В домашних условиях нередко возникает необходимость в соединении
металлических деталей, а также в заделке небольших отверстий и щелей
на поверхности изделий с применением припоев.
Паять можно стальные изделия, изделия из медных сплавов (латунь,
бронза), алюминия, цинка,
свинца, чугуна и т. д., можно припаивать металл к стеклу,
кварцу, фарфору. Успех паяния будет зависеть от опыта.
Процесс паяния можно осуществлять несколькими методами: паяльником с
применением мягких припоев, ручной паяльной лампой с применением
твердых припоев, способом натирания, погружения в ванну с
расплавленным припоем и др.
Для выполнения процесса паяния необходимо иметь припой, флюсы,
паяльник, шлифовальную шкурку,
олово и некоторые другие
химикаты.
Припой - это сплав, предназначенный для соединения металлических
частей. Припои бывают твердые (тугоплавкие) и мягкие (легкоплавкие).
К твердым припоям относятся медно-цинковые (латунные) сплавы, а к
мягким - оловянно-свинцовые.
В быту наиболее часто употребляют легкоплавкие оловянно-свинцовые
припои, которые в основном содержат олово (30-90%) и свинец
(10-70%); температура плавления этих припоев 222- 256° С. Так,
например, припой, содержащий 90% олова и 10% свинца, имеет
температуру плавления 222° С. Для паяния внутренних швов пищевой
посуды применяют чистое олово, температура плавления которого 232°
С. Для паяния латуни, железа, цинка, оцинкованных листов, белой
жести, деталей приборов и радиоаппаратуры, проводов применяют
припой, содержащий 30% олова и 70% свинца. В продажу такой припой
поступает под маркой ПОС-30, температура плавления его 256° С. Для
этих же целей можно применять третник, в состав которого входит 62%
олова и 38% свинца, температура плавления 18ГС.
Третник можно приготовить в домашних условиях. Для этого сначала
расплавляют свинец, затем добавляют олово; когда олово расплавится,
сплав тщательно перемешивают и осторожно отливают в палочки; формой
для палочек может служить желобок, сделанный в доске.
В некоторых случаях для спайки различных металлов, а также для
заполнения трещин в металле и других целей применяют еще более
легкоплавкие сплавы, температура которых ниже температуры кипения
воды.
Состав (в масс, ч.) и температура плавления (в °С) пяти
легкоплавких сплавов
Для приготовления таких сплавов па кусок асбеста ставят
фарфоровый тигель, кладут в него кусочек парафина (для предохранения
металла от окисления) и расплавляют в нем сначала висмут, затем
последовательно свинец, олово, кадмий. Сплав хорошо перемешивают
железной проволокой и выливают по каплям в холодную воду, образуются
небольшие гранулы, которые для удаления следов парафина промывают
бензином.
Для спаивания стекла с металлом удобно пользоваться сплавом,
содержащим 50% свинца, 37,5% висмута и 12,5% олова.
Для пайки алюминия припой должен содержать не менее 50% олова,
например сплав ПОС-61, содержащий 59-61% олова и около 40% свинца.
Хорошие результаты при пайке алюминия дает припой из 67% олова и 33%
цинка.
Для пайки алюминия и алюминиевых сплавов промышленность выпускает
специальные припои: Авиа № 1, содержащий 55% олова, 25% цинка и 20%
кадмия (температура плавления 150°С), и Авиа № 2, содержащий 40%
олова, 25% цинка, 15% алюминия и 20% кадмия (температура плавления
250°С)-
Для пайки медных и стальных изделий в наиболее ответственных местах
применяют тугоплавкие припои, состоящие из меди и цинка, например
припой ПМЦ-36, содержащий 36% меди, остальное цинк, температура
плавления его 800-820° С; припой ПМЦ-36 применяют для пайки латуни,
содержащей менее 68% меди, а также бронзы. Припой ПМЦ-48
(температура плавления 860-870°С) применяют для пайки латуни,
содержащей свыше68% меди, а припой ПМЦ-54 с температурой плавления
875-890° С - для пайки томпака, бронзы, стали и жести.
Применяют также серебряные припои, они содержат от 10 до 70%
серебра, остальное медь и цинк, температура плавления таких сплавов
соответственно от 830 до 730° С. Припои с малым содержанием серебра
применяют для пайки изделий из латуни, меди, стали, а с высоким (не
менее 45%) -для серебра.
При выборе припоя, кроме его состава и физических свойств, нужно
учитывать также цвет; желательно, чтобы цвет припоя соответствовал
цвету соединяемых частей, тогда шов на них будет незаметным.
Для получения прочной спайки спаиваемые места очищают от жиров,
ржавчины, окислов слабым раствором соляной кислоты, обрабатывают
наждачной шкуркой или напильником, очищенное место смазывают
паяльной жидкостью или флюсом. В процессе паяния расплавленный
припой вытесняет флюс из зазоров и занимает его место.
Флюсы при паянии играют роль химических растворителей и поглотителей
окислов, они предохраняют металл от окисления и создают условия для
смачивания металла припоем, т. е. для равномерного растекания его по
зазору, что обеспечивает прочное соединение металла с припоем; флюс
наносят немедленно после очистки поверхности.
В качестве флюсов, иногда их называют плавнями, применяют химически
активные соединения - соляную кислоту, хлористый цинк, хлористый
аммоний, буру, борную кислоту, а также вещества, образующие на
поверхности защитную пленку, например канифоль, воск, вазелин, масло
и др.
По консистенции флюсы могут быть жидкостями или пастами. ; Наиболее
употребительную паяльную жидкость готовят следую- ; щим образом:
концентрированную соляную кислоту (5 масс, ч.) разбавляют водой (5
масс, ч.) и добавляют измельченный цинк (1 масс, ч.)-
Растворение цинка проводят в стеклянной, фарфоровой, фаянсовой или
глиняной посуде, металлической посудой пользоваться нельзя; цинк к
кислоте добавляют небольшими порциями, так как вначале реакция идет
с обильным выделением водорода, затем I замедляется и к концу
реакции раствор слегка подогревают, поставив его в теплую воду.
Когда новая порция цинка, добавленная к теплому раствору, перестанет
растворяться, добавление цинка прекращают и к готовому раствору по
каплям приливают нашатырный спирт (примерно '/з от объема
приготовленного раствора хлористого цинка) или добавляют сухой
хлористый аммоний (нашатырь) в количестве 2% от массы добавленного
цинка. Если раствор хлористого цинка получился сильно загрязненным,
например при использовании отходов цинка, то перед добавлением
нашатырного спирта его следует профильтровать через ткань.
Для приготовления паяльной пасты канифоль (5 масс, ч.) расплавляют и
добавляют нашатырь в порошке (1 масс, ч.), сало или глицерин (5
масс. ч.).
Нашатырь (хлористый аммоний) в продаже обычно бывает в виде порошка,
но этот порошок легко превратить в кусок: порошок насыпают в
алюминиевую чашку, слегка смачивают водой, утрамбовывают и нагревают
на слабом огне до полного испарения воды; после такой обработки
порошок превращается в твердый кусок, который выбивают из посуды.
При применении оловянно-свинцовых припоев очищенную поверхность
покрывают любым из названных флюсов; при использовании
медно-цинковых припоев применяют буру, а при паянии чистым оловом -
канифоль.
При паянии оцинкованного железа или цинка в качестве флюса
используют раствор соляной кислоты, которая в процессе реакции с
этими металлами образует хлористый цинк.
