Пайку твердыми припоями применяют для получения прочных и термостойких швов. При пайке соблюдают следующие основные правила:

• как и при пайке мягкими припоями, поверхности подгоняют друг к другу припиливанием, механическим или химическим способом очищают от грязи, окислов и жиров;
• детали в месте спая покрывают флюсом (рис. 12.6, б), накладывают кусочки припоя (медные пластинки) и закрепляют мягкой вязальной проволокой (рис. 12.6, г);
• подготовленные детали нагревают паяльной лампой (рис. 12.6, д) в кузнечном горне или электропечи;
• когда припой расплавится, детали снимают с огня и держат в таком положении, чтобы припой не стекал со шва;
• затем детали медленно охлаждают.

Рис. 12.6. Пайка твердыми припоями:

а – подгонка поверхностей деталей; б – смазывание поверхностей деталей флюсом; в – вставка медной пластины; г – фиксирование соединяемых деталей направляющей прокладкой; д – нагрев деталей

Охлаждать детали с напаянной пластинкой в воде нельзя, так как это ослабит прочность соединения. Применяют другой способ пайки: подготовленные детали нагревают и обсыпают бурой, затем опять нагревают и к месту соединения подводят конец медной или латунной проволоки, которая, расплавляясь, заливает место спая. По мере охлаждения спаянные детали промывают в воде, протирают сухими тряпками и просушивают; шов зачищают наждачной бумагой или опиливают напильником.

Флюс, оставшийся после пайки, также можно удалить непродолжительным кипячением в растворе, содержащем 10 % каустической соды, 5 % машинного масла и 85 % воды.

Лужение – это покрытие поверхности металлических изделий полудой – тонким слоем сплава (олова со свинцом и др.). Лужение, как правило, применяют при подготовке деталей к пайке, для предохранения изделий от коррозии, окисления, а также как подготовительную операцию при заливке подшипников баббитом.

Сплавами из олова со свинцом и цинком лудят металлические изделия в целях предохранения от ржавчины. Красивую белую и блестящую полуду для лужения художественных изделий получают из сплавов олова (90 %) с висмутом (10 %).

Процесс лужения состоит из подготовки поверхности, приготовления полуды и ее нанесения на поверхность.

Подготовка поверхности к лужению зависит от требований, предъявляемых к изделиям, и способа нанесения полуды.

Щетками обычно обрабатывают поверхности, покрытые окалиной и сильно загрязненные. Изделия перед лужением промывают чистой водой.

Неровности на изделиях удаляют шлифованием абразивными кругами и шкурками.

Химическое обезжиривание поверхностей изделий осуществляют в водном растворе каустической соды (на 1 л воды – 10 г соды).

Минеральные масла удаляют бензином, керосином и другими растворителями. Медные, латунные и стальные изделия травят в течение 20–23 мин в 20–30 %-ном растворе серной кислоты с подогревом.

Лужение осуществляют двумя способами: погружением в полуду и растиранием.

Лужение погружением (небольших изделий) выполняют в чистой металлической посуде, в которой предварительно расплавляют полуду, насыпая на ее поверхность маленькие кусочки древесного угля для предохранения от окисления. В расплавленную полуду медленно погружают изделия и держат до прогрева, затем вынимают и быстро встряхивают. Излишки полуды снимают, протирая паклей, обсыпанной порошкообразным нашатырем. Затем изделие промывают в воде и сушат в древесных опилках.

Лужение растиранием (больших изделий) выполняют, предварительно нанеся на очищенное место волосяной щеткой или паклей хлористый цинк, а затем равномерно нагревают поверхность изделия до температуры плавления полуды. После лужения охладившееся изделие протирают влажным песком, промывают водой и сушат.

Сборка клеевых соединений

Клеевое соединение – это неразъемное соединение деталей машин, строительных конструкций и других изделий с помощью клеев.

Клеевые соединения обладают достаточной герметичностью, водомаслостойкостью, высокой стойкостью к вибрационным и ударным нагрузкам. Склеивание во многих случаях может заменить пайку, клепку, сварку, посадку с натягом.

К недостаткам таких соединений относятся незначительная теплостойкость (при температуре выше +90 °C их прочность резко снижается), склонность к ползучести при длительном воздействии больших статических нагрузок, длительные сроки сушки, необходимость нагрева для получения стойких и герметичных соединений, низкая прочность на сдвиг и др.

Надежное соединение деталей малой толщины обычно возможно только склеиванием.

Чаще всего применяют соединения внахлестку и встык с помощью планки, втулки и т. п. (рис. 12.7, а – в).

Рис. 12.7. Рекомендуемые конструктивные формы клеевых соединений: а – плоскостные; б – тавровые; в – цилиндрические;

I – нахлесточные соединения, II – врезные (шпунтовые), III – стыковые

Универсальный клей БФ-2 и его разновидности применяют для склеивания металлов, стекла, фарфора, бакелита, текстолита и других материалов, для заделки трещин в неответственных местах чугунных корпусов, упрочнения неподвижных сопряжений, крепления накладок на дисках муфт сцепления и др. Механическая прочность клея сохраняется при нагреве до температуры не более 80 °C.

Клей БФ-2 бензо- и маслостоек, хороший диэлектрик, защищает склеенные поверхности от коррозии, но огнеопасен; его хранят в закупоренной посуде, не допуская попадания воды.

Тонкий слой клея БФ-2 наносят на подготовленные поверхности соединяемых деталей, подсушивают до отлипания при температуре 20–60 °C в течение 50–60 мин. Далее наносят второй слой клея, вновь подсушивают, затем – третий слой, после этого соединяют склеиваемые детали и сушат при температуре 140–150 °C в течение 30–60 мин при давлении 1–2 МПа.

Клеи БФ-4 и БФ-6 применяют для получения эластичного шва на деталях из тканей, резины, фетра. Они имеют небольшую механическую прочность по сравнению с другими клеями.

Клеем ВС-10Т склеивают детали, длительное время работающие при температуре до 300 °C. Он обладает высокой механической прочностью и стойкостью. Такое клеевое соединение не подвержено действию керосина, смазочных масел и воды.

Использование эпоксидных клеев, затвердевающих при температуре 18–20 °C, устраняет необходимость тепловой обработки склеиваемых деталей. Для приготовления клеевых составов в эпоксидные смолы (ЭД-5; ЭД-6; ЭД-40) добавляют отвердитель – полиэтиленполиамин (примерно 10 масс.ч. на 100 масс.ч. эпоксидной смолы), дибутилфталат (10–15 масс.ч. на 100 масс.ч. эпоксидной смолы) и наполнитель, в качестве которого используют алюминиевую или бронзовую пудру, стальной или чугунный порошок, портландцемент, сажу, стекловолокно и т. д. Наполнители увеличивают вязкость эпоксидного состава и повышают прочность клеевого соединения.

Термостойкие клеи применяют для склеивания деталей из различных металлов, которые работают в условиях высоких температур и вибраций. Клей ВК-32-200 используют для склеивания деталей из металлов и неметаллических материалов, работающих непрерывно до 300 ч при 200 °C и до 20 ч при 300 °C. Его наносят в два слоя: первый слой выдерживают 15–20 мин при 20 °C, второй слой – 15–20 мин при 20 °C и 90 мин при 65 °C, после чего соединяют склеиваемые детали.

Технологический процесс клеевого соединения деталей состоит из таких этапов, как:

• подготовка поверхностей к склеиванию: подгонка, очистка от пыли и жира, придание необходимой шероховатости;
• нанесение клея кистью, шпателем, пульверизатором;
• выдержка после нанесения клея (от 5 мин до 30 ч и более);
• затвердевание клея, для чего используют печи с обогревом газом, горелки, установки с электронагревателями, установки ТВЧ и др.;
• контроль качества клеевых соединений (с помощью ультразвуковых установок, через лупу).