Пайка нержавейки: особенности, технология и советы профессионалов. Выбор припоя для пайки

Содержание

Сущность паяльной технологии

Пайкой называют соединение металлических деталей с помощью припоя, являющегося более легкоплавким металлом, который, будучи расплавленным, смачивает соединяемые поверхности.

Таким образом, процесс паяния связан с нагреванием и протекает при температуре, превышающей точку плавления припоя, но не достигающей температуры плавления соединяемого металла.

В процессе пайки соединяемые детали основного металла не изменяют форму, поскольку сами не подвергаются плавлению.

Прочность создаваемого соединения определяется механическими свойствами, которыми обладает припой для пайки. Когда стальные детали припаивают друг к другу, соединение всегда уступает по прочности основному материалу.

Главным препятствием для создания паяных соединений является окисел, образующийся на поверхности любого металла. Слой окисла не позволяет расплавленному припою равномерно смочить поверхность детали, поэтому металл должен предварительно зачищаться.

Для защиты поверхностей от окисления в процессе спаивания, применяются специальные вещества – флюсы. Для соединения разных материалов используются различные флюсы. Например, для того, чтобы спаять нержавейку, применяют буру. Флюсами для стали могут служить канифоль, паяльная кислота.

Основным процессом, сопровождающим создание паяного соединения, является нагрев заготовок. В зависимости от массы спаиваемых деталей и вида применяемого припоя, нагрев может осуществляться следующими способами:

  • паяльником;
  • газовой горелкой;
  • высокочастотным индуктором;
  • в специальных печах.

Например, проволоку небольшого диаметра можно легко прогреть обычным паяльником, при пайке стальных труб понадобится газовая горелка, а массивную заготовку придётся помещать в печь.

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.

Чем лучше всего паять изделия из стали

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.

Пайка твёрдым припоем

Информация о бессеребряных припоях для пайки нержавеющей стали
Припой П-81 (диам. 2 мм)

Состав: Медь 52-54%, Фосфор 6-7%, Никель 6-7%, Цинк – 32-36%.

Соединяемые материалы: медь, серебро, никель и их сплавы (в т.ч. латунь), стали (в т.ч. нержавеющая), чугун, твердые сплавы и их сочетания и др. Пайка с использованием флюса.

Температура плавления 630-660 град.С, температура пайки 680-700 град.С.

Свойства: предел прочности на срез по стали 170 МПа; область разрушения телескопического соединения медь-сталь – по меди. Обеспечивает высокую герметичность паяных конструкций под давлением до 16 атм., обеспечивает высокую надежность работы фреоновых систем, высокое качество при ремонте твердосплавного инструмента. Наиболее эффективен взамен высокосеребряных припоев ПСр25, ПСр29.5, ПСр40, ПСр45.

Рекомендуемые флюсы: ФК-250, ФК-235, ПВ-209.

Припой П-21 (ЛОК-57)

Состав: Медь 55-57%, Олово 6,7-7,3%, Никель 0,7-1,4%, Цинк – 34-38%.

Соединяемые материалы: стали, медь и ее сплавы, никель и его сплавы и их сочетания.

Свойства: предел прочности на разрыв по стали 240-260 МПа; область разрушения телескопического соединения – паяемый материал. Применяется для пайки стальных тонкостенных изделий, пайки штуцеров компрессоров и других конструкций с повышенными требованиями по прочности.

Технология пайки нержавеющей стали простым оловом, была освоена мной почти сразу. Работа по этому, проверенному методу затруднений не вызывала. Прочность изделий и качество работы, на тот момент, вполне удовлетворяли мои скромные потребности. Несмотря на имеющийся опыт, я долго не решался приступить к работе с твердыми припоями. Долго колебался в выборе – вложить средства в оборудование и материалы или обратиться к специалистам по аргонно-дуговой сварке. Дух авантюризма и желание не зависеть от других людей склонили мой выбор в сторону вложения средств в «неизвестность». Результатом этой «авантюры» стала полная независимость от дорогостоящих аргонщиков, и получение изделий приличного качества.

Низколегированной

Низколегированная углеродистая сталь относится к сплавам железа, наиболее легко подвергаемым процессу пайки.

Это объясняется тем, что на поверхности сталей данного типа образуется сравнительно непрочная плёнка окислов, легко устраняемая применением обычных флюсов.

Процесс пайки чёрных металлов может проходить при относительно низкой температуре, не превышающей 450 ℃ в случае применения мягких и легкоплавких свинцово-оловянных припоев.

Для получения паяного соединения, обладающего большей твёрдостью и механической прочностью, следует применять более твёрдые тугоплавкие припои, например на основе меди. Такая пайка осуществляется при температуре до 750 ℃.

Конструктивной

Этот вид сталей характеризуется наличием хрома, применяемого в качестве легирующей добавки. Благодаря хрому сталь приобретает необходимые механические характеристики.

Однако наличие этого легирующего компонента существенно затрудняет процесс пайки, так как на поверхности конструкционных сталей образуется довольно прочная и с трудом разрушаемая плёнка окисла.

Припаять сталь с добавкой хрома можно, применяя активный флюс, содержащий кислоты. Кроме этого, для получения качественного результата, используются специальные приспособления, создающие защитную атмосферу в зоне осуществления пайки.

Кроме этого, стальную поверхность, подготовленную для пайки, покрывают слоем порошка, содержащего металлические компоненты. Этот защитный слой предотвращает окисление стальной поверхности и выгорание легирующих элементов в процессе нагревания.

Паяное соединение легированных сталей производится с применением твёрдых припоев, содержащих медь, серебро или никель.

Инструментальной

Инструментальная сталь отличается очень высокой твёрдостью. Однако виды инструментальной стали, не имеющие в своём составе вольфрама, изменяют свои механические свойства при нагревании до 200 ℃ и более, значительно теряя при этом прочность.

Такие виды стали не подлежат пайке. Для устранения этого недостатка инструментальные стали, подлежащие нагреву в процессе эксплуатации, производятся с вольфрамовыми добавками. Такая сталь может подвергаться нагреву до 600 ℃, не утрачивая при этом ценных механических свойств.

Спаять инструментальную сталь можно припоем на основе никеля или ферросплавов. Нагревание заготовок обычно производят индукционным способом. При этом применяются флюсы, содержащие бор и фтор.

Отличия пайки металла от сварки

Существует два основных метода скрепления двух металлов: cварка и пайка. В первом случае элементы скрепляются за счет расплавления кромки металла. Это может быть как нагрев, так и скрепление при помощи нагнетания давления. В случае пайки заготовки скрепляют между собой при помощи присадочного материала – припоя.

В некоторых случаях пайка является более щадящим и экономичным способом скрепления заготовок. Также пайка обладает рядом преимуществ:

  1. Обе детали не нагреваются да температуры плавления. Таким образом получается сохранить их физические и химические свойства.
  2. Заготовки не требуют тщательной очистки и обработки, как это требуется при сварке.
  3. Оборудование для пайки стоит намного меньше, чем сварочные аппараты.
  4. Возможность изготовления сложных узлов и конструкций.
  5. Прочность полученного стыка. Детали не гнуться и не деформируются после спаивания.

Особенности пайки нержавейки

Для получения неразъемного соединения деталей из коррозионно-стойкой стали используются присадочные сплавы с более низкими температурами плавления, чем у соединяемого основного металла. Наличие прочной оксидной пленки делает нержавейку более трудной для пайки, чем углеродистая сталь.

Чтобы припаять непосредственно к нержавеющей стали, необходимо использовать специальные смеси с диапазоном активации 100-375°C для удаления поверхностных оксидов. Эти вещества рекомендуется только для механического соединения. Из-за коррозионной активности они не рекомендуются для электрических контактов. Если остаток флюса после оплавления не будет полностью удален с использованием теплой воды с механической очисткой, швы будут нарушены из-за потенциальной коррозии в течение его срока службы.

Присадочный материал на основе свинца — это припой, который изготавливается из сплава олова и свинца, иногда с другими металлами. Полученный припой имеет более низкую температуру плавления. Свинец токсичен, поэтому все больше мастеров стараются использовать менее опасные вещества.

Альтернативным решением является использование формовочного газа, состоящего из азота и водорода. Этот метод удаления оксида используется, когда температура пайки может быть выше 350°C, активизируя водород и восстанавливая оксиды. При использовании этого метода не требуется удалять остатки реагента.

Припои, рекомендуемые при работе с нержавейкой, содержат большое количество цветного легкого металла. Они соответствуют цвету стали, не темнеют. Содержание олова составляет более 50%, чтобы обеспечить прочность сцепления, минимизировать риск гальванической коррозии паяного шва во время эксплуатации. Применяемые материалы должны соответствовать температурному диапазону применения.

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.

Используемое оборудование

Качество работы зависит от выбранных материалов, необходимого для проведения ремонта оборудования. Домашнему мастеру понадобится:

  1. Наждачная бумага (крупнозернистая).
  2. Промышленная щетка.
  3. Флюс (паста паяльная).
  4. Паяльная горелка (электропаяльник).
  5. Металлический пруток (присадочный материал).
  6. Лента малярная.
  7. Чистая тряпка.
  8. Защитное обмундирование (очки, перчатки, респиратор).

Теплопроводность аустенитных нержавеек низкая, а их коэффициент расширения высок, поэтому необходимо позаботиться о том, чтобы поверхность равномерно прогрелась. Избежать деформации, нагреть массивные изделия поможет мощный паяльник.

Меры осторожности

Правила техники безопасности при пайке заключаются в следующем:

  1. Проводят работу в проветриваемом помещении.
  2. Перед паянием нужно проверить состояние провода, нет ли повреждений корпуса паяльника.
  3. Не стоит пытаться расплавить припой горелкой, чтобы не спровоцировать возгорание.
  4. Запрещается проводить работу горелкой в непосредственной близости от огнеопасных и легковоспламеняющихся материалов.
  5. Припой, содержащий свинец ядовит, поэтому нужно работать в респираторе. Паяльник нагревается до 400°C, что может привести к ожогу или пожару.
  6. Раскаленный металл вызывает ожог, поэтому его нельзя подносить близко к телу.
  7. Всегда возвращать паяльник на подставку, когда он не используется.
  8. Стоит отказаться от использования кустарных инструментов для ремонта изделий из коррозионно-стойкой стали.
  9. Присадку легко выгорающих компонентов производят в последнюю очередь.

Технология домашней пайки нержавейки

Пайка нержавеющих сплавов стали дома применяется достаточно редко. Это сложный процесс, требующий знания технологий и соблюдения нюансов. Однако иногда провести такую сварку необходимо. К этому нужна подготовка.

Перед тем, как приступать к обработке детали, нужно изучить технологию пайки нержавейки оловом под флюсом. Найти и изучить обучающие текстовые, фото, видео материалы.

Это нужно, чтобы избежать ошибок, создать работающий шов и сохранить безопасность работы. В этой статье приведена краткая методика Пайки, указаны инструменты и нюансы.

Оборудование

Любая сварочная работа требует специальных инструментов. Некоторые из них можно собрать самостоятельно, однако для большей безопасности лучше взять собранное на заводе оборудование.

  • Для спайки металлов, в том числе нержавейки, нужен паяльник. Подойдет модель, работающая при напряжении электросети 220В и мощности от 100Вт.
  • Для обработки перед пайкой понадобятся кисть и флюс. Для нержавеющей стали это бура в форме пасты или жидкости.
  • Наждачка, напильники или шлифовальная машинка для зачистки зоны сварки.
  • Металлический припой. Для работы с нержавейкой подойдет оловянный, чистый либо с примесью свинца.

Также может понадобиться металлический трос и трубка одного диаметра. Желательно, чтобы они были изготовлены из стали.

Технология

пайка нержавейки оловом под флюсом

Методика оловянной сварки нержавеющих сплавов стали в домашних условиях и промышленных разнится. Эта статья посвящена домашним способам.

Любой метод обработки металлов начинается с зачистки рабочей поверхности. Область сварки должна быть зачищена от ржавчины, грязи, неровностей, заусенцев.

Это основное правило создания качественного соединения. Зачистка проводится наждачной бумагой, шлифовальной машинкой либо подходящим напильником.

После очищения поверхности наносится бура. Флюсы жидкой и пастообразной формы наносятся кистью, равномерным, тонким слоем. Это не только обеспечит защиту металла от окисления, но и повысит лужение.

Лужением называется формирование тонкого слоя олова или его смеси со свинцом на поверхности детали. Этот процесс – часть подготовки к оловянной сварке металлов.

В случае, если провести лужение с первого раза не получилось, проводится небольшой прогрев металла и попытка повторяется заново.

Нередко случается так, что вторая попытка не приносит результата. Олово скатывается, никак не расходится по поверхности тонким слоем. В таких случаях из троса и трубки создается подобие простой кисточки.

Эти две детали должны быть почти равного диаметра, чтобы трос удобно прошел сквозь трубку. После этого конец троса нужно «разлохматить», чтобы получилось что-то похожее на кисть. Этим инструментом проводится повторная зачистка детали.

По сути, металлическая кисть применяется вместо привычных инструментов зачистки. Ведь часто припой стекает из-за недостаточной очистки поверхности, а эта кисть способна достаточно очистить металл.

После покрытия рабочей зоны оловом, выполняется пайка нержавейки оловом под флюсом. Одной рукой к стыку подается припой, второй передвигается паяльник. Паяльник и припой должны двигаться равномерно, чтобы соединение формировалось ровно, качественно.

Нюансы

железная деталь

Уже во время завершающей части обработки можно столкнуться со сложностями. Медленная скорость сварки способствует формированию в металле карбидных соединений.

Они ухудшат надежность шва, приведут к браку. Поэтому паяльная работа должна проводиться достаточно быстро, без остановок, сомнений, промедлений.

Чтобы повысить защиту от образования карбидных соединений в нержавеющей стали стоит после обработки прокалить металл в печи.

Припой для пайки: основные характеристики

В качестве него используют различные сплавы металлов. Также есть составы на основе чистого металла. Для того чтобы с помощью того или иного припоя можно было создавать качественные соединения, эти материалы должны отличаться некоторыми качествами.

Это интересно:  Латунь - состав сплава, или преимущетва и недостатки метала

Смачиваемость

Прежде всего, любой вид припоя должен иметь отличную смачиваемость. Без этой характеристики спаиваемые детали просто не смогут надежно контактировать друг с другом. Что такое смачиваемость? Это такое интересное явление, когда прочность связей между частицами твердого вещества и жидкости выше, чем у молекул жидкости. Если есть смачиваемость, тогда жидкость растечется по поверхности и попадет во все полости. Итак, если припой для пайки не смачивает, к примеру, медь, тогда его нельзя использовать с этим металлом. Для пайки ее не используют свинец в чистом виде. Его характеристики смачивания очень низкие и нельзя рассчитывать на высокое качество соединения.

Температура плавления

Какой бы ни был вид припоя, температура, при которой он начнет плавиться, обязательно должна быть ниже плавления спаиваемых материалов. Также она должна быть выше, чем рабочие температуры деталей.

Говоря о температуре плавления, подразумевают две точки. Это значение, при котором легкоплавкие компоненты начнут процесс плавления, и минимальное, где сплав превратится в жидкость. Разница этих двух температур называется интервалом кристаллизации. Если место пайки находится в пределах данной разницы, то даже небольшие механические нагрузки на деталь могут полностью разрушить структуру припоя. В таком соединении будет отмечаться высокая хрупкость и сопротивление. Помните главное: не следует каким-либо образом воздействовать на соединение до тех пор, пока припой для пайки не полностью кристаллизовался.

Состав и его физико-химические свойства

Припои для пайки нержавеющей стали имеют определенный ряд металлов, которые входят в их состав. Каждый из них влияет на свойства общего материала, в зависимости от того, в каком процентном соотношении он там содержится. Среди них можно выделить следующие элементы состава:

  • Олово – является мягким металлом, температура плавления которого достигает 231 градус Цельсия. Оно растворяется в серной и соляной кислоте, но в большинстве случаев органические кислоты на него не воздействуют. При нахождении в условиях комнатной температуры материал не окисляется, но если температура упадет ниже 18 градусов, то кристаллическая решетка материала станет разрушаться и шов будет сереть.
  • Свинец – основным свойством данного материала является легкоплавкость. В чистом виде его практически не применяют, так как он оказывается слишком мягким, но это же помогает легче его обрабатывать. Окислению подвергается только та часть, которая контактирует с воздухом, то есть внешняя поверхность. Кислоты и щелочи с органикой и азотов легко растворяют свинец.

Свинец

  • Кадмий зачастую входит в легкосплавные припои, куда он добавляется в малых дозах, как правило, с оловом, свинцом или висмутом, так как в чистом виде является токсичным. Температура плавления достигает 321 градуса Цельсия. Обладает отличными антикоррозийными свойствами.
  • Висмут также относится к легкосплавным металлам. Температура плавления его достигает 271 градус Цельсия. Материал хорошо растворяется в азотной кислоте и в нагретом растворе кислоты серной.
  • Сурьма относится к тугоплавким металлам. Температура его плавления составляет 630 градусов Цельсия. Материал имеет отличные антикоррозионные свойства. На него не действует воздух и он не подвергается окислению, но при этом металл является токсичным. Когда его применяют в припое, то он дает своеобразный глянцевый эффект.
  • Цинк является хрупким металлом, которые имеет серо-синий оттенок, температура плавления которого составляет 419 градусов. На воздухе быстро окисляется, поэтому, его применяют для спайки мест, которые находятся во влажных условиях, так как окислительная пленка сразу покрывает шов, которая его защищает. Он может легко растворяться в кислотах и используется преимущественно в твердых припоях.
  • Медь это самый тугоплавкий из состава металл. Температура плавления достигает 1083 градуса Цельсия. Он не поддается воздействию воздуха, но через некоторое время может окислиться от влаги. Применяется в тугоплавких составах.

Медь

Медная проволока

C низкой температурой плавления

Все жаропрочные, многие нержавеющие стали предназначены для высоких температурных нагрузок. Мягкие припои для их паяния применяются редко.

В некоторых случаях пайку проводят, используя припой для нержавеющей стали из олова и свинца. Детали нагревают пламенем горелки или паяльника. Рабочие части окунают в расплав.

В маркировке припоев рядом с сокращением ПОС присутствуют цифры, указывающие на содержание олова. Так, в составе ПОС-18 содержится 18 % олова, до 2,5 % сурьмы, десятые доли процента меди, висмута, мышьяка, все остальное составляет свинец.

Припой ПОС-30 включает 30 % олова, до 1,5 % сурьмы, мизерные количества меди, висмута, мышьяка. Остальную часть массы занимает также свинец. Состав ПОС-40 вмещает до 40 % олова, около 2 % сурьмы, незначительные примеси меди, висмута, мышьяка, почти 58 % свинца.

Для проведения успешной пайки нержавеющих сталей необходим флюс. Образованию хорошего шва способствует смесь хлористого цинка и соляной кислоты. Можно как флюс использовать 40 %-й раствор ортофосфорной кислоты в воде.

Иногда облегчает спайку нержавейки предварительное омеднение электролизом. Если электролитическая установка имеется в зоне доступа, процесс не составляет труда, приводит к хорошему спаиванию.

Серебряные

Для пайки нержавеющих сталей широко используются припои на основе серебра. Кроме благородного металла смесь включает цинк и медь. Иногда применяют припойные массы, в которые дополнительно введены никель, фосфор, кадмий, палладий.

Припой для пайки нержавейки с содержанием серебра от 25 % до 45 % при добавлении в зону пайки флюсов гарантирует образование прочного соединения.

Прибавление кадмия приводит к уменьшению температуры плавления массы, увеличивает ее текучесть, способствует образованию прочного и пластичного шва. Важно обратить внимание на процентное содержание серебра.

Если в сплаве содержится кадмий, то минимальная концентрация благородного металла должна составлять 40 %. Иначе качество шва на нержавеющей стали будет плохим.

Добавление никеля и кадмия увеличивают текучесть расплава. Введение фосфора позволяет без флюсов паять омедненные поверхности нержавейки и жаропрочных материалов, используя любые способы нагревания.

Это удобный метод соединения деталей с ограниченным доступом в тех случаях, когда флюс применять сложно. Остатки флюсовой смеси невозможно удалять в труднодоступных местах.

Для особых видов пайки нержавеющей стали применяют серебряные припойные составы, включающие до 15 % марганца или до 28 % меди и 0,5 % лития. Пайка нержавейки твердым припоем, содержащим немного лития, проводится в среде инертных газов.

Жаропрочные сплавы паяют таким составом, используя газообразны флюсы. Прибавление лития в массу увеличивает ее смачиваемость и текучесть. Иногда для улучшения качества соединения при проведении процесса в атмосфере нейтральных газов применяют припойные смеси с добавкой палладия.

Медные

Медь и ее сплавы для пайки нержавеющей стали применяют редко. Это можно делать только при температуре 1120 ℃ в специально очищенных, осушенных средах восстановительного характера.

Если в нержавеющих сталях повышено содержание хрома, алюминия, кремния и титана, в связи с низкой текучестью меди процесс можно проводить только с флюсами в атмосфере пламени ацетилена и кислорода.

В некоторых ситуациях применяют твердый припой для нержавейки из меди и цинка с содержанием последнего до 40 %. При этом добавляют в рабочую зону твердые флюсы.

Такие средства имеют недостатки, связанные с возможностью выгорания цинка. Шов может получаться не очень прочным, хрупким при высоких температурах. Работа требует особой квалификации исполнителя.

Хороший результат дают средства ВПр-1, ВПр-, ВПр-4, в которых основным компонентом является медь. Никеля в этих составах содержится около 30 %, кремния – до 2 %, железа – до 1,5 %, бора – в следовых количествах. Такими средствами можно паять любые нержавеющие стали в печах или пламени горелки.

Специфические особенности имеет припой ВПр- 41. Он относится к самофлюсующимся композитам. Функции флюсов выполняют добавки калия, натрия, лития и фосфора.

Они удаляют имеющиеся оксиды, препятствуют образованию новых продуктов окисления, улучшают поверхностное натяжение припоя. Пайку можно проводить без применения защитных газов под действием токов высокой частоты, обеспечивающих быстрый нагрев.

Никелевые

Среди нержавеющих сталей отдельную группу составляют жаропрочные сплавы. К ним предъявляются особые требования.

Припои, в основе которых содержатся серебро, медь, марганец обеспечить должную стойкость швов при высоких температурах не могут.

Для таких нержавеющих сталей подходят припои из никеля, хрома и небольших количеств бора, бериллия или кремния. Они выпускаются в виде порошков или паст.

В вакууме, среде инертных газов данные смеси успешно растекаются по нержавеющей стали. Образующиеся швы не окисляются, обладают термической стойкостью, но имеют низкую пластичность. Несколько повысить пластические свойства соединения можно проведением отжига параллельно с пайкой.

Для пайки всех нержавеющих сталей, включая жаропрочные, также применяют припои, состоящие из 70 % марганца и 30 % никеля. Встречаются разновидности данных смесей с добавками хрома или хрома с железом.

Полученные швы отличаются стойкостью при любых температурах. За границей применяется аналогичный припой с примесью палладия. Стоимость этого металла велика. Однако цена оправдывается высокими показателями качества шва, возможностью пайки деталей с большими зазорами.

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

Проба припоя Содержание компонентов, % Температура, °С
Серебро Медь Цинк Кадмий Начало плавления Полное расплавление
ПСр-80 80,0 12,4 7,6 780 800
ПСр-75 75,0 18,6 6,4 755 755
ПСр-70 70,0 30,0 770 780
ПСр-70 70,0 26,4 3,6 745 765
ПСр-65 65,0 35,0 790 810
ПСр-65 65,0 20,0 15,0 700 720
ПСр-60 60,0 24,8 15,2 700 720
ПСр-50 50,0 50,0 779 850
ПСр-50К 50,0 16,0 16,0 18,0 650 670
ПСр-45 45,0 30,0 25,0 660 725
ПСр-25 25,0 40,0 35,0 745 775
ПСр-12М 12,0 52,0 36,0 780 825
ПСр-10 10,0 53,0 37,0 815 850

Мягкие

Чистое олово и оловянно-свинцовые припои обладают определенными преимуществами при пайке нержавеющей стали. Мягкие металлы имеют малую температуру плавления, позволяют не перекаливать сплав. Процесс подготовки к пайке занимает минимум времени. Соединение получается довольно прочным, но для значительных механических нагрузок не годится.

Среди мягких припоев общего назначения выделяются составы ПОС. Они широко распространены, выпускаются в различных формах и объемах. Наиболее популярными считаются следующие варианты.

  1. ПОС-18. В составе присутствует 18% олова, сурьма в пределах 2,5%, среди других легирующих добавок – висмут, мышьяк, медь. Остальной объем занимает свинец.
  2. ПОС-30. Здесь доля олова достигает 30%, сурьмы – 1,5%.
  3. ПОС-40. Доля свинца не превышает 58%, олово занимает около 40%, 2% объема приходится на сурьму.

Чистое олово в прутках или проволоке применяют для пайки там, где нужно исключить контакт со свинцовыми соединениями.

Твердые

При создании соединений на ответственных, нагружаемых участках, при скреплении листового металла более эффективным решением становится использование твердых припоев. Они изготавливаются из смеси серебра, цинка и меди, в некоторых случаях в качестве добавок здесь используют также палладий, кадмий, фосфор, никель. Объемная доля благородного металла здесь варьируется от 10 до 80%, но наиболее часто применяют варианты с долей от 25 до 45%. Включение кадмия в состав в основном связано с необходимостью понижения температуры, при которой металл способен оплавляться.

Среди популярных марок таких припоев можно выделить следующие варианты:

  • ПСр 25;
  • ПСр 40;
  • ПСр 45;
  • ПСр 70.

Важно учесть, что цифра в маркировке соответствует объему серебра в составе. Чем она выше, тем ниже будет температура плавления. Например, у ПСр 10 она составляет 850 градусов по Цельсию, а у ПСр 72 – всего 779. Наличие фосфора в составе позволяет, не применяя флюсов, паять омедненные нержавеющие стали. Никель и кадмий помогают повысить текучесть припоя.

Недостатки пайки нержавейки твердыми припоями

Твердые припои на основе олова для пайки нержавеющей стали имеют существенные недостатки:

  1. Низкая прочность готового соединения.
  2. Температура, которую выдерживал материал, снижается до температуры плавления припоя.

Из-за высокого показателя текучести твердого припоя при нагревании с ним сложно работать на вертикальных поверхностях.

Выбор флюса

Недостаточно просто знать, какой флюс подходит для пайки нержавейки. Необходимо понимать, как его выбирать. Выше мы уже упомянули, что для домашней работы лучше использовать пастообразный флюс или даже жидкий. Он наносится с помощью кисти. А вот порошкообразный или сыпучий флюс скорее подходит для профессиональной сварки на производстве.

С консистенцией все ясно. А что насчет состава флюса? Здесь не все так просто. Многие ошибочно полагают, что раз флюс называется «бура», значит и состоит он из этого компонента. Это не совсем так. Бура (она же натриевая соль борной кислоты) — это около 70% от всего флюса. Остальные 30% — сама борная кислота и фтористый кальций в разных пропорциях. Желательно, чтобы фтористого кальция было меньше, чем борной кислоты.

Если вы будете работать с деталями небольшого размера, что часто бывает в домашних условиях,  то флюс для пайки нержавейки можно приготовить своими руками. В этом случае необязательно использовать фтористый кальций. Достаточно смешать буру и борную кислоту в равных пропорциях. Т.е., 50% буры и 50% борной кислоты. Все компоненты должны быть в сухом виде. После смешивания полученная смесь разбавляется водой и наносится на место пайки.

Зачем нужен флюс?

Как припаять нержавейку к нержавейке? Как паять паяльником с канифолью и оловом

Это вещество обеспечит равномерное растекание припоя по поверхности зоны пайки и создаст условия для качественной адгезии материала к металлическому покрытию. Флюсы в настоящее время классифицируются по степени воздействия на следующие разновидности:

  1. Неактивные (нейтральные), в составе которых отсутствуют кислоты. Помимо этого, они почти не проводят электроток.
  2. Активные (кислотные) флюсы.
  3. Защитные (антикоррозийные), цель которых — защитить зону пайки готового соединения от коррозии и разрушения.
Это интересно:  Характеристики пищевой нержавейки. Какие марки нержавеющей стали относятся к пищевым

Если возникает вопрос, для чего нужен флюс для пайки, то ответить можно так: это вещество необходимо для соблюдения технологии, поскольку оно обязательно понадобится в ходе паяльных работ. Однако способ применения состава зависит от его исходного состояния:

  • если флюс находится в твердом состоянии, жало паяльника необходимо сначала окунуть в реагент, а после захватить им немного припоя;
  • готовую жидкую смесь придется наносить на зону пайки с помощью кисточки;
  • пастообразным веществом следует обрабатывать поверхность посредством обычной палочки.

Приготовление флюса

Правильная пайка нержавеющей стали требует от человека грамотного выбора флюса. Связано это с тем, что устойчивые к воздействию коррозийных процессов сплавы легко повредить в процессе сварки. Чтобы не допустить ошибки при выборе покупной смеси, можно приготовить её самостоятельно. Изготовление флюса:

  1. Взять порцию буры и такое же количество борной кислоты.
  2. Перемешать компоненты между собой.
  3. Разбавить чистой водой.
  4. Мешать до образования однородной массы.

Готовый состав наносится на место спайки. После высыхания увеличивается показатель адгезии к обрабатываемой поверхности.

Самодельные флюсы не уступают покупным составам. Чтобы увеличить его эффективность, перед нанесением вещества требуется обработать металлическую поверхность наждачной бумагой или надфилем.

Рейтинг самых популярных флюсов для пайки

Флюс своими руками

На десятом месте экстремальные варианты флюса, сделанные своими руками – раствор таблетки аспирина в одеколоне, салициловый спирт, электролит со старой солевой (нещелочной) батарейки, фруктовый сок, оливковое масло, нашатырь с глицерином и т.д. Такие флюсы для пайки применяются редко, но знать о них нужно. На случай, если окажетесь в глухой деревне только с паяльником в кармане.

Достоинства: можно сделать бесплатно дома из подручных материалов.Недостатки: непредсказуемый нагар и остаток с волшебным набором активных химических элементов.

Что паять: железо, нержавейка, медь, бронза, цинк, нихром, серебро, никель.

Чем смывать: без понятия чем смывать одеколон, замешанный с фруктовым соком, политым оливковым маслом – наверное, легче выжечь все остатки ацетиленовой горелкой.

Паяльная кислота

кислота это активный флюс который надо отмывать

На девятом месте ортофосфорная и паяльная кислота, которая просто разъедает любые жировые пленки на поверхности металла и поэтому обеспечивает прекрасную паяемость очищенных поверхностей. Воняет и отравляет молодой организм при нагреве просто жуть. Так что нужно проветривать помещение, а еще лучше паять на свежем воздухе. В этом случае отравление парами кислоты сведется к минимуму.

Достоинства: паяет быстро и почти все, можно сначала нанести кислоту на соединение, а потом уже паять, стоит ну очень дешево от 30 руб. за 10 мл.

Недостатки: этот флюс очень токсичен от слова ядовит при попадании на кожу и, особенно, на слизистые оболочки вплоть до разъедания, кислота все-таки. Им нельзя паять платы, потому как кислота, даже в небольших количествах оставшаяся на тонких медных дорожках, их разъест.

Что паять: медь, серебро, сталь, никель, чугун, бронза, латунь.

Чем смывать: растворителем, бензином, спиртом.

Бура для пайки

бура это твердый флюс для пайки

На восьмом месте расположилась Бура, она же тетраборат натрия, представляет собой соль борной кислоты в виде. Буру часто смешивают с борной кислотой и водой, чтобы получить жидкий активный флюс.

Достоинства: применяется при высокой температуре 700 — 900 градусов, то есть можно паять горелкой.

Недостатки:

этот активный флюс нужно смывать обязательно.

Что паять: золото, серебро, медь, латунь, чугун, сталь.

Чем смывать: удалять механически или же так: борный флюс смывается лимонной кислотой — лимонная кислота смывается водой — воду хорошо вымывает спирт.

Паяльный жир

паяльный жир пользуется популярностью при пайке проводов

На седьмом месте расплылся паяльный жир, он бывает активный и нейтральный, состав: канифоль, вазелин, парафин или стеарин, хлорид цинка, деионизованная вода и хлорид аммония. Вся эта ядреная смесь очень хорошо справляется с сильно-загрязненными поверхностями металла. Как раз для этого и нужен парафин. Он как бы приподнимает всю грязь наверх, подальше от эпицентра пайки.

Достоинства: испаряется медленно с жала паяльника, оставляет мало нагара, очень дешев (от 50 руб. за баночку 20 г.).

Недостатки: твердую консистенцию сложно наносить, остатки при нагреве работающей платы растекаются и долго испаряются.

Что паять: я бы рекомендовал паять жиром толстенные окисленные провода и небольшие металлические детали, я даже паял автомобильный радиатор этим чудо-жиром.

Чем смывать: смывается лучше всего растворителем или бензином, спирт плохо берет.

Флюсы ЛТИ, ТАГС, ЗИЛ и другие

существует много отечественных хороших флюсов с разным составом

На шестом месте расположились различной направленности с плавающей популярностью: ЛТИ (с индексами 1, 2, 3, 120 включают в себя воду, спирт, канифоль, аммиак, хлористый цинк, нашатырь, солянокислый анилин, триэтоланилин), ТАГС (глицерин, анилиновый активатор), ЗИЛ (с индексами 1, 2, 4 изготавливаются на основе хлоридов цинка, аммония, железа, соляной кислоты и воды), флюс-гель ТТ (обязательно смываемый флюс с индикацией активных остатков состоит из вазелина, эмульгатора, тетраэтиленгликоля и КРС-78), Ф-38Н (ортофосфорная кислота, диэтоламин солянокислый), ФКДТ (канифоль, спирт, мой любимый димэтилалкилбензиламмонийхлорид и трибутилфосфат), Kester 959t (разработан для пайки волной припоя без образования шариков).

Далее ФИМ (вода, спирт, ортофосфорная кислота), ЛК-2 (спирт, канифоль, хлориды аммония и цинка), ПВ (с индексами 200, 201, 284 и 209 на основе кислот применяется для высокотемпературной пайки), ФП 1 и 2 (вазелин, хлористый цинк, канифоль, нашатырь), КЭЦ (спирт, канифоль, хлористый цинк), флюс-паста ВТС (спирт, вазелин, салициловая кислота, триэтаноламин), ГК (спирт с глицерином и канифолью), КЗ (спирт с канифолью), Прима-1 (вода, спирт, глицерин, хлористый цинк).

Наиболее интересным мне показался по сходной цене в 5$.

Достоинства: большое разнообразие и доступность по низкой цене.

Недостатки: большинство этих флюсов активные, так что требуют отмывки и проветривания рабочего места.

Что паять: железо, нержавейка, медь, бронза, цинк, нихром, серебро, никель, чугун.

Чем смывать: большинство из указанных флюсов смываются спирт, растворитель, ацетон, бензин и даже водой.

Живичная канифоль

канифоль это самый популярный флюс для пайки

На пятом месте самый популярный флюс всех времен и народов, муза музыкантов, дар природы, ее величество канифоль. Канифоль бывает живичная (из живицы хвойных пород деревьев, почти не имеет жирных кислот), экстракционная (экстрагирование бензином хвойных опилок, содержит больше жирных кислот, чем живичная) и таловая (остатки после сульфатоцеллюлозного производства мыла).

В в баночках продается «канифоль сосновая». Обычно это та самая живичная канифоль с минимальным содержанием жирных кислот. Чем светлее тем меньше жирных кислот. А значит, такая канифоль даже если останется после пайки на контактах, не будет их разъедать.

Обычно канифоль не гигроскопична – не поглощает влагу, но поглощает кислород. Так что остатки жирных кислот в некачественной канифоли могут быть опасны для паяных контактов. Поэтому канифоль лучше все-таки отмывать после пайки ответственных соединений.

Бывает также жидкая канифоль (уже разведенная в спирте) и канифоль-гель (канифольная крошка, замешанная с растворителем), которые удобно наносить перед процессом пайки.

Достоинства: самый доступный и популярный неактивный флюс, в уличных соединениях можно не смывать, хорошо пахнет при нагревании.

Недостатки: если качество канифоли низкое, будет выделяться много дыма при пайке, чаще всего приходится отмывать, твердую канифоль неудобно наносить на контакты – приходится сначала плавить ее паяльником и скорее, пока она не выкипела, нести жало к месту пайки.

Что паять: медные провода, контакты микросхем и радиоэлементов, золото, серебро, латунь, цинк. Удавалось паять даже алюминий, замешав много канифоли с металлической пылью.

Чем смывать: спирт, спирто-бензиновая смесь, бензин, растворители.

Спирто-канифольный флюс

спирто-канифольный флюс оченьь популярен и его можно сделать своими руками

На четвертом месте многими любимый спирто-канифольный флюс СКФ или ФКСп (флюс паяльный спирто-канифольный). Он состоит на 60-80 % из спирта и на 20-40 % из канифоли. Такую смесь можно приготовить дома своими руками. Например многие просто крошат канифоль в спирт в соотношении примерно 1 к 3. Удобно применять в шприце с иголкой. Но при хранении в неплотно закрытом шприце начинает подсыхать на иголке и перестает течь.

Достоинства: доступный и популярный неактивный флюс, удобно наносить, дымит не сильно.

Недостатки: при нагреве, спирт начинает бурно испаряться и шипеть.

Что паять: медные провода, позолоченные и посеребренные контакты микросхем и радиоэлементов, латунь, цинк.

Чем смывать: спирт, растворители, бензин, спирто-бензиновая смесь.

Итак мы подобрались к Топ 3 лучших флюсов для пайки. На призовых местах я расположил профессиональные флюсы, которые в обычной жизни могут и не пригодиться. А вот в ремесле – очень нужны.

Флюсы Amtech RMA-223 и Kingbo RMA-218

самый популярный флюс для BGA

Третье бронзовое место занимает Amtech RMA-223 — представляет собой гелевый флюс – смесь измельченной канифоли и растворителя.

Также в составе подозреваю, могут быть активаторы и отдушка. – самый главный признак подделки – на наклейке надпись мелким шрифтом «Coliformia» вместо «California», однако как ни странно, китайский подделанный флюс весьма хорош в эксплуатации, а многие сервисы только на нем и сидят. Хотя мастера с mysku не советуют уже брать на али этот флюс, а лучше взять аналог .

Достоинства: удобно наносить гель, хорошая паяемость, можно не отмывать, подделка дешево стоит (около 200 руб.), а паяется с ней весьма неплохо и пахнет парфюмом.

Недостатки: часто подделывают, дымит из-за наличия канифоли, подделку нужно смывать.

Что паять: контакты микросхем и SMD компонентов, выводные радиоэлементы.

Чем смывать: спирт, растворитель, оригинал можно не смывать, подделку смывать обязательно.

Флюс EFD NC-D500 6-412-A Flux-Plus

очень популярный флюс - могу посоветовать профессионалам

На втором месте с серебряной медалью американский флюс EFD NC-D500 6-412-A Flux-Plus. Он представляет собой гелевый флюс, который содержит канифоль, растворитель и немного активатора. Многие мастера считают его самым лучшим флюсом из доступных. После пайки остается прозрачный твердый налет, который можно не отмывать.

Достоинства: можно не отмывать, мало дыма, прекрасная паяемость, легко наносить, особенно с пистолетом-дозатором.

Недостатки:

дорогой (тюбик 10 г может стоить 1500 руб.), вонючий, попадаются подделки.

Что паять: SMD и BGA компоненты, можно конечно и провода, но дорого.

Чем смывать: не требуется, но если хочется, то фирменный аэрозоль Flux OFF, спирт, растворители.

Флюсы Interflux 2005 и 8300

самый лучший флюс на сегодня для меня

Золотую медаль и первое место рейтинга завоевали флюсы компании Interflux. Они в России считаются самыми продвинутыми. Большой ассортимент флюсов для свинцовой и безсвинцовой пайки вкупе с хорошими эксплуатационными характеристиками по праву ставит флюсы этой компании на первое место.

Посоветовать могу безканифольную серию Interflux 2005 для ответственных работ с корпусами BGA и 8300 для работ с остальными компонентами.

Достоинства: прекрасные эксплуатационные свойства, паяемость, широкий выбор флюсов с разной текучестью и вязкостью.

Недостатки: цена является ограничивающим фактором, например тюбик 30 г может стоить от 2000 руб.

Что паять: в основном ответственная безсвинцовая и свинцовая пайка.

Чем смывать: большинство можно не смывать, спирт, растворитель, есть фирменный растворитель T2005M.

Технология

Как уже говорилось, пайка нержавеющей стали — это трудоемкий процесс, выполняя который, необходимо прилагать определенные усилия. Пока разогревается паяльник, необходимо тщательно подготовить обрабатываемую поверхность:

  • зачистить при помощи шкурки (важно не переусердствовать и не повредить изделие, поскольку от интенсивных действий появляются видимые царапины);
  • провести обезжиривание специальным раствором, уайт-спиритом или ацетоном;
  • обработать поверхность имеющимся флюсовым составом.

К тому времени, как эти процедуры будут завершены, паяльник уже будет разогрет. Это значит, что можно смело переходить к процессу пайки. Если припой мягкий, то разогреть поверхность можно жалом паяльника. При жестком припое лучше использовать газовую горелку. Здесь очень важно контролировать уровень кислорода, поскольку его избыток может испортить результат работ.

Определить просто: если пламя горелки приобрело светло-синий оттенок, то кислород присутствует в избытке.

Когда поверхность будет прогрета до той температуры, при которой начнется плавление припоя, можно приступать к процессу. Осуществляя регулярную подачу припоя, важно тщательно проходить каждый участок поверхности. Цель таких действий – сформировать максимально ровный, а главное — качественный шов.

В домашних условиях зачастую приходится паять предметы домашней утвари. Следует помнить, что даже при проведении незначительных работ нужно позаботиться о рабочем месте. Оно не должно быть загромождено посторонними предметами. Если по какой-то причине шов получился некачественным, лучше снова зачистить и обезжирить этот участок, а потом повторить процедуру пайки.

Как и чем лучше паять?

Процесс пайки нержавеющей стали во многом зависит от правильности выбора необходимого оборудования. При самостоятельном выполнении работ стоит приготовить:

  • паяльник мощностью от 80 Вт или газовую (пропановую) горелку;
  • флюс для удаления следов окисления;
  • растворитель для обезжиривания;
  • абразивы для зачистки металла (щетку, надфиль, наждачную бумагу);
  • припой на оловянной или серебряной основе;
  • ветошь или х/б ткань;
  • СИЗ.

Этого комплекта хватит для того, чтобы осуществить пайку нержавеющей стали дома или в мастерской. При работе с массивными деталями прогрев может осуществляться более мощным паяльником. Кроме того, можно совмещать в работе несколько горелок, а также применять инструмент с несколькими соплами.

Паяльником

Для работы с нержавеющей сталью понадобится паяльник с тонким необгораемым жалом. Следует также подготовить ПОС или олово в прутках толщиной 2-4 мм. Рассмотрим порядок действий.

  1. Зачистить поверхность металлических деталей. В зависимости от размера элементов может применяться наждачная бумага, напильник или УШМ с соответствующими дисками. Нужно убрать все пятна, следы повреждений, другие возможные дефекты.
  2. Выполнить обезжиривание. Оно осуществляется при помощи органических растворителей. Можно использовать ацетон или уайт-спирит.
  3. Нанести флюс. Его в жидком виде равномерно распределяют по поверхности нержавеющей стали. Слой должен быть тонким. Флюс не понадобится, если он уже входит в состав припоя.
  4. Залудить спаиваемые детали. Металлические поверхности в зоне соединения прогреваются до температуры плавления припоя, затем при помощи паяльника на них наносится припой. Он нагревается, становится текучим, покрывает нержавейку ровным слоем.
  5. Выполнить пайку. После лужения нержавеющая сталь уже полностью готова к пайке оловом. Достаточно просто прогреть область соединения, а затем подать в нее подготовленный припой. Важно, чтобы текучесть он приобретал не от контакта с паяльником, а от тепла заготовок.
  6. Завершить работу. Пайка считается выполненной правильно, если из рабочих зазоров между заготовками начинают выступать капли расплавленного металл

По завершении работ важно дать соединению остыть, чтобы шов набрал прочность. Не рекомендуется смещать или проверять скрепленные детали на разрыв. Остатки флюса с нержавеющей стали убирают, смывая его водой. Излишки припоя можно счистить при помощи инструментов для механической обработки.

Пайка нержавеющей стали дома

Часто бывает, что домашнему мастеру необходимо отремонтировать предметы домашней утвари, посуду из нержавеющей стали. Для этого необходимо подготовить определенный набор оборудования, а также рабочие и вспомогательные материалы. Чтобы качественно и быстро ремонтировать изделия из нержавейки, потребуется приобрести также определенный навык. Поэтому не стоит сразу браться за ремонт сложных или крупногабаритных изделий. Чтобы набить руку, «почувствовать металл и огонь», лучше потренироваться на ложках, кружках или просто обрезках нержавейки.

Это интересно:  Удельная плотность меди и ее удельный вес. Области применения меди

Для работы потребуется оборудовать рабочее место. Рабочий стол должен быть металлическим или иметь негорючее покрытие. Должна быть оборудована вытяжная вентиляция — как пары паяльного состава, так и флюса и обезжиривателя вредны для органов дыхания. Спаиваемые детали должны быть надежно закреплены инвентарными крепежными приспособлениями — тисками, струбцинами, зажимами, распорками.

Рабочая зона не должна быть загромождена, в ней могут находиться только спаиваемые детали.

Емкости с рабочими жидкостями сразу после применения следует плотно закрывать и убирать в шкафчик или тумбочку.

Необходимо тщательно соблюдать технологию выполнения работ. Если обработка проведена некачественно и припой не пристает к поверхности деталей — необходимо остановить пайку и повторить механическую обработку и обезжиривание. После обезжиривания брать детали можно только в плотных перчатках — даже небольшое потожировое пятно, оставленное пальцами, может свести работу насмарку.

Проволочную щетку для зачистки можно сделать самостоятельно. Для этого в отрезок трубы диаметром 5-10 миллиметров и длиной около 10 см нужно плотно вставить проволочки, полученные из куска металлического троса. Выступать из трубки они должны на несколько миллиметров. При небольших площадях пайки нержавеющей стали, а особенно в узких и труднодоступных местах такая самоделка намного удобнее и эффективнее, чем покупные щетки на деревянной ручке.

Такой щеткой можно работать в непосредственной близости от паяльника или пламени горелки, минимизируя время между зачисткой и началом пайки.

Технология пайки нержавейки оловом

Очень важно правильно и тщательно выполнить подготовительные операции. Их цель — удалить с поверхности нержавейки оксидную пленку и другие загрязнения, препятствующие образованию прочного и долговечного паяного соединения. Сначала поверхность защищается шкуркой, проволочной щеткой или надфилем. Далее, после удаления опилок и частичек абразива, проводят обезжиривание. Для этого берут специальный обезжириватель. Его с успехом заменит любой органический растворитель — ацетон, уайт-спирит, номерные растворители (646, 657) и т.п.

Сразу после обезжиривания область пайки покрывают флюсовым составом. (Если флюс входит в состав прутка припоя, то этот этап не выполняется).

Теперь начинаются собственно пайка оловом. Вначале область пайки разогревается при посредстве жала паяльника или факела газовой горелки. При пайке горелкой следует контролировать содержание кислорода, поскольку при его избытке начнутся окислительные процессы, ухудшающие качество соединения. При превышении допустимой концентрации кислорода пламя приобретает светло-синий оттенок.

Принцип пайки нержавейки

Всю область пайки следует прогреть до температуры плавления припоя.

Важно! припой должен плавиться не от жала паяльника или факела газовой горелки, а от тепла запасенного спаиваемыми деталями.

Подачу припоя в рабочую зону надо проводить до того момента, пока он не начнет появляться из рабочих зазоров между заготовками. Это обеспечит оптимальное схватывание.

Преимущества пайки нержавейки оловом

Применение мягких составов на основе олова дает следующие преимущества:

  • простота выполнения паяльных операций для небольших предметов;
  • короткая подготовка;
  • доступность паяльных материалов;
  • достаточное качество пайки для не самых ответственных деталей.

Недостатки пайки нержавейки оловом

Кроме достоинств, пайка нержавейки оловом имеет и недостатки

  • низкая прочность соединения;
  • понижение максимальной температуры эксплуатации запаянных предметов до температуры пластичности олова;
  • затруднения при пайке, вызванные высокой жидкотекучестью олова.

Из-за высокой текучести сложно запаивать швы на вертикальных и наклонных поверхностях.

Режимы пайки оловом

Рекомендуемые опытными специалистами режимы пайки следующие:

  • Температура горелки: 232-240 °С;
  • Мощность паяльника 80-120 Ватт;
  • Время прогрева 5-10 сек;
  • Толщина бруска припоя 2-4 мм.

Температуру пламени удобно контролировать пирометром.

Подготовка оборудования и необходимых материалов

Пайка оловом нержавейки предполагает правильный подбор инструментов и прочего оборудования. Для этого вам понадобится:

  • Паяльник или газовая горелка;
  • Растворитель;
  • Припой;
  • Металлическая щетка;
  • Флюс;
  • Защитные перчатки;
  • Ткань для протирки.

Паяльник желательно брать мощностью в 100 Вт, так как менее мощные модели не смогут расплавить материал.

Паяльник для пайки нержавейки

Паяльник для пайки нержавейки

Если речь идет о соединениях больших размерах, то здесь может потребоваться и более мощный паяльник. Жало инструмента должно быть необгораемым, так как это существенно увеличивает срок его службы. Следует отметить, что возможности паяльника являются ограниченными, так как он может работать только с легкоплавными припоями. Для такой пайки лучше всего подойдут бруски чистого олова или прутки из серии ПОС.

Первый вариант хорошо подходит для посуды и прочих емкостей, так как не содержит примесей. В качестве флюса лучше всего для данной разновидности использовать ортофосфорную кислоту. Ею необходимо обрабатывать места, где будет паяться металл и тогда схватывание будет на куда более высоком уровне.

Выбор припоя и других материалов

Пайка нержавейки паяльником предполагает грамотный подбор припоя, так как от него будет зависеть качество соединения. Одной из самых популярных в данном планет является серия «ПОС». В отличие от обыкновенного олова, которое продается для пайки в виде брусков, имеет еще дополнительные вкрапления свинца, что изменяет свойства материала. Стоит обратить внимание на марки:

  • ПОС50Кд18;
  • ПОС-61;
  • ПОС-40.

В них может содержаться не только олово, но еще и кадмий, свинец и прочие металлы. Если вам нужно паять детали, которые будут соприкасаться с пищевыми продуктами, то в материале, кроме олова, ничего лишнего не должно быть, так как остальные вещи могут оказаться вредными для здоровья. Для нержавейки сложно подобрать флюс, так как далеко не каждый тут сможет пригодиться. Здесь требуется, так называемый «активный флюс», в качестве которого выступает паяльная кислота, ортофосфорная кислота или хлористый цинк. Желательно, как только он будет нанесен на поверхность, сразу начинать процедуру, чтобы флюс не взялся пленкой.

Технология пайки нержавейки оловом

Перед тем как начнется пайка нержавейки оловом, требуется очистить от окисной пленки, которая может образовываться на поверхности металла, а также от прочих загрязнений. Это делается при помощи металлической щетки или наждачной бумаги.

Зачистка металла перед пайкой

Зачистка металла перед пайкой

Затем проходит процедура обезжиривания, для чего понадобится растворителем, для чего можно использовать и ацетон.Когда поверхность будет очищена можно наносить флюс, если вы не используете комбинированный припой, который уже содержит его в своем составе.

Далее происходит разогрев при помощи горелки или жала паяльника. При использовании горелки нужно следить за уровнем кислорода, так как при его избытке металл будет окисляться. Для распознавания такого параметра, необходимо обратить внимание на цвет пламени, так как в перенасыщенном составе оно будет светло-синим. Необходимо разогреть все место соединения до такой температуры, чтобы припой мог расплавиться.

Разогрев металла

Он должен плавиться не от горелки, а от разогретого ею металла. Припой укладывается в область, где находится стык, это делается постепенно, пока не будет заполнена вся область.

Контроль качества

Для этого используется ГОСТ 19249-73. Здесь могут использоваться методы контроля с разрушением и без. Среди них выделяют такие как:

  • Радиационный контроль;
  • Технический осмотр;
  • Радиоскопический метод;

Меры безопасности

Когда происходит пайка нержавеющей стали оловом в домашних условиях, то следует соблюдать правила электробезопасности. Главной проблемой является то, что можно обжечься при контакте с паяльником, разогретым металлом или припоем. Также следует избегать вдыхания испарений металлов.

Особенности пайки алюминия

Соединение алюминиевых деталей пайкой применяется в промышленности и в быту. Например, рамы современных велосипедов изготавливают из алюминиевых сплавов – в процессе экстремальной езды они часто ломаются. Встает вопрос: какой же припой выбрать?

Считается, что пайка алюминия – очень сложный процесс. Но на самом деле это так, если в процессе используют материалы для нержавейки или же латуни, стали, меди. Причина этого – оксидная пленка. Именно она не дает необходимого уровня смачиваемости, а основной металл не растворяется.

Чем паять алюминий и сплавы на его основе

Чтобы работа осуществилась на должном уровне, припой для пайки алюминия должен содержать в себе кремний, алюминий, а также медь, цинк и серебро. Сегодня в продаже можно отыскать составы, где все эти составляющие находятся в разных соотношениях.

Выбирая надежный припой, важно учитывать следующее. Максимальную стойкость к коррозии и высокую прочность будет иметь то соединение, которое делалось с припоем, где содержится много цинка.

припой для пайки нержавейки

Также для алюминия можно применить соединения на основе олова и свинца. Но важно качественно подготовить рабочую поверхность, зачистить щеткой из нержавейки и использовать активные флюсы. Но специалисты не рекомендуют использовать такой элемент.

Любой припой для пайки алюминия высокотемпературный. Самые оптимальные, которые позволяют получить надежное соединение, – алюминиево-кремниевые и алюминиево-медно-кремниевые.

Чем паять медь?

Как уже было замечено выше, с ней можно работать большинством составов. Можно использовать как низкотемпературные легкоплавкие, так и твердые припои. Еще применяют составы на основе олова со свинцом, олова, серебра, меди с серебром и цинком.

Если необходимо отремонтировать материнскую плату компьютера или починить телевизор на даче, подойдут любые легкоплавкие элементы. Если же необходимо запаять фитинги на трубах или же починить водопровод либо холодильник, тогда сгодится только твердый припой для пайки меди. Именно так можно получить качественный результат.

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.

Распространенные ошибки

Начинающие мастера достаточно часто в работе допускают ошибки, приводящие к некачественной пайке. К наиболее распространенным ошибкам относятся такие.

  1. Некачественная зачистка. Если мастер во время выполнения работ недостаточно хорошо поработает шкуркой или упустит этот момент, материал не схватится с обрабатываемой поверхностью.
  2. Недостаточное обезжиривание поверхности. Нужно тщательно обработать раствором каждый участок.
  3. Недостаточный прогрев деталей, из-за которого происходит недостаточное проникновение припоя во все участки обрабатываемой поверхности.

Чтобы получить действительно хороший результат, необходимо периодически очищать наконечник жала паяльника. Качество полученного соединения можно проверить, если поковырять его отверткой или каким-то другим подобным предметом. Надежный шов отслоить таким способом не удастся.

Если весь процесс был проведен качественно и с соблюдением всех условий, то шов будет крепким. Очень важно ответственно подходить к выбору припоя, покупая его только в проверенных магазинах. Некачественный материал может испортить результат даже у самого опытного мастера.

Советы по правильной и прочной пайке металлов

Работая со сталью или другими металлами необходимо придерживаться базовых правил безопасности, а также знать некоторых нюансов пайки.

Как нагревать и охлаждать металл

Важный шаг перед началом работы — подготовка заготовок. И здесь необходимо знать наверняка, какой сплав вы будете спаивать или проверить его самостоятельно:

  1. Посмотрите, как реагирует металлическая заготовка на нагрев паяльником или горелкой. Как быстро образуется оксидная пленка на поверхности. Об этом лучше знать заранее и наверняка, иначе последующая работа будет проходить в спешке.
  2. Подготовленные и закрепленные детали лучше всего прогревать постепенно. Следите, чтобы на металле не появлялось перегретых очагов. Область пайки должна быть прогрета равномерно по всей площади.
  3. Не прогревайте только стыковочный шов, работайте также по площади возле стыка. Чаще всего нужно прогреть 0,5 — 2 см в зависимости от целей пайки и габаритов соединяемых элементов.
  4. Используйте только те паяльники или горелки, которые выдают рабочую температуру плавления припоя.
  5. Не охлаждайте готовый шов при помощи холодной воды или других жидкостей. Дайте металлу «отдохнуть» и равномерно остыть несколько минут на открытом воздухе.
  6. Спаянные заготовки снимайте из тисков или струбцин только после полного остывания припоя.

Рекомендации профессионалов

Есть много людей, которые, так сказать, в работе с пайкой «собаку съели». И они делятся личным опытом, полученным на практике, давая полезные рекомендации:

  • Паяльник лучше всего выбирать с необгораемым жалом.
  • Электрический паяльник нужен мощностью 60-100 Ватт. Самый оптимальный паяльник 100 Ватт. Менее мощный паяльник не сможет прогреть металл.
  • Ортофосфорная кислота лучше всего служит в роли флюса.
  • В качестве пропоя желательно применять оловянно-свинцовые прутки. Также можно использовать олово в чистом виде. Нужно сказать, что оловом лучше паять предметы посуды, так как чистое олово в себе не содержит свинца.
  • При работе с пайкой необходимо использовать средства индивидуальные защиты.
  • Пайка обязана происходить в хорошо проветриваемом и открытом помещении.

6 советов по правильной пайке металлических изделий

Существуют базовые правила, которых надо придерживаться в ходе работы с различными металлами, в том числе со сталью. Кроме того, необходимо знать тонкости проведения пайки.

Подготовка деталей к пайке является очень важным этапом работ. Необходимо выяснить, сплав каких металлов подлежит пайке:

  1. Следует проверить реакцию детали на ее нагрев горелкой или паяльником, узнать, насколько быстро на поверхности появляется пленка из оксида. Выяснить это лучше заранее, в противном случае придется работать в спешке.
  2. Заранее подготовленные и тщательно зафиксированные детали следует нагревать постепенно и внимательно следить за перегревом отдельных частей. Важным является равномерность прогрева всей области пайки.
  3. Разогрев требуется не только стыковочному шву, но и области вокруг него. Площадь прогрева может отличаться в зависимости от габаритов деталей и целей соединения. Как правило, она колеблется от 0,5 до 2 см.
  4. Следует пользоваться только теми нагревательными устройствами, которые в состоянии дать правильную рабочую температуру припоя.
  5. Не следует охлаждать шва холодными жидкостями. Металл должен самостоятельно «отдохнуть» и остыть равномерно. На это может потребоваться несколько минут.
  6. Снимать детали с фиксаторов необходимо только после их остывания вместе с припоем.

Техника безопасности

Пайка железа оловом – процесс небезопасный. Поэтому надо строго соблюдать меры предосторожности. На руки надеваются защитные перчатки, под паяльник обязательно устанавливается подставка, чтобы разогретое жало не касалось стола и подручных материалов. И сама процедура должна проводиться аккуратно.

Вместо заключения

Флюс бура очень хорошо подходит для пайки нержавеющей стали. Он улучшает качество швов и препятствует их окислению. К тому же, он помогает осуществить лужение свариваемых деталей. Достаточно нанести тонкий слой флюса на предварительно зачищенную поверхность, чтобы получить достойный результат. При желании вы можете самостоятельно сделать флюс и использовать его для пайки деталей маленького размера.

Источники
  • https://kangen.ru/raznoe/vysokotemperaturnyj-pripoj-dlya-stali.html
  • https://svarkapajka.ru/pravila-pajki-stali.html
  • https://svaring.com/soldering/tehnologii/pajka-stali
  • https://masterpaiki.ru/pajka-stali-medi-alyuminiya-nerzhavejki-oczinkovki.html
  • https://electrod.biz/payka/nerzhaveyushhej-stali.html
  • https://svaring.com/soldering/tehnologii/pajka-nerzhavejushhej-stali
  • https://prosvarku.info/rashodnye-materialy/flyus-dlya-pajki-nerzhavejki-olovommoshhi-olova
  • https://FB.ru/article/236397/pripoy-dlya-payki-medi-alyuminiya-latuni-stali-nerjaveyki-sostav-pripoya-dlya-payki-vidyi-pripoev-dlya-payki
  • https://svarkaipayka.ru/material/pripoj-dlya-payki/nerzhaveyushhey-stali.html
  • https://svaring.com/soldering/pripoj/dlja-nerzhavejushhej-stali
  • https://stroy-podskazka.ru/pajka/nerzhaveyushchej-stali/
  • https://metalloy.ru/obrabotka/pajka/nerzhavejki
  • https://svarkaed.ru/rashodnye-materialy/flyus-i-svarochnaya-provoloka/flyus-dlya-pajki-nerzhavejki-olovom.html
  • https://SevenTools.ru/svarka/pripoj-dlya-nerzhavejki.html
  • https://masterpaiki.ru/top-10-samye-luchshie-flyusi-dlya-payki.html
  • https://stroy-podskazka.ru/pajka/nerzhaveyushchej-stali-olovom/
  • https://stankiexpert.ru/spravochnik/svarka/paika-nerzhaveiki.html
  • https://svarkaipayka.ru/tehnologia/svarka-nerzhaveyki/payka-nerzhaveyki-olovom.html
  • https://stanok.guru/metalloprokat/nerzhaveyuschiy-prokat/kak-payat-nerzhaveyku-i-tehnologiya-payki-tverdym-pripoem.html
  • https://vt-metall.ru/articles/515-pajka-metallicheskix-izdelij
  • https://svaring.com/soldering/tehnologii/pajka-zheleza-olovom

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock
detector