Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение

Сборка неподвижных неразъемных соединений
лужение,
сборка соединений пайкой,
сборка соединений склеиванием,
сборка заклепочных соединений,
вальцевание,
подготовка деталей соединений под сварку

Сборка неподвижных неразъемных соединений.. Лужение
Лужение – процесс нанесения тонного слоя олова или его сплава на поверхность металлического изделия. Специалисты этот слой называют полудой.
Основное требование к процессу – это плотное и тонкое покрытие оловом, которое является защитным слоем для металла в борьбе с коррозией.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Цель лужения –
защита деталей от коррозии и окисления
подготовка поверхностей к паянию мягкими припоями
перед заливкой вкладышей подшипников баббитом
Перед лужением поверхности должны быть тщательно очищены, обезжирены и промыты

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Материалы для лужения
Олово и сплавы. При лужении используется олово марки 01 (Sn 99,1 %, примеси 0,1 %) и марки 02 (Sn 99,5 %, примеси 0,5 %). Чистое олово служит основой защитного покрытия для посуды. В качестве припоя при пайке олово не применяется, потому что при низкой температуре оно становится хрупкими. Долговечность обеспечивается добавлением к олову других компонентов, в основном свинца. Используются сплавы олова со свинцом: ПОС-18, ПОС-30, ПОС-50, ПОС-90. Цифра в обозначении показывает содержание олова в процентах.
Флюсы. Облегчают очистку поверхностей от загрязнений, жиров и окислов, снижают температуру плавления. Самые распространенные флюсы – нашатырь (хлористый аммоний) и паяльная кислота (хлористый цинк). Часто при паянии меди и сталей используется их смесь.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Существуют две технологии лужения металлов: горячее и гальваническое.
Горячие технологии
Горячее лужение проводится двумя методами:
погружением - изделие из металла погружают в ванну с расплавленным оловом.
растиранием - сплав наносится на плоскость изделия и паклей растирается по ней тонким слоем.
Когда говорят о лужении то зачастую имеют в виду именно горячий метод.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Недостатки технологии:
неравномерно распределяемое олово по поверхности изделий; особенно это касается способа погружения. Перепады одной плоскости могут оказаться значительными, особенно, если изделие имеет сложную конструкцию. Поэтому их приходится дорабатывать.
горячий вариант не подойдет, если производится лужение металла с отверстиями небольшого диаметра или с мелкой нарезкой
сложность удаления загрязнений, которые образуются внутри сплава и остаются внутри полуды. Эти примеси приходят с припоем, поэтому очень важно использовать оловянный сплав высокой чистоты

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Гальваническая технология
Гальваническая технология выполняется двумя способами:
в щелочных электролитах
кислых электролитах
Само название говорит о том, что процесс нанесения олова основан на использовании электрического тока. Отсюда и затратность процесса. Но именно эта технология гарантирует прочное сцепление наносимого сплава с металлической поверхностью.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Изделия со сложными формами обычно облуживают с помощью щелочных электролитов, потому что этот вариант лужения обладает большой кроющей и рассеивающей способностью

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Преимущества способа:
технология гарантирует прочное сцепление наносимого сплава с металлической поверхностью;
оловянный слой получается ровным и равномерным;
можно задавать необходимую толщину покрытия, даже на самых сложных конструкциях из металла;
низкая пористость покрываемого слоя;
экономия оловянного припоя.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Недостатки технологии
способ сложный и дорогой
требуется высокая квалификация работника
требуются специальные ванны
раствор сложно готовить
нестабильность раствора, что требует систематического контроля концентрации щелочи и качественного состояния анодов

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Правила безопасности при лужении:
выполнять работы в брезентовых рукавицах;
выполнять работы при наличии вытяжной вентиляции или под вытяжным колпаком;
при подготовке раствора соляной кислоты во избежание разбрызгивания следует всегда вливать кислоту в воду, а не наоборот;

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
при работе с паяльной лампой запрещается:
разжигать лампу внутри помещения
разжигать лампу без защитного кирпичного экрана
чрезмерно накачивать воздух в резервуар лампы
Запрещается гасить лампу до закрытия регулирующего вентиля. Выпускать воздух из резервуара необходимо только после того, как лампа погашена, а горелка остыла;

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
тщательно мыть руки после окончания работы
Не вдыхать пары нашатыря и кислот. При возможности использовать респиратор.
Избегать попадания кислот на одежду и кожу.
Для работы с нагретыми элементами пользоваться клещами.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Подготовка поверхности к лужению
Чем чище будет поверхность металла, тем прочнее к ней прикрепится припой. Поэтому в зависимости от требований к самой заготовке используются разные способы подготовки к лужению металла.
Типовой процесс очистки:
Очистить поверхность от следов окалины, коррозии и других загрязнений щеткой. Сначала изделие промывается водой, а затем щеткой вычищается. Нередко на этой стадии применяют известь, песок, пемзу, напильники.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Шлифовать металла шкурками и дисками. Этот этап является доработкой изделия, то есть, доведение его поверхности до максимальной ровности.
Обезжирить. нагреть до 50-80ºС. растворы натриевых составов: едкий натр – 10-15%, фосфорнокислый натрий – 10-15%, углекислый натрий – 10-15%-раствор и промыть поверхность а затем промыть водой. Если вода равномерно растекается по поверхности изделия, а не собирается на ней каплями, то поверхность обезжирена.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Травление. Для изделий из железа, меди, латуни. Травление происходит подогретым 20-30 % раствором H2SO4 (серная кислота). Продолжительность травления 20-30 мин. Затем поверхность изделий промывается холодной водой, протирается влажным песком, промывается горячей водой с температурой 80-100 °С. Для этого используют серную кислоту.
Нанести на поверхность флюс и нагреть заготовку до температуры плавления полуды

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
После подготовки на поверхность наносят слой полуды:
при лужении растиранием:
(используется флюс в виде нашатыря и хлористого цинка)
хлористый цинк нанести на заготовку и нагреть паяльной лампой;
когда он закипит, в него внести припой, который должен полностью расплавиться;
сверху посыпать нашатырь в виде порошка;
паклей жидкое олово растиреть по поверхности металлического изделия

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
при лужении погружением в лудильные ванны
Подготовить ванну с раствором хлорида цинка
Подготовить ванну с расплавленной полудой, в которых олово нагревается до +300 ℃
Погрузить подготовленную заготовку в ванну с хлоридом цинка примерно на 1 минуту
Затем погрузить заготовку в ванну с расплавленной полудой на 2-3 минуты. При этом, чем дольше заготовка лежит в ванне, тем толще слой олова на ней осядет.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Извлечь и проверить визуально распределение полуды по поверхности заготовки – равномерность покрытия и отсутствие вздутий.
Остудить до полного затвердевания
Если лужение проводят паяльником, то вначале нагревают его, затем погружают в канифоль, и только потом расплавляют им маленький кусочек олова, тем самым обеспечивая покрытие.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
при гальваническом лужении
В принципе, обе технологии лужения (со щелочными и с кислыми электролитами) отличаются друг от друга присутствием в электролитной ванне щелочного или кислотного раствора. Сам же процесс налипания олова у них одинаковый, и происходит через раствор электрического тока.
В состав кислотных растворов входит сернокислое олово, серная кислота, вещества кипиллярно-активного типа (это фенол или крезол), коллоидные вещества (клей, никотин, желатин или схожие с ними вещества).

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
В состав кислотных растворов входит:
сернокислое олово,
серная кислота,
вещества кипиллярно-активного типа (это фенол или крезол),
коллоидные вещества (клей, никотин, желатин или схожие с ними вещества).
Очень важно точно соблюсти пропорции основных компонентов:
сернокислое олово – 65 г/л,
серная кислота – 100 г/л.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Состав щелочных растворов для лужения не определяется одной рецептурой, но основными являются:
хлористое олово,
оловянно-кислый натрий,
двухлористое олово.
Состав растворов растворителей также различен:
едкий нарт,
уксуснокислый натрий,
едкий калий.
Под каждую рецептуру подбирается плотность тока и температура нагрева раствора в ванне.

Сборка неподвижных неразъемных соединений. Лужение
Основные дефекты лужения:
матовые пятна из-за неравномерного травления деталей перед покрытием;
слишком тонкое покрытие либо отсутствие его при истощении раствора;
слишком тонкое покрытие либо отсутствие его при плохой подготовке деталей или слишком интенсивном перемешивании
плохое приставание баббита к внутренней поверхности подшипника Указанный дефект обнаруживается по дребезжащему звуку при простукивании.