Файл: Реферат по дисциплине (специализации) Электротехническое и конструкционное материаловедение.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФедеральное государственное автономное образовательное учреждениевысшего образования «Южно-Уральский государственный университет»(национальный исследовательский университет)Политехнический институтКафедра «Электрические станции, сети и системы электроснабжения»«Пайка. Припои. Флюсы.»РЕФЕРАТ

по дисциплине (специализации)

«Электротехническое и конструкционное материаловедение»

Проверил: старший преподаватель / А.В. Прокудин /(подпись)«» г.Выполнил:студентка группы ПЗ–373Шифр: 309-06/594 / Д.В. Федулова/(подпись)«» г.Реферат защищен с оценкой ________________________«» г.Челябинск 2022 г.АННОТАЦИЯ

Федулова Д.В.«Пайка. Припои. Флюсы.

» – Челябинск: ЮУрГУ,

ПЗ-373, 16 с.,12 ил., библиогр. список – 3

наим.

Цель: Изучить основы, процесс и приемы пайки. Ознакомиться с классификацией припоев, а также с основными требованиями, предъявляемые к припоям. Рассмотреть типы флюсов и изучить общие требования к ним. Цель реферата – ознакомиться с основами пайки, припоев, флюсовЗадачи реферата – изучить применения серебра в электротехнике.ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение	4
1. Основы пайки	5
1.1. Процесс и приемы пайки	5
1.2. Виды паяных соединений, паяные швы	6
1.3. Достоинства и недостатки пайки	7
2. Припои	8
2.1. Классификация припоев	8
2.2. основные требования, предъявляемые к припоям	10
3. Флюсы	11
3.1. Общие требования к флюсам	11
3.2. Типы флюсов	11
4. Инструменты для пайки	13
5. Техника безопасности	14
Заключение	15
Библиографический список	16

---

ВВЕДЕНИЕПревращение древнего ремесла – пайки в один из важнейших технологических процессов современного производства произошло благодаря современной научно – технической революции. Бурное развитие техники в различных отраслях промышленности обусловило широкое её применение, и в первую очередь в машиностроении и электронике, и электрической промышленности. Это связано с тем, что пайка, как процесс формирования соединений материалов, осуществляется при температурах ниже температуры начала плавления паяемого материала и характеризуется возможностью автоматического её регулирования, так как во многих случаях на границе паяемого материала и жидкого припоя устанавливается состояние локального равновесия, являющегося основой такого регулирования. При сварке плавлением и в твёрдой фазе значительно труднее реализовать локальное равновесие. Вследствие этого технология пайки существенно отличается от технологии сварки плавлением и сварки давлением и требует специальных технологических и вспомогательных материалов оснащения.

1. Основы пайки

1.1. Процесс и приемы пайки

Пайка – процесс получения неразъёмного соединения материалов с нагревом ниже температуры их автономного расплавления путём смачивания, растекания и заполнения зазора между ними расплавленным припоем и сцепления их при кристаллизации шва.Получение паяного соединения состоит из нескольких этапов:А) Предварительная подготовка паяемых соединений;Б) Нагрев соединяемых деталей до температуры ниже t плавления паяемых деталей;В) Удаление окисной плёнки с поверхностей паяемых металлов с помощью флюса;Г) Введение в зазор между паяемыми деталями жидкой полоски припоя;Д) Взаимодействие между паяемыми деталями и припоем;Е) Кристаллизация жидкой формы припоя, находящейся между спаевыми деталями;Процесс пайки заключается в следующем: при нагревании припой расплавляется и соприкасаясь с нагретым, но свободным от окисной плёнки основным металлом, смачивает его, и растекается по его поверхности. Способность припоя заполнять швы зависит от степени смачивания припоем основного металла, его капиллярных свойств и шероховатости поверхности спаиваемых изделий.

---

Рисунок 1. Приемы пайки: (а – пайка стыкового шва, б – нахлестанного шва, в – тонкой пластины, г – трубы, д – толстым проводом)1.2. Виды паяных соединений, паяные швыДля получения качественного соединения температура нагрева спаиваемых соединений в зоне шва должна быть на 50-100° С выше температуры плавления припоя. Качество паяного шва во многом зависит от прочности связи припоя с металлом основы. Прочное соединение припоя с основным металлом можно образовать лишь в том случае, если поверхность спаиваемых деталей свободны от окислов и загрязнений. Для запиты поверхностей спаиваемых изделий от интенсивного окисления в результате нагрева место пайки покрывают флюсом, который образует жидкую и газообразную преграды между поверхностями спаиваемых деталей и окружающим воздухом.Рисунок 2. Виды паяных швов: а – шов стыковой, б – нахлесточный, в – ступенчатый, г – с косым срезом, д – стыковой с накладкой, е – герметичный.В зависимости от предъявляемых к спаиваемым изделиям требований паяные швы бывают:Рисунок 3. Виды паяных соединений1.3. Достоинства и недостатки пайкиДостоинства пайки:

• 
  возможность соединения разнородных материалов:
  
• 
  возможность соединения тонкостенных деталей;
  
• 
  возможность получения соединения в труднодоступных местах;
  
• 
  коррозионная стойкость;
  
• 
  малая концентрация напряжений, вследствие пластичности припоя;
  
• 
  герметичность паяного шва
  
• 
  простота технологического процесса;
  
• 
  низкая себестоимость восстановления деталей;
  
• 
  высокая производительность процесса;
  

Недостатки пайки:

• 
  пониженная прочность шва в сравнении с основным металлом;
  
• 
  требования высокой точности обработки поверхностей, сборки и фиксации деталей под пайку;
  

Рисунок 4. Получение неразрывных соединений путем пайки.

2. Припои

2.1. Классификация припоев

Припой – материал, которым в расплавленном состоянии заполняют промежуток между соединяемыми частями изделия или создают электрический контакт между ними. При пайке места соединения и припой нагревают. Так как у припоя температура плавления значительно ниже, он плавится, смачивает соединяемые металлы, растекается по ним и заполняет промежуток между ними. В результате возникает слой, который после затвердевания соединяет детали в одно целое.

---

Припои для пайки классифицируются по следующим критериям:

• 
  по способу подачи флюса – безфлюсовые и самофлюсующиеся, для первых флюс подается отдельно, вторые содержат его в своем составе;
  

Рисунок 5. а- самонфлюсующийся; б – с подачей флюса.

• 
  по основному паяльному элементу – оловянные припои, никелевые, кобальтовые, марганцевые, титановые, серебряные, и т.д.;
  
• 
  по способу получения - бывают готовые или формируемые непосредственно во время пайки;
  
• 
  по растворимости компонентов - встречаются полностью расплавляемые и частично;
  
• 
  по форме выпуска – оловянная проволока, пруток, лист, гранулы, паста;
  

Рисунок 6. Припои по форме выпуска (а – оловянная проволока, б – пруток,в – гранулы, г – лист, д – паста).

• 
  по температуре плавления – существуют те, которые переходят в жидкое состояние при низкой и при высокой температуре.
  

Припои делят на две группы – мягкие и твердые. К мягким принадлежат припои с температурой плавления ниже 300о С и границей прочности на растяжение 16-100 Мпа. Рисунок 7. Пайка мягкими припоямиТвердые припои имеют температуру плавления выше 300о С и прочность на растяжение 100-500 Мпа.Рисунок 8. Пайка твёрдыми припоями

2.2. Основные требования, предъявляемые к припоям

К конструктивным относятся:

• 
  Достаточная механическая прочность;
  
• 
  Хорошие электро- и теплопроводность:
  
• 
  Герметичность;
  
• 
  Стойкость к коррозии.
  

К технологичным относятся:

• 
  Жидкотекучесть при температуре пайки;
  
• 
  Хорошее смачивание основного металла;
  
• 
  Определенные для данного припоя температура плавления и температурный интервал кристаллизации.
  

3. Флюсы

3.1. Общие требования к флюсам

Флюс – химическое вещество, используемое для разрушения окисных плёнок, улучшения смачиваемости паяных поверхностей и защиты их от окисления.Общие требования к флюсам:

• 
  должны иметь высокую жидкотекучесть;
  
• 
  должны иметь стабильность химического состава;
  
• 
  должны иметь высокую активность в широком интервале температур;
  
• 
  улучшать условия смачивания поверхности паяемого металла расплавленным припоем;
  
• 
  должны предохранять поверхность паяемого металла и расплавленного припоя от окисления при нагреве в процессе пайки;
  
• 
  растворять окисные пленки на поверхности паяемого металла и припоя;
  
• 
  не вызывать сильной коррозии паяного соединения;
  
• 
  не выделять при нагреве ядовитых газов.
  

---

3.2. Типы флюсов

• 
  Твёрдые порошкообразные флюсы – смеси различных солей, применяются чаще всего при паянии тугоплавкими припоями (бура, бурная кислота и их смеси).
  
• 
  Жидкие флюсы – водные растворы хлористых солей (хлористый цинк и хлористый аммоний, спирт, глицерин и т.д.)
  
• 
  Газообразный флюс – хлоро – водородный газ, однако широкого распространения этот флюс не имеет.
  
• 
  Борорганические вещества – при сгорании этих веществ образуются окислы бора, которые и выполняют роль флюсов.
  

Рисунок 9. Виды флюсов

4. Инструменты для пайки

Рисунок 10. Электрические паяльникиРисунок 11. Тепловые паяльники без подогрева в процессе работы5. Техника безопасности

1. 
   Проверить целостность шнура, штепсельной вилки и розетки;
   
2. 
   Проверить целостность самого паяльника, на наличие повреждений изоляции;
   
3. 
   Если при включении паяльника слышен треск - немедленно выключайте его;
   
4. 
   Не работать в помещениях с повышенной влажностью;
   
5. 
   Не работать влажными руками;
   
6. 
   При выключении не тянуть за провод;
   
7. 
   Держать паяльник только за ручку, избегая прикосновений к металлическим частям (очень высокая температура);
   
8. 
   Работать только в проветриваемом помещении;
   
9. 
   При пайке не наклоняться над паяльником ближе чем на 20 см . во избежание попадания брызг олова и горячих паров в глаза;
   
10. 
    Не работать вблизи горючих и легковоспламеняющихся предметов и на столах из горючих материалов без негорючей подставки;
    
11. 
    В перерывах между работой ставить паяльник только на подставку;
    
12. 
    Не в коем случае не ронять даже выключенный паяльник;
    
13. 
    После окончания работы не прикасаться к жалу и корпусу паяльника до его полного остывания (15-30 минут).
    

---