесс спаивания, паяльником либо горелкой, все равно при воздействии температуры материал будет быстро растекаться, поэтому необходимо осуществлять аккуратные движения для получения наилучшего результата. Так же для качественного соединения потребуется правильно настраивать необходимые параметры и режимы при помощи регулировки, а так же выбирать соответственные расходные материалы. Такие работы осуществляются по техническим условиям, которые должны соответствовать ГОСТу 860-75.

Преимущества процесса спаивания нержавеющей стали при помощи олова

  • Благодаря такому процессу можно довольно просто и максимально быстро осуществить процесс по заделке маленьких поломок, не применяя сложные процедуры;
  • Подобные работы не занимают много времени и длительных подготовительных процедур;
  • Цены на расходные материалы соответственно не велики;
  • Благодаря свойству олова, которое делает меньше текучесть при воздействии с большими температурами, процесс спаивания происходит более удобно и не проблематично в отличие от других припоев;
  • Во всех вариантах спаивания окончательный результат владеет соответственно высоким уровнем качества.

Недостатки спаивания нержавеющей стали при помощи олова

  • Процесс спаивания является не достаточно крепким по сравнению, с другими методами получения неразъемного соединения;
  • При использовании олова, температурный диапазон эксплуатации изготовлений становится ниже, поскольку такой металл может расплавляться;
  • Присутствуют неудобства в процессе соединения нержавеющей стали из-за большой текучести.

Оборудование и приспособления

В работах по спаиванию нержавеющей стали требуется иметь в наличии все необходимые приспособления, такие как:

  • Паяльник или газовая горелка;
  • Растворитель;
  • Припой;
  • Щетка по металлу;
  • Флюс;
  • Рукавицы для защиты;
  • Материал для протирания.

Рекомендует приобретать паяльник, который имеет мощность в 100 Вт, поскольку модели с меньшей мощностью не смогут расплавить материал до необходимой стадии. Когда предстоит спаивание деталей с большими габаритами, то, скорее всего, понадобится паяльник мощнее. Жало приспособления должно быть несгораемым, благодаря этому значительно увеличится долгосрочность.

Необходимо помнить, что паяльник считается не достаточно универсальным приспособлением, поскольку его возможности в работе ограничиваются только теми припоями, которые легко плавятся. Здесь, для более правильного спаивания, подходят бруски, полностью состоящие из олова, либо прутки для сварки из серии ПОС. Вариант первого типа прекрасно подойдет для различной посуды и других подобных емкостей, поскольку в нем отсутствуют примеси. Вместо применения флюса, для данных процедур рекомендуется использовать ортофосфорную кислоту. Таким веществом требуется обработать поверхность будущего соединения, для наиболее высокого уровня качества.

Выбор припоя и прочих материалов

Для процесса спаивания нержавейки с помощью паяльника, необходимо правильно подбирать припой, поскольку от этого выбора зависит конечный результат. Одним из самых востребованных видов считается серия ПОС. Такая разновидность для спаивания в отличие от простого олова выпускается в форме брусков с наличием дополняющих вкраплений свинца, благодаря чему свойства материала меняются в положительную сторону. Существует несколько марок такой серии:

Такие припои могут иметь в себе не только олово, еще кадмий, свинец и другие металлы. Если необходимо осуществить процесс спаивания изделий, которые будут использоваться для продуктов питания, то требуется проследить, что бы в материале не присутствовало ничего кроме олова, поскольку другие металлы могут принести вред для вашего организма.

Небольшим затруднением является выбор подходящего флюса, поскольку совсем не каждый подойдет. В подобном случае потребуется специальный активный флюс, в роле него выступает паяльная кислота, ортофосфорная кислота или хлористый цинк. Рекомендуется незамедлительно приступать к работе, после нанесения его на поверхность металла, поскольку флюс может совместиться с пленкой.

Технология спаивания нержавеющей стали при помощи олова

Перед осуществлением процесса спаивания нержавеющей стали оловом, требуется провести подготовительные процедуры с металлом. Вначале необходимо осуществить механический процесс, используя щетку по металлу или наждачную бумагу, в зависимости от толщины заготовки.

Затем потребуется удалить оксидную пленку, появляющуюся на поверхности металла, а еще от жировых появлений и других загрязнений с помощью растворителя, ацетона и прочих химических веществ. Потом, на чистую поверхность требуется нанести флюс, в случае, если комбинированный припой, в составе которого уже имеется подобное вещество, не используется. После выполнения всех подготовительных процедур, можно непосредственно переходить к процессу спаивания. Для этого потребуется осуществить нагрев детали с помощью горелки или паяльника. Если используется горелка, то нужно тщательно смотреть за уровнем кислорода, поскольку при его недостатке, металл начнет подвергаться окислению.

Что бы ни упустить такой важный нюанс, потребуется обращать внимание на цвет пламени, поскольку, если состав будет перенасыщен, оно станет светло-синим. Для расплавления припоя, понадобится произвести нагрев всей области соединения до необходимой температуры, поскольку его плавление зависит не от горелки, а от нагретого ею металла. Припой кладется на место, где детали соединяются, действуя не спеша, пока все место не будет наполнено.

Контроль качества

Такой процесс осуществляется согласно ГОСТ 19249-73. Тут могут применяться способы контроля с разрушением и без. Основными являются:

  • Радиационный контроль;
  • Технический осмотр;
  • Метод радиоскопии.

Меры осторожности

Если спаивание нержавейки при помощи олова осуществляется в домашних условиях, то необходимо выполнять правила электробезопасности. Основная проблема в том, что можно получить ожог, от паяльника соприкоснувшись с ним, а еще с металлом или припоем. Требуется наличие необходимой металлической подставки, куда можно класть паяльник, что бы избежать его взаимодействия с различными предметами особенно с легковоспламеняющимися вещами. Рекомендуется производить работы в проветриваемых помещениях, поскольку испарения от металлов и самого припоя негативно влияют на дыхательную систему.

Иногда пайка нержавеющей стали предпочтительнее сварки. Пайку применяют для тонкостенных изделий, на которые нет сильной нагрузки, и в тех случаях, когда не хотят получить коробление от нагрева.

При этом надо учитывать, что некоторые виды нержавейки требуют к себе определенного подхода с учетом их состава и технологии изготовления. К примеру, наклепанные нержавеющие сплавы при высокой температуре растрескиваются, поэтому их пайку проводят без нагрузок, предварительно проведя отжиг металла. Есть и другие тонкости.

Особенности сплавов

Нержавейку не паяют с алюминиевыми и магниевыми сплавами. С другими металлами процесс проходит отлично, при этом само место соединение отличается повышенной прочностью.

Некоторые сплавы нержавейки, особенно это касается тех, в состав которых входит больше 25% никеля, при температуре +500-700 ℃ начинают выделять карбиды. Эти химические соединения снижают коррозионную стойкость металла.

И чем длительнее процесс пайки при таком температурном режиме, тем интенсивнее карбиды выделяются. Поэтому время пайки надо сокращать. Пайку в домашних условиях проводят паяльником или газовой горелкой, причем паяльник применяют чаще.

Выбор припоя

Существует два фактора, влияющие на выбор припоя для нержавейки:

  • условия, при которых производится процесс соединения;
  • состав нержавейки.

Если приходится работать в обычных условиях (в любом помещении), то пайку лучше проводить серебряным припоем, в который входит небольшое количество никеля.

При печном проведении спаиваемого процесса, то есть, при полном отсутствии влажности, используются медные, серебряно-марганцовые или хромоникелевые припои.

Надо отметить, что твердые припои на основе серебра – лучший вариант для пайки деталей из нержавейки.

Ведь серебро так же не поддается коррозии, имеет такой же светлый цвет, как и нержавеющая сталь. Но необходимо отметить, что в чистом виде серебро в припоях не используют.

В сплав добавляют цинк или медь. Чем больше в процентном соотношении серебра, тем выше качество сплава. Правда, такой материал придется использовать при более высоких температурах. Оловянные припои используют редко, когда не требуется высокой прочности.

Таблица 1. Состав и свойства серебряных припоев

Выбор флюса

Что касается флюса для пайки нержавейки, то оптимальный вариант здесь – бура. Она может быть использована в виде пасты или порошка. Порошок буры насыпают в зону пайки двух заготовок и нагревают до температуры +850 ℃. Это так называемая температура светло-красного каления.

Как только флюс расплавился, в зону вносят припой. Если следовать стандартам, то для работы с серебряными припоями берут флюсы № 209 или 284 согласно ГОСТ, а для припоев с содержанием меди и никеля – №200 или 201.

Остатки флюса после окончания пайки удаляют водой (холодной или горячей) или делают обдувку песком. Использовать для этого соляную или азотную кислоту не рекомендуется. Это сильнодействующий материал, который разъедает припойный слой и саму нержавейку.

Как правильно паять в домашних условиях

Чтобы правильно припаять между собой две заготовки из нержавейки, надо грамотно подготовиться к процессу. Для этого в качестве флюса лучше использовать ортофосфорную кислоту или хлорид цинка, который обычно называют паяльной кислотой. Паяльник нужен мощностью 100 Вт. Что касается припоя, то в домашних условиях проще паять нержавейку оловом.

Первый этап процесса – очистка кромок двух деталей из нержавейки. Для этого используется наждачная бумага или напильник с мелкими насечками. Затем надо провести облуживание подготовленных кромок.

Для этого соединяемые плоскости обрабатывают флюсом, затем паяльником разогревают припой, который наносят на концы двух заготовок. Припой должен остаться на жале паяльника, а уже от него должен быть перенесен на плоскости, которые предстоит залудить.

Если олово не прилипло к нержавейке, то процедуру надо повторить, предварительно нагрев концы соединяемых деталей.

Процесс пайки меди или латуни с нержавейкой ничем от других не отличается. Надо зачистить кромки двух металлов, обезжирить их, провести лужение каждой кромки по отдельности.

Далее на рабочем столе надо уложить две заготовки так, чтобы между ними остался зазор не более 3 мм. Наносят флюс, разогревают, а затем в зону пайки подают припой.

Он должен расплавиться и растечься по границе заготовок. Как только зазор будет полностью заполнен, пайка прекращается. Остывают металлы естественным путем. Остатки флюса смывают водой.

Пищевые припои

В технологии пайки пищевыми припоями нет никаких отличий от стандартных операций. Нельзя использовать материалы и сплавы, в состав которых входит свинец, к примеру, марки ПОС (оловянно-свинцовый). Свинец токсичен, и наблюдается тенденция резкого сокращения его применения в паяльных операциях.

Когда используется ортофосфорная кислота, то надо саму пайку проводить быстрее. Все дело в том, что уже через 10-15 секунд на поверхности соединяемых деталей появится фосфатная пленка.

Она затруднит пайку, придется заново очищать нержавейку, убирая этот слой. Так что оптимально, если флюс наносить прямо перед самой операцией.

Полезные советы

Специалисты, которые не раз имели возможность проводить пайку нержавеющей стали, уверяют, что данный процесс не так сложен. Вот несколько рекомендаций от них в случае использования паяльника:

  • использовать для пайки надо паяльник с необгораемым жалом;
  • мощность инструмента варьируется в диапазоне 60-100 Вт, оптимально 100. Выше использовать не стоит, перегрев заготовок – это перегрев припоя, который начнет закипать. Ниже тоже не желательно, потому что не будут образовываться молекулярные связи между всеми металлами, которые участвую в процессе пайки;
  • после каждой операции жало инструмента рекомендуется очищать. Иногда приходится его затачивать;
  • паять лучше оловянными прутками или оловянно-свинцовыми. Второй вид для стыковки пищевой нержавейки не используются. Чисто оловянный припой придется хорошо разогреть, хотя бы до консистенции размякшего пластилина. Вообще, металл должен быть жидким, именно в таком состоянии он сможет прилипнуть к стали;
  • в качестве флюса используется ортофосфорная кислота. Канифоль, в силу нейтральности, для нержавейки не применяют;