Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности пайки латуни в домашних условиях: припой и оборудование

Особенности пайки латуни в домашних условиях: припой и оборудование

Пайка латуни – востребованная технология, отличающаяся универсальностью подхода. В качестве рабочего инструмента можно использовать как паяльник, так и газовую горелку. Процесс не отличается особой сложностью и строгими требованиями. Изучив особенности технологии соединение латунных изделий можно выполнить даже в домашних условиях.

Суть технологии и ее особенности

В первую очередь необходимо ознакомится с особенностями процедуры пайки. Данная технология, в качестве способа создания неразъемных соединений, не столь популярна, как сварка, поскольку показатель прочности у пайки несколько ниже.

Образование шва происходит при расплавлении присадочного материала, который называется припоем. После кристаллизации застывший состав надежно соединяет заготовки.

Отличительной особенностью пайки является подход воздействие на рабочую поверхность. При выборе припоя главным показателем является температура плавления, которая должна быть ниже, чем у основного металла. Он не меняет своего агрегатного состояния, свойства остаются неизменными. Это позволяет соединять заготовки с разнородным составом.

В этом и заключается разница между сваркой и пайкой. При проведении работ, в состав сварочной ванны входят основной металл и присадочный материал. Вместе они формируют шов, что неизменно отражается на качестве металла, который подвергся температурному воздействию. Недаром при строительстве ленточного фундамента каркас крепят с помощью проволоки, а не сварки. Пайка не влияет на параметры основного металла, чем выгодно отличается от прочих технологий соединения.

Выделим основные особенности пайки:

  • в качестве присадочного материала используют припой;
  • соединяемые изделия не плавятся;
  • материалы не взаимодействуют друг с другом;
  • походит для соединения миниатюрных элементов.

Метод широко востребован в сфере высоких технологий, благодаря низкому температурному воздействию на поверхность, что является основным показателем для чувствительных к колебаниям температур компонентов плат и электронных схем. Требования к качеству работ изложены в ГОСТе 17325-79.

Виды латуни

Существует два типа латуни, отличающиеся химическим составом:

  1. Двойная. Как следует из названия, сплав состоит из двух элементов – цинка и меди в различных пропорциях. Причем цинк играет роль легирующего элемента. Согласно техническим требованиям, такие составы имеют специальную маркировку, указывающую на тип сплава и процентное соотношение элементов. Например, Л 63 является двухкомпонентным составом, с массовой долей меди 63 %. Содержание цинка не превышает 37 %.
  2. Многокомпонентная. Специальные составы, содержащие множество примесей, состав которых зависит от области применения. К таким сплавам очень трудно подобрать оптимальный латунный припой, особенно не зная точного соотношения химических элементов в составе.

[stextbox состав многокомпонентных сплавов могут входить следующие металлы: алюминий, никель, олово, марганец и другие. Такие составы часто называют по наименованию элемента с самым высоким содержанием, например, «алюминиевая латунь».[/stextbox]

Флюсы

Грамотный выбор флюса – залог качественного соединения. Он очищает поверхность от следов масла, грязи и оксидов и подготавливает ее к пайке. Ввиду особенностей рассматриваемого материала, использовать нейтральные составы на основе спирта и канифоли нецелесообразно. Специалисты рекомендуют применять активный флюс для эффективного удаления оксидной пленки.

Важным фактором является химический состав сплава. Для классического двухкомпонентного материала Л 63 достаточно использовать раствор хлорида цинка в борной кислоте. Для многокомпонентных сплавов лучше приобрести универсальный флюс для работы с латунью – ПВ 209 и ПВ 209Х. При выборе готового состава следует внимательно изучить инструкцию, с рекомендациями по эксплуатации.

Припой

Начинающие мастера не знают, какой припой для латуни выбрать, для достижения наилучших результатов.

Рассмотрим основные марки:

  1. Для пайки латуни и меди специалисты рекомендуют использовать припои медно-цинковой группы. При выборе следует обращать внимание на температуру плавления. Например, для ПМЦ-48 она составляет 880 Сº.
  2. Медно-фосфорные припои группы МФ отличаются доступной ценой. Эксплуатационные характеристики несколько ниже, чем у составов с добавлением серебра.
  3. Группа серебряных припоев ПСр относится к твердым сортам. Полученное соединение отличается высокой устойчивостью к механическим и вибрационным нагрузкам.
Читайте так же:
Садовая электропила для обрезки деревьев

При пайке стали латунью используют сплав марки Л-63, который зарекомендовал себя лучше всего. Форма выпуска – проволока латунная для пайки. Его применяют исключительно для работы с твердоплавкими материалами.

Заслуживают внимания латунные припои с флюсом. Их стоимость выше, чем у классических составов, однако цена компенсируется удобством в применении и снижении количества брака в работе.

Приготовление своими руками

Многие мастера предпочитают готовить припой своими руками в домашних условиях. Лучше всего себя зарекомендовала смесь из двух частей серебра и одной части меди.

После проведения замеров, металл расплавляют в тигле и путем перемешивания добиваются получения однородной массы. Охлаждение проходит в холодной воде.

Готовому припою придается нужная форма, после чего производят зачистку с помощью крупного напильника.

[stextbox размеры тигеля – 20х20. Его основой могут служить графитовые угли из контактных элементов.[/stextbox]

Паяльником

Основная сложность работы с латунью, в отличие от пайки прочих цветных металлов горелкой или паяльником, заключается в оксидной пленке, которая образуется в процессе испарения цинка после нагрева латуни.

Для пайки данного сплава с помощью паяльника, необходим качественный аппарат, мощностью не менее 1000 Вт. Такое требование связано с высокой температурой плавления латуни и используемых припоев. Исключение составляют медные латунные сплавы, температура плавления которых гораздо ниже.

Наилучшим выбором считается паяльная станция, с функцией регулировки температурных параметров. Использование такого оборудование позволяет с легкостью подобрать оптимальные параметры работы без риска перегрева поверхности.

Использование горелки

Для пайки латуни можно использовать газовую горелку. Особые требования предъявляют к размещению заготовки – ее необходимо поместить на поверхность из жаропрочного материала.

Подготовительный этап не отличается от аналогичной процедуры перед пайкой электрическим паяльником.

Процесс начинают с постепенного нагрева поверхности, с целью увеличения смачивающих свойств припоя. После этого заготовку прогревают до рабочих параметров, достижение которых характеризуется появлением характерного красного оттенка на поверхности.

Использование горючего газа не имеет особых преимуществ перед электрическими источниками питания.

Этапы проведения работ

Пошаговая инструкция процесса пайки латуни в домашних условиях имеет следующий вид:

  1. Очистка и обезжиривание места соединения.
  2. Обработка поверхности флюсом.
  3. После завершения подготовительных процедур в зону нагрева вносим припой, измельченный до состояния стружки.
  4. Начинаем постепенный прогрев поверхности. Важно, чтобы пламя постоянно перемещалось, во избежание перегревов.
  5. После формирования шва прекращаем обработку заготовку и ждем остывания в естественных условиях.
  6. Смываем остатки флюса.

Качественные характеристики шва зависят от правильности выбора расходных и присадочных материалов, а также соблюдения требований к технологическому процессу.

Заключение

Для получения качественного соединения необходимо определить состав латуни. На основании полученных данных подбирает флюс и припой для проведения пайки. Работы можно выполнять как электрическим паяльником, так и газовой горелкой.

[stextbox 6-го разряда Мовчан Ярослав Евгеньевич. Опыт – 13 лет: «По работе часто сталкиваюсь с необходимостью проведения паяльных работ с латунью простых марок. Перепробовал множество составов. Как показала практика, лучше всего использовать офлюсованный серебряный припой с содержанием металла 20 %. Стоимость, конечно, высоковата, но при ответственных работах можно быть уверенным в надежности соединения».[/stextbox]

Флюсы для плавки латуни

В идеале нужна отдельная печь или костер для форм, и отдельная для тигелей. После выпаривания воска форма не должна остыть, так что не вытаскивайте ее раньше времени из огня. Температура в горне у вас будет такая, что для вытаскивания тигеля необходимы клещи с длинными ручками. Также запаситесь ведром с водой, сопло и клещи достаточно быстро раскаляются докрасна и их необходимо периодически остужать, окуная в воду.

После заливки в форму расплавленный металл прикрывается картошкой или яблоком, влага внутри превращается в пар, который создаёт давление и проталкивает жидкий металл в форму.

Кузнечные меха вам придется сделать самостоятельно, в интернете много руководств на эту тему. Клещи можно заказать в кузнечной мастерской или купить в специализированном магазине.

Читайте так же:
Насадка на дрель kwb

После остывания формы с отливкой, разбиваем форму.

После вынимания из формы у отливки следует удалить литник и снять заусеницы.

Литье бронзы

Оборудование:

  • Печь для плавления бронзы
  • Печь для разогрева форм
  • Тигель (керамический или металлический)
  • Большие кузнечные меха
  • Формы для отливки восковок из мыльного камня
  • Клещи

Материалы:

  • Уголь
  • Глина
  • Воск
  • Флюс

Разница в литье между латунью и бронзой только в температуре плавления металла. Если горн для латуни можно сделать за полдня из глины, то для бронзы нужна серьезная стационарная печь. Температура плавления бронзы 930—1140 °C. Эта разница около 100 °C , как оказалось, недостижима на открытом огне. Печь делается таким образом, чтобы сопло мехов не соприкасалось с горящими углями, в печи есть отверстие для сопла, но до углей металл не должен доходить. Пример конструкции печи:

В какие формы вообще можно лить цветной металл?

Чаще всего формы изготавливаются из глины, есть техники литья в песок, землю и дерево, а также современная технология литье в силиконовые формы.

Что такое мыльный камень и где его взять?

Мыльный камень — талькохлорит, в раннем средневековье использовался для литейных форм, скульптур и светильников. Сейчас купить его можно практически в любом магазине для саун и бань (для проекта мы покупали в “Гидрокомфорте”), продается коробками, лучше брать не обвалованный, а колотый — у него встречаются ровные сколы, требующие меньше обработки.

Как вырезать форму из мыльного камня?

Камень нужно отшлифовать до гладкой, почти отражающей поверхности. Мыльный камень очень хорошо подвергается обработке и вырезать форму в нём довольно легко, но сначала камень нужно подготовить. Камень нужно отшлифовать до гладкой, почти отражающей поверхности. Для этого нужна ровная гладкая поверхность и несколько листов наждачной бумаги разной маркировки. Хорошим вариантом для наших целей будет последовательное использование 40-80-120-180-280-400. В конце две половинки формы притираются друг о друга с добавлением воды, чтобы при их соединении не было люфта и просветов. На одной из половинок рисуется силуэт будущего изделия, затем выцарапывается по контору острой железной палочкой и дальше внутренний объём вырезается маленькими штихелями. Когда одна половина готова, нужно засыпать порошком, который остался после резки форму и аккуратно приложить сверху вторую половину, тогда порошок отпечатает на ней контур. Далее вырезается вторая сторона и литник.

Какой воск лучше использовать — ювелирный или пчелиный?

Конечно, ювелирный воск более удобен, в расплавленном состоянии он плотный и тягучий, а когда остывает — становится твёрдым и пластичным, он легко достаётся из формы, не ломается и не размазывается по ней.

Для чего нужен флюс, какой конкретно, в какой момент его использовать и где купить?

Флюс в кузнечном и литейном деле нужен для многих операций — пайки, кузнечной сварке, плавки и восстановительной плавки. В основном флюс нужен для растворения окислов и ограничения доступа кислорода. Самый универсальный флюс — натрий тетраборнокислый (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%B0%D1%82_%D0%BD%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%8F) или просто бура. Он засыпается в тигель в момент плавления металла. Буру можно купить в магазинах промышленной химии или на складах стройматериалов (в Калининграде мы покупаем в «Регион-снабжении»).

Где взять олово, латунь и бронзу?

На складе цветного металлопроката или заказать по интернету (это выйдет значительно дороже). В Калининграде мы знаем два склада: «Курган-Балт» и «Балтцветмет».
Важный момент: чистое олово, без примесей свинца, стоит достаточно дорого, но если вы планируете отлитые изделия использовать в качестве украшений, посуды или игрушек, ни в коем случае не покупайте более дешевый припой, который активно предлагают продавцы.

Что стоит почитать тем, кто хочет заниматься литьем?

Книги по литейному производству, например «Основы технологии литейного производства» и «Справочник рабочего-литейщика».

Читайте так же:
Схема включения амперметра и вольтметра в цепь

Использование буры для пайки латунью

Вообще любая пайка различных видов металлов представляет собой способ соединения между собой элементов металла при помощи высоких температур и самых разных припоев.

Если говорят о пайке бурой, то имеют в виду применение этого состава в качестве основного флюса.

Для спаивания металла в этом случае по большей части пользуются серебряным, а также латунным припоем.

Она выступает своеобразным электродом и позволяет работать со сталью, латунью, медью, а также серебром.

Бура для соединения металлов

Пользоваться ей достаточно просто, если знать технологию процесса пайки и иметь представление о характеристиках различных групп металлов.

В процессе горения сама бура становится вязкой стеклянной массой.

Следует отметить, что температура плавления данного типа припоя составляет порядка девятисот градусов по Цельсию.

Этот высокотемпературный флюс в момент пайки образует на поверхности металла соли, удаление которых можно произвести только путем механической зачистки.

В настоящее время буру купить можно в любом строительном магазине по доступной цене.

Основные характеристики

Этот высокотемпературный флюс нашел широкое применение. Состав, главным образом, используют для спайки между собой таких металлов, как сталь и чугун, а также медь.

В этом случае припоем выступают латунь, медь, а также серебро или золото.

Бура в расплавленном виде достаточно успешно растворяет окислы самых разных металлов, а кроме этого, очищает поверхность от различных спаиваемых деталей из металла.

Особенностью работы с бурой является то, что по окончанию процесса пайки необходимо в обязательном порядке произвести удаление остатков солевых отложений.

Данное вещество способно при смешивании с борной кислотой в равных долях образовать борный флюс.

В этом случае смешивание необходимо производить максимально тщательно и сделать это легче всего в фарфоровой ступке.

Далее следует хорошо нагреть используемый растворитель непосредственно в дистиллированной воде и выпарить до того момента, когда образуется твердый осадок.

Чтобы флюс получился более активным, в него добавляют соли, относящиеся к фтористой или хлористой группам.

Данный активный флюс преимущественно используется для пайки медных материалов. Собой бура представляет порошок, в котором полностью отсутствует вода.

Кристаллы этого вещества имеют прозрачный или сероватый оттенок с характерным жирным блеском.

Бура активно применяется в ювелирной сфере, как флюс, при помощи которого скрепляют между собой драгоценные металлы. Кроме этого, она также используется в медицинских целях и при производстве стекла.

При помощи буры в некоторых случаях ремонтируется техника. В ее состав входят те вещества, которые способны вступать во взаимодействие с различными группами металлов.

В зависимости от используемого металла, ее состав может изменяться и дополняться различными более активными компонентами. Состав буры является определяющим фактором при выборе этого материала.

Пайка элементов из меди

Данный химический состав очень часто используют для выполнения пайки в домашних условиях труб из меди и других медных материалов.

Следует отметить, что практически в каждом доме можно найти некоторые элементы в системе водопровода, выполненные из меди.

Перед тем как выполнить ремонт таких элементов при помощи буры, рекомендуется изучить свойства этого материала и изучить технологию пайки.

Данный высокотемпературный флюс имеет ряд достоинств. В первую очередь, им можно пользоваться при любой температуре изделия.

Кроме этого, пользуясь этим электродом, можно производить соединение металла с неметаллом. Соединения, которые получены этим припоем, можно в любой момент без каких-либо сложностей распаять.

Следует отметить и то, что сами детали и припой имеют отличное взаимодействие между собой.

Кроме этого, размеры и форма самого изделия никак не меняются, так как данным электродом основной металл не подвергается деформации и расплавлению.

Такая пайка металла обеспечивает прочное и достаточно надежное соединение.

Следует отметить, что пользоваться бурой следует в определенной последовательности. В первую очередь, следует тщательно подготовить к работе саму поверхность в месте пайки.

Читайте так же:
Швеллер размеры таблица вес за метр

Для этого необходимо с поверхности полностью удалить все загрязнения, снять образовавшуюся оксидную пленку, что очень удобно сделать флюсом, в котором основным элементом выступает бура.

Далее следует в обязательном порядке, в образованный элементами зазор, аккуратно ввести припой в жидком состоянии.

В этот момент между самими деталями и непосредственно припоем осуществляется плотное взаимодействие. После этого припой начинает постепенно кристаллизоваться.

Если всю работу выполнить правильно и в соответствии с технологией, то соединение получиться прочным и надежным.

Подготовка инструмента и материала

Для того чтобы выполнить пайку бурой, следует подготовить для работы необходимое оборудование. В первую очередь, для выполнения соответствующих работ понадобится хороший резак исключительно для деталей из меди.

Также следует иметь под рукой специальную кисть, при помощи которой можно будет удобно наносить флюс-пасту из буры.

Кроме этого, понадобиться оловянный припой, непосредственно сама бура в виде пасты, а также горелка. Для пайки можно использовать горелки самых разных типов.

Одинаково подойдут горелки, которые оснащены пьезорозжигом или газовыми баллончиками. Не стоит использовать дорогостоящие горелки без функции розжига, так как они не добавляют удобства при пайке.

При выполнении пайки с использованием бура следует выполнять определенный порядок действий.

Так, для начала необходимо тщательно зачистить поверхность в месте выполнения соединения, для чего можно воспользоваться специальной щеткой с металлическими волокнами.

Если пайке будут подвергаться трубы, то необходимо обязательно произвести и их внутреннюю очистку. Также рекомендуется выполнить чистовую зачистку до блеска металла.

Сделать это можно при помощи мелкой наждачной бумаги. Далее кистью следует нанести флюс из буры, причем, как на внутреннюю, так и на внешнюю поверхность трубы.

После этого необходимо спаиваемые детали максимально плотно сжать между собой.

Всю последующую работу необходимо производить с предельной осторожностью с соблюдением техники безопасности, так как будет использоваться открытый огонь.

Перед началом работ горелку следует зажечь, после чего тщательно прогреть место стыка в течение двадцати минут. Далее припоем обрабатывается место скрепления, после чего выполняется сама пайка.

Для присадки в этом случае следует использовать проволоку из латуни. В момент проведения пайки сама бура насыпается в необходимом количестве непосредственно на место спаивания материалов.

При проведении работ можно пользоваться графитовым электродом, соблюдая при этом предельную осторожность. Сам процесс пайки бурой не занимает много времени и выполняется достаточно просто.

На видео, которое размещено в начале нашей статьи, подробно показано, как работает бура.

Советы и рекомендации

Пайка бурой может без проблем производиться и в домашних условиях, но только на подготовленном месте и с соблюдением правил по технике безопасности.

Пользуясь электродом, лучше использовать и различные защитные средства. В том случае, если бура достаточно длительно хранилась, рекомендуется ее перед началом работ особым образом переплавить.

Для этих целей используют либо тигилек, либо шамот.

Полученное в результате плавления вещество необходимо будет тщательно раздробить до порошкообразного состояния, после чего поместить для дальнейшего хранения в герметичную емкость.

Следует помнить, что наносить флюс следует только тогда, когда место пайки раскалиться докрасна.

Прогревать место пайки необходимо по всей его площади, аккуратно водя горелкой в разные стороны. Для пайки следует использовать небольшое количество буры.

Сама бура в момент пайки должна полностью расплавиться и плотно растечься по всему месту соединения и образовать специфическую пленку. Совместно с бурой лучше всего использовать латунь.

Оптимальным моментом для нанесения припоя является тот, при котором место соединения раскаляется докрасна, а расплавленная бура приобретает ярко выраженный синеватый оттенок.

Следует отметить, что и бура, и латунь имеют практически одинаковую температуру плавления.

Флюсы для плавления алюминия: химический состав

Газообразные и твердые флюсы играют важную роль в дегазации, удалении магния и флюсовании алюминия и его сплавов.

Читайте так же:
Схема подключения светодиодных светильников в подвесном потолке

Газы, инертные и активные, или твердый флюс гексахлорэтан могут применяться для удаления растворенных водорода и натрия.

Магний можно удалять продувкой хлором или обработкой флюсом, содержащим фторид алюминия.

Флюсы на основе смеси KCl-NaCl применяются в качестве покрывных, то есть для защиты алюминиевого расплава от окисления.

Чтобы извлечь алюминий из шлака применяют более активные флюсы, содержащие криолит или некоторые другие фториды. См. также Плавление алюминия: образование шлака

Хлористый натрий и хлористый калий во флюсах

Твердые флюсы являются в основном смесью хлористых или фтористых солей с добавками, которые дают им специальные свойства. Большинство флюсов основаны на смеси KCl и NaCl, которые образуют низкотемпературную эвтектику (665 °С). Другим частым ингредиентом флюсов является NaF, который образует тройную эвтектику с KCl и NaCl с точкой плавления 607 °С. При этом температура плавления алюминия (технически чистого) составляет около 655-660 °С.

Покровные флюсы для алюминиевого расплава

Обычный покровный флюс содержит около 47,5 % NaCl, 47,5 % KCl и 5 % фтористой соли. Низкая температура плавления повышает текучесть флюса.

Другие покровные флюсы основаны на смеси MgCl2-KCl, которая образует низкоплавкую эвтектику при 424 °С, или на карналлите (MgCl2∙KCl), который плавится при 485 °С. Эти покрывные флюсы имеют высокую текучесть и могут образовывать на поверхности расплава тонкий слой.

Однако MgCl2 является довольно дорогим, поэтому его применяют в основном во флюсах без натрия для алюминиевых сплавов с содержанием магния более 2 %.

Флюсы – смеси солей

Во флюсах применяют много веществ – около 3 десятков – все они являются солями. Большинство из них – это хлориды и фториды. Добавки этих солей во флюсы повышают их специфические свойства: текучесть, смачиваемость, химическую активность.

Самые известные из них – хлористый натрий (поваренная соль) и хлористый калий. Температура их плавления в чистом виде – 801 и 770 °С соответственно. Их плотность в твердом состоянии – 2,165 и 1,984 г/см 3 , а в жидком – 1,55 и 1,53 г/см 3 .

Роль фтористых солей во флюсах

Фтористые соли щелочных металлов действуют как поверхностно-активные вещества, снижающие поверхностное натяжение между флюсом и металлом, а также между флюсом и оксидами. Хлористые соли, также как и AlF3 и MgF2, проявляют это свойство в значительно меньшей степени.

Фтористые слои щелочных металлов способны растворять оксиды и проникать в оксидные пленки, которые содержат металлический алюминий в шлаке и скоплениях загрязнений. Это приводит к повышению смачиваемости, что способствует отделению оксидных включений от расплава и металлического алюминия от шлака.

К сожалению, фтористые соли щелочных металлов имеют высокую температуру плавления. Это приводит к утолщению пленки жидкого флюса, что ограничивает его применение. Кроме того, утилизация солей, содержащих фтор, имеет больше проблем, чем чисто хлористые соли.

Фтористые слои во флюсах

Флюсы могут содержать такие фтористые соли:

  • криолит (Na3AlF6);
  • фторид кальция (CaF2);
  • силикофторид натрия (Na2SiF6).

Их содержание во флюсах может достигать 20 %.

Роль кислорода в компонентах флюсов

Добавление во флюсы компонентов, содержащих кислород, таких как KNO3 обеспечивает выделение тепла. Кислород, который освободился при разложении нитратов, реагирует с металлическим алюминием с образованием оксида Al2O3 и выделением значительного количества тепла. Это локально повышает текучесть, способствуя отделению металлического алюминия от оксидов. В чистящих флюсах эта реакция повышает проникновение флюса в наросты на футеровке.

Флюсы, образующие газы

Некоторые твердые флюсы разлагаются на хлор, углекислый газ CO2 или такой газ, как AlF3. Если эти флюсы помещают под поверхность алюминиевого расплава, они образуют пузырьки, которые удаляют водород. Наиболее известным таким флюсом, выделяющим газ, является гексахлорэтан C2Cl6. Он образует газы Cl2 и AlCl3.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector