ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Совместимость конструкционного, технологического и вспомогательного материалов, способов пайки СП1, СП2 и ТРП с требованиями, предъявляемыми к механическим свойствам паяных соединений из "Проектирование технологии пайки металлических изделий Справочник " Пригодность активного газа для пайки металлов определяется 1) термодинамическими условиями протекания реакции его взаимодействия с окислами в сторону их восстановления 2) состоянием продуктов реакции. Термодинамические условия в равновесном состоянии определяются величиной изобарного потенциала реакции ДС при ДС 0 реакция взаимодействия активного газа с окислом идет в сторону восстановления окисла, при ДОО — в сторону окисления паяемого металла. Если продукты реакции находятся в твердом состоянии, то они препятствуют смачиванию и растеканию жидкого припоя по паяемому металлу и активная газовая среда, несмотря на благоприятные термодинамические условия восстановления окислов металлов, может оказаться непригодной для пайки. [c.136] Согласно современной автокаталитической теории восстановление окислов при воздействии активных газов состоит из следующих стадий адсорбции активного газа на поверхности окисной пленки отрыва кислорода от окисла и адсорбции его молекулой активного газа образования новых фаз — продуктов реакции газа восстановителя и окисла десорбции образовавшегося соединения с контактной поверхностью взаимодействия. [c.136] При восстановлении металла из окислов под действием активных газов имеет место принцип Байкова, согласно которому такой процесс идет ступенчато, путем отщепления кислорода от высшего окисла к низшему или от низшего к высшему. Активные газы через поры и трещины проникают в пленку окисла и взаимодействуют с ним по всей толщине, пленки. В результате этого зерно окисла может оказаться многослойным в центральной его части зерно может состоять из высшего окисла, на границе — из восстановленного металла, а между ними — из промежуточных окислов [48]. Наиболее широкое применение в качестве активных газовых сред нашли водород и углекислый газ. Ниже приведены основные данные, характеризующие активные газы для пайки металлов, а также температурные интервалы, в которых изменение изобарного потенциала окислов металлов меньше нуля. [c.137] Существенное влияние на активность водорода и углекислого газа оказывает содержание в них примесей кислорода и следов влаги. По данным Г. А. Яковлева, пайка меди свинцом в водороде возможна только при температуре М0 и точке росы —(50— 60) °С. При использовании спеченной пористой ленты из меди или никеля, располагаемой предварительно в зазоре, вследствие, очень малого содержания кислорода в порах и подвода жидкого свинца, уложенного у зазора, через капилляры ленты, активного взаимодействия материала ленты с паяемым материалом, температура пайки меди свинцом в водороде снижается до 430 °С, для медной и до 340 С — для никелевой ленты. [c.137] Изменение изобарного потенциала для этой реакции показывает, что в водороде карбиды хрома, марганца, вольфрама, циркония восстанавливаются при температуре 327—527°С. Для предотвращения обезуглероживания стали в водороде в него вводят метай СН , который активно взаимодействует со сталью при температуре 577—677 °С. [c.138] Существенное влияние на активность газов оказывает содержание в них примесей кислорода и влаги, так как при нестационарном давлении водорода изобарный потенциал реакции AGt = =Д0т -ь/ 7 InpHjo/PHj, т. е. с изменением соотношения рн о/рн, изменяется и химическая активность газа по отношению к окислам. [c.138] Если сталь содержит легирующие компоненты с высокой активностью к кислороду, которые не образуют сплошной окисиой пленки на ее иоверхности, то пайка в водороде также возможна. Однако, в этом случае необходима тщательная очистка водорода от примесей кислорода и следов влаги. [c.138] На обезуглероживание или науглероживание стали при пайке в водороде влияет содержание в нем паров воды и кислорода. Увеличение влажности водорода усиливает обезуглероживание. Разбавление водорода нейтральными газами в соотношении, достаточном для восстановления окислов, заметно снижает эффект обезуглероживания стали. [c.138] С повышением температуры 810 °С восстановительные свойства окиси углерода ухудшаются. Поэтому для пайки при температуре до 810 °С более активна окись углерода, а выше 810 С более активен водород. [c.138] Как и в водороде, в окиси углерода возможен процесс обезуглероживания или науглероживания стали (2С0=С02+С). [c.138] Согласно термодинамическим расчетам [48], при нагреве кадмия, кобальта, меди, железа, германия, молибдена, вольфрама, никеля в окиси углерода до 720—920 °С не возникает опасности науглероживания. Для кремния, марганца, хрома, ниобия, титана окись углерода выше 1230 °С является окислительной и науглероживающей средой. [c.138] Двуокись углерода Oj до 827 °С не окисляет кадмий, кобальт, медь, германий, никель, молибден, свинец и сурьму, но окисляет железо выше 827 °С с образованием Ре Оз, а выше (до 1103°С)—с образованием FeO. При более высоких температурах окись углерода не окисляет молибден. [c.138] В табл. 35 приведены данные о требуемой точке росы активных газовых сред, содержащих Нг и СО для пайки сталей [48]. [c.138] Азото-водородная смесь может быть получена из аммиака при его диссоциации с последующей сушкой (атмосфера ДА), при частичном сжигании аммиака, диссоциированного на воздухе (атмосфера ПСА) или при смешивании азота с диссоциированным аммиаком. [c.141] Достаточно широкое применение пайки в печах с водородсо-держащимн газовыми смесями началось с 30-х годов в связи с необходимостью развития массового производства стальных узлов из сравнительно мелких деталей. [c.141] В момент восстановления нз окислов медь имеет высокую химическую активность, что весьма важно для хорошего смачивания стали и активного взаимодействия с ней. [c.141] Вернуться к основной статье