Характеристика и виды технологического процесса пайки металлов
Пайка - технологический процесс соединения металлов, находящихся в твердом состоянии припоями, которые при расплавлении образуют паяный шов при кристаллизации. Анализ химической реакции, возникающей при нагреве между хлористым цинком и алюминием.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.03.2018 |
| Размер файла | 39,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
1. Теоретические основы пайки металлов
Пайкой называется процесс соединения металлов в твердом состоянии припоями, которые при расплавлении смачивают паяемые поверхности, заполняют капиллярный зазор между ними и образуют паяный шов при кристаллизации.
Из определения следует, что процесс образования паяного соединения связан с нагревом. Для получения спая наряду с нагревом необходимо обеспечить еще два основных условия:
1) удалить с поверхности металла в процессе пайки окисную пленку.
2) ввести в соединительный зазор между ними расплавленный связующий металл.
При кристаллизации вступившего во взаимодействие с паяемыми металлами более легкоплавкого связующего металла, образуется паяное соединение.
Процесс пайки имеет много общего со сваркой, и, прежде всего со сваркой плавлением, но, несмотря на внешнее сходство между ними имеются принципиальные различия:
1) Если при сварке плавлением свариваемый и присадочный металл в сварочной ванне находится в расплавленном состоянии, то при пайке паяемый металл не плавится. Образование соединения без кромок паяемых деталей является основной особенностью процесса пайки.
2) При пайке формирование шва происходит путем заполнения припоем капиллярного зазора между соединяемыми деталями, т.е. процесс пайки связан с капиллярным течением присадочного материала, что не имеет места при сварке плавлением.
3) Пайка в отличие от сварки плавлением может быть осуществлена при любых температурах, лежащих ниже температуры плавления основного металла.
Эти различия имеют своим следствием иную, чем при сварке плавлением, природу процессов, протекающих при образовании паяного шва.
2. Классификация процессов пайки.
Пайку можно классифицировать: во-первых, по сущности физико-химических процессов, протекающих при формировании паяных швов, и, во-вторых, по разновидностям технологии пайки, связанным с применяемыми для нагрева источниками тепла или оборудованием.
Рис. 1. Классификация методов пайки
По сущности физико-химических процессов к основным разновидностям или методам пайки относятся:
1) капиллярная пайка;
2) диффузионная пайка;
3) контактно-реакционная;
4) реакционно-флюсовая;
5) пайка-сварка.
1) Капиллярной пайкой называется метод пайки, при котором припой заполняет зазор между соединяемыми поверхностями деталей и удерживается в нем за счет капиллярных сил. Во всех случаях, когда в паяном соединении имеется перекрытие элементов детали (нахлестка) возможна капиллярная пайка. Однако капиллярные явления присущи всем методам пайки, поэтому данный термин является условным, обозначающим процессы пайки, связанные с течением припоев под действием капиллярных сил.
Рис. 2. Схема капиллярной пайки: а - до пайки; б - после пайки
2) Диффузионной пайкой называется метод пайки при высоких температурах, отличающийся длительной выдержкой, проводимой с целью упрочнения соединения за счет взаимной диффузии компонентов припоя и паяемых материалов.
При диффузионной пайке в зависимости от сечения основного металла и припоя, во-первых, возможно взаимное растворение припоя и основного металла с образованием в шве твердого раствора, благодаря чему существенно повышается пластичность и прочность паяного соединения - атомно-диффузионная пайка; во-вторых, в процессе диффузионной пайки возможно образование в шве весьма тугоплавких, но как правило хрупких интерметаллидов, возникающих при протекании реакционной диффузии, которые приводят к повышению температуры плавления металла шва и, следовательно, к повышению жаропрочности паяемых соединений - реакционно-диффузионная пайка..
Так, например, при пайке W припоем системы Pt-B с температурой плавления 855С, протекает реакция:
3W + Pt B PtW + W2B
с образованием в шве сплава с температурой плавления выше 2000С.
3) Контактно-реакционной пайкой называется метод пайки, при котором между соединяемыми металлами и припоем протекает активная реакция с образованием в контакте между ними нового более легкоплавкого сплава эфтектического состава или твердого раствора с минимумом на кривой Ликвидуса. Образовавшийся легкоплавкий сплав заполняет зазор и при кристаллизации образует паяное соединение. Случай взаимодействия между соединяемыми металлами имеет место, например, при пайке меди с серебром без нанесения припоя.
Рис. 3. Схема контактно-реактивной пайки: а - до пайки; б - после пайки
4) Реакционно-флюсовой пайкой называется метод пайки, при котором припой образуется за счет реакции вытеснения между основным металлом и флюсом. Реакционно-флюсовая пайка может осуществляться в двух вариантах: без внедрения припоя и с дополнительным введением припоя.
Реакционно-флюсовую пайку без введения припоя можно продемонстрировать на примере пайки алюминия с флюсом, содержащим большое количество хлористого цинка. При пайке на соединяемые поверхности алюминиевых деталей наносится избыточное количество флюса. При нагреве между хлористым цинком и алюминием протекает реакция:
3Zn Cl2 + 2Al = 2Al Cl3 + 3Zn
Восстановленный из хлорида цинк является в данном случае припоем. Он осаждается на поверхности алюминия, затекает в зазор и соединяет паяемые детали.
5) Пайкой-сваркой называется метод пайки, при котором паяные соединения образуются способами, характерными для сварки плавлением, но с применением припоя в качестве присадочного материала. Пайка-сварка делится на пайку без оплавления кромок соединяемых деталей и с оплавлением кромок одной из соединяемых деталей, изготавливаемой из более легкоплавкого металла.
Рис. 4. Схема образования шва при пайке-сварке: а - без оплавления кромок деталей; б - с оплавлением кромок одной детали
Литература
паяный металл кристаллизация
1. Хренов К.К. Сварка, резка и пайка металлов. М.: Машиностроение, 1973. 408 с.
2. Акулов А.И., Бельчук Г.А., Демянцевич В.Л. Технология и оборудование сварки плавлением. М.: Машиностроение, 1977. 366с.
3. Технология и оборудование контактной сварки. Под. ред. В.Д. Орлова, М.: Машиностроение, 1986. 325 с.
4. Справочник «Сварка в машиностроении». Том 2. Под ред. А.И. Акулова. Том 2. М.: Машиностроение, 1978. 462 с.
5. Ерохин. А.А. Основы сварки плавлением. М.: Машиностроение, 1973. 447 с.
6. Технология и оборудование сварки плавлением. Под ред. Г.Д. Никифорова, М.: Машиностроение, 1978. 327 с.
7. Гуляев А.И. Технология точечной и рельефной сварки сталей. М.: Машиностроение, 1978. 244с.
8. Лашко С.В., Лашко Н.Ф. Пайка металлов. М.: Машиностроение, 1988. 376 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные способы пайки. Серебряные припои для благородных металлов. Применение сварочной горелки в газовой сварке. Латунные припои для железа и других металлов. Применение серебряных припоев для пайки тонких проволок. Пайка мягким и твердым припоями.
реферат [68,2 K], добавлен 28.09.2009Основные операции обработки давлением, холодная и горячая, листовая и объемная штамповка, прокатка и волочение. Универсальные и специальные прессы для штамповки. Элементы паяного соединения, флюсы и припои. Инструмент для проведения соединения металлов.
реферат [89,3 K], добавлен 14.12.2010Изменение термодинамического потенциала твердого и жидкого металла. Механизм и закономерности кристаллизации металлов. Зависимость параметров кристаллизации от степени переохлаждения. Получение мелкозернистой структуры. Строение металлического слитка.
презентация [358,7 K], добавлен 14.10.2013Сущность и назначение диффузионной металлизации. Виды диффузионной металлизации. Температура рекристаллизации меди и свинца. Явление наклепа металлов. Схема резания при зенкеровании. Превращения в твердом состоянии. Обработка давлением чистых металлов.
контрольная работа [242,6 K], добавлен 08.04.2014Подготовка деталей к пайке. Активация паяемых поверхностей. Инфракрасное излучение, бесконтактный нагрев деталей в различных средах. Удаление оксидных пленок в процессе пайки. Ультразвуковая и лазерная пайка. Конечная структура, состав паяного соединения.
реферат [751,2 K], добавлен 11.12.2008Химический состав чугуна, характеристика его элементов. Влияние значения марганцевого эквивалента на эксплуатационную стойкость чугунных изделий. Процесс кристаллизации металлов и сплавов. Способы защиты металлов от коррозии. Область применения прокатки.
контрольная работа [30,5 K], добавлен 12.08.2009Исследование основных видов термической обработки стали: отжига, нормализации, закалки, отпуска. Изучение физической сущности процесса сварки. Технологический процесс электродуговой и электрошлаковой сварки. Пайка и состав оловянно-свинцовых припоев.
реферат [193,4 K], добавлен 22.03.2013Исследование процесса кристаллизации расплавов металлов. Влияние температуры на свободную энергию жидкой и твердой фазы процесса кристаллизации. Охлаждение расплава и образование кристаллов. Регулирование размеров зерен кристаллов. Обзор строения слитка.
реферат [102,2 K], добавлен 16.12.2014Распространенность металлов в природе. Содержание металлов в земной коре в свободном состоянии и в виде сплавов. Классификация областей современной металлургии в зависимости от методов выделения металлов. Характеристика металлургических процессов.
презентация [2,4 M], добавлен 19.02.2015Агрегатные состояния вещества: твёрдое, жидкое и газообразное; переход между ними. Термодинамические условия и схема кристаллизации металла. Свободная энергия металла в жидком и твердом состоянии. Энергия металла при образовании зародышей кристалла.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 12.08.2009Анализ существующих технологических процессов монтажа на поверхность. Общие сведения и методы пайки. Очистка плат после пайки. Контроль печатных плат. Пайка расплавлением дозированного припоя с инфракрасным нагревом. Технология нанесения припойной пасты.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 10.12.2011Свойства и атомно-кристаллическое строение металлов. Энергетические условия процесса кристаллизации. Строение металлического слитка. Изучение связи между свойствами сплавов и типом диаграммы состояния. Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов.
курсовая работа [871,7 K], добавлен 03.07.2015Техническая характеристика объекта производства. Припои используемые при монтаже печатных плат. Технологический маршрут процесса пайки в соляных ваннах. Сборка в узлы с одновременной закладкой дозированных заготовок припоя. Контроль качества паяных швов.
курсовая работа [65,9 K], добавлен 26.05.2014Изучение процесса кристаллизации металлов и определение влияния степени переохлаждения на величину зерна металла. Характеристики магнитных материалов: коэрцитивная сила, магнитная и остаточная индукция. Исследование процесса и операций свободной ковки.
контрольная работа [393,4 K], добавлен 15.01.2012Классификация дефектов кристаллической решетки металлов. Схема точечных дефектов в кристалле. Дислокация при кристаллизации или сдвиге. Расположение атомов в области винтовой дислокации. Поверхностные или двухмерные дефекты. Схема блочной структуры.
лекция [4,4 M], добавлен 08.08.2009Современные способы повышения качества металлов и сплавов. Подготовка руд к доменной плавке. Устройство и работа доменной печи. Сущность технологического процесса изготовления деталей и заготовок порошковой металлургией. Производство цветных металлов.
дипломная работа [6,3 M], добавлен 16.11.2011Электродинамическая сепарация, методы интенсификации технологического процесса. Извлечение из цветных металлов без разделения потока на две фракции. Извлечение черных и цветных металлов в самостоятельные продукты. Удаление части балластных компонентов.
курсовая работа [95,7 K], добавлен 18.01.2015Виды термической обработки металлов. Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении. Образование аустенита. Рост аустенитного зерна. Снятие напряжения после ковки, сварки, литья. Диаграммы изотермического образования аустенита.
презентация [50,4 K], добавлен 14.10.2013Понятие металла, электронное строение и физико-химические свойства цветных и черных металлов. Характеристика железных, тугоплавких и урановых металлов. Описание редкоземельных, щелочных, легких, благородных и легкоплавких металлов, их использование.
реферат [25,4 K], добавлен 25.10.2014Роль в процессе кристаллизации, которую играет число центров и скорость роста кристаллов. Изменение свободной энергии в зависимости от температуры. Классификация чугунов по строению металлической основы. Основные применения цветных металлов и их сплавов.
контрольная работа [878,0 K], добавлен 06.03.2013
