Среди методов сварки металлов существует пайка твердым припоем. Этот вид соединения предполагает, что материалы будут соединяться с помощью присадочного металла, температура расплавления которого намного ниже, чем температура плавления свариваемого материала. Граничной температурой пайки твердым припоем считается значение в 450°С.

Обратите внимание, что пайка бывает высокотемпературной и низкотемпературной. Что же их отличает между собой? – В первую очередь, это разность прочности спайных соединений, что обусловлено в разности температуры плавления между мягким и твердым припоем.

Также одним из отличий пайки твердым припоем является термоустойчивость соединения. Так как температура плавления твердого припоя намного выше температуры мягкого припоя, соединение в таком случае способно выдерживать более высокие температуры и механические воздействия, и сохранять свои свойства.

Среди недостатков пайки твердым припоем перед мягкими припоями следует отметить более высокую рабочую температуру при пайке, что в свою очередь, может вызвать серьезные структурные изменения в металлах. К примеру, такие случаи могут наблюдаться при пайке чугуна. При сильном нагревании возрастает вероятность хрупкости металла в области шва.

Так как для пайки твердым припоем нужна высокая температура, в процессе стоит использовать особые источники нагрева, которые готовы обеспечить расплавление при температуре 1000°С и выше. Поэтому, исключено использование паяльников, с помощью которых производят пайку мягким припоем.

Таким образом, достоинством высокотемпературной пайки является высокая прочность и последующая высокая термоустойчивость соединения. А к недостаткам этого способа является технологичная сложность процесса пайки и доведение металлов до высоких температур.

Где применяется пайка твердым припоем?

Пайка твердыми припоями применяется в «усредненных» случаях между пайкой мягкими припоями и сваркой. То есть, во всех случаях, где низкотемпературной пайки будет недостаточно, а сварка будет нецелесообразной, актуальнее всего использовать именно пайку твердым припоем.

Этот способ соединения применяют при изготовлении металлорежущих инструментов с твердосплавными пластинами. В процессе припаивания этих пластин, высокотемпературная пайка обеспечивает достаточно прочное соединение, не оказывая негативного воздействия на твердость и прочность режущих пластин.

С помощью такой пайки изготавливают изделия из цветных металлов и нержавеющих сталей, выполняют соединение стальных и медных трубопроводов, которые находятся в условиях высокого давления или при высокой температуре, в холодильных системах, теплообменниках и так далее.

Используют высокотемпературную пайку для ремонта автомобилей – пайки радиаторов и трубопроводных систем, для ремонта двигателя, трансмиссии, кузова и других деталей, в тех случаях, где не целесообразна любая другая сварка. Актуально применение пайки твердым припоем в случае тонкостенных деталей, которые выдерживают значительные нагрузки и упругие деформации.

Еще высокотемпературную пайку применяют для ремонта бытовых изделий из меди и латуни, которые в процессе использования подвергаются высоким температурам.

Чем пользуются для нагрева при пайке твердыми припоями и что используют?

В целом, для пайки твердым припоем подойдет любой источник, который способен разогреть участок до температуры свыше 1000°С. Как правило, такими источниками являются газовые горелки, индукторы и печи, а также нагревание деталей электросопротивлением. В бытовых условиях, наиболее часто используется именно горелки.

В качестве припоев используются:

• медно-цинковые припои;
• медно-фосфорные припои;
• латунь;
• серебряные припои.

В качестве флюсов, как правило, применяют соединения на основе бора, такие как – бура (Na2B4O7), борная кислота (H3BO3) и борный ангидрид (B2O3). Используются и другие флюсы, регламентированные ГОСТ 23178-78, такие как – ПВ200, ПВ201, ПВ209, ПВ209Х, ПВ284Х.

Процесс пайки твердыми припоями

Технология высокотемпературной пайки не отличается сложными нюансами или деталями. Достаточно придерживаться техники безопасности и основных правил, для того чтобы процесс прошел успешно. Рассмотрим весь процесс на примере соединения гаечного ключа.

В таком случае, для нагрева достаточно воспользоваться газовой горелкой. В первую очередь, стоит зачистить стыковые части обеих половинок ключа с целью удаления окисной пленки, которая достаточно часто поражает нержавеющие детали.

Далее, детали зажимаются в тисках или других устройствах, которые будут надежно удерживать детали. Область соединения необходимо промазать флюсом и приступить к нагреву. Пламя на горелке необходимо установить таким, чтобы был легкий недостаток кислорода. В случае если будет кислородное перенасыщение, поверхность детали будет окисляться.

Итак, область паяемой зоны разогревается до необходимого цвета и температуры, после чего осуществляется офлюсование стыка с флюсом. В случае, когда используется неофлюсованный пруток, его необходимо окунать во флюс. Далее, область пайки разогревается до вишневого цвета, после чего расплавляется припой, растекается в зоне соединения и затягивается в стык. Далее остается лишь зачистить стык и процесс соединения деталей твердым припоем можно считать завершенным.