Как паять нержавейку и технология пайки твердым припоем

Как паять нержавейку и технология пайки твердым припоем

Пайка нержавейки – это довольно трудоемкий процесс, но вместе с тем больших сложностей здесь нет. Сплавы, содержащие до 25 % никеля и хрома, сплавляются друг с другом довольно просто. Более того, эти сплавы могут создавать прочные соединения с остальными металлами, исключение составляют только магниевые и алюминиевые сплавы.

Но нужно обратить внимание на то, что некоторые никелированные сплавы при нагреве до температуры 500-700 градусов. Могут образовывать карбиды, их уровень выделения зависит от продолжительности пайки, поэтому время процедуры нужно сокращать.

Образующиеся карбиды значительно снижают коррозийную устойчивость нержавеющей стали. Для того чтобы минимизировать выделение карбидов добавляют титан или по завершении пайки проводят дополнительную термообработку. Под действием раскаленного припоя (тиноля) наклепанный нержавеющий материал может растрескиваться, поэтому пайка происходит после отжига, без использования нагрузок во время пайки.

Выбор припоя для нержавейки полностью зависит от таких характеристик: состава стали, условий пайки. Нужно заметить, что изделия, которые сделаны в коррозийных условиях, нужно паять с помощью серебряных тинолей, где в составе находится в небольшом количестве никель. Медь, серебряно марганцовые, а также хромоникелевые припои используются во время печной пайки в сухих условиях.

В роли флюса для обработки нержавейки сегодня чаще всего используют буру. Она наносится на соединение в форме порошка или пасты. Когда бура расплавляется, остальной металл постепенно нагревается до образования ярко-красного каления (850 градусов). При достижении этой температуры, в соединение вводится припой.

Удаление прилипшего к нержавеющей поверхности материала по завершении пайки делают с помощью промывки спаянного изделия в воде, или с помощью песочной обдувки. Соляная или азотная кислота, которые можно использовать при чистке, очень нежелательны на этом этапе работы с нержавеющей сталью, так как они вместе с припоем разъедают основной металл.

Подготовка к успешной пайке

Спаиваемые детали подготавливаются, подгоняется форма и размер сопряжений, чтобы в итоге получился стык с минимальным зазором. Поверхности зачищаются. Лучше не использовать металлическую щётку, так как от неё останутся частички стружки, которые потом образуют ржавчину. Детали фиксируются друг относительно друга. На поверхности вокруг стыка наносится флюс.

Если используется офлюсованный пруток — сначала он прогревается боковой стороной на стыке, чтобы флюсующее вещество на нём расплавилось и попало в зазор до начала пайки.

В некоторых случаях, чтобы упростить и ускорить непосредственное спаивание, ответные поверхности заранее пропаивают, покрывают тонким слоем припоя. Лужёная поверхность металла лучше смачивается припоем. Но нужно учитывать, что размеры соединяемых деталей при этом изменяться. Например, при паянии тройника диаметр трубки увеличиться, а посадочного отверстия уменьшится.

Выбор припоя

Существует два фактора, влияющие на выбор припоя для нержавейки:

  • условия, при которых производится процесс соединения;
  • состав нержавейки.

Если приходится работать в обычных условиях (в любом помещении), то пайку лучше проводить серебряным припоем, в который входит небольшое количество никеля.

При печном проведении спаиваемого процесса, то есть, при полном отсутствии влажности, используются медные, серебряно-марганцовые или хромоникелевые припои.

Надо отметить, что твердые припои на основе серебра – лучший вариант для пайки деталей из нержавейки.

Ведь серебро так же не поддается коррозии, имеет такой же светлый цвет, как и нержавеющая сталь. Но необходимо отметить, что в чистом виде серебро в припоях не используют.

В сплав добавляют цинк или медь. Чем больше в процентном соотношении серебра, тем выше качество сплава. Правда, такой материал придется использовать при более высоких температурах. Оловянные припои используют редко, когда не требуется высокой прочности.

Таблица 1. Состав и свойства серебряных припоев

Процесс пайки

Технологическая операция заключается в соединении нержавейки с помощью присадочного металла, благодаря силам сцепления между атомами. Руководство соединения деталей:

  1. Подключают паяльник и дают ему нагреться.
  2. Слегка шлифуют края металла в месте будущего шва или заплаты, чтобы избежать появления неровностей. 2 части должны соединиться без каких-либо промежутков.
  3. Удаление шлифовальной пыли влажной тряпкой.
  4. Области, которые недопустимо подвергать воздействию растворителей, закрывают малярной лентой.
  5. Флюс наносится в зоны, которые будут принимать припой.
  6. Разместить в рабочей зоне весь необходимый инвентарь. Паяльник кладут на безопасном расстоянии. Проволочный припой разматывают.
  7. Проводится лужение. Тонким слоем наносится смесь олова и свинца.
  8. Если покрыть изделие припоем не удается (смесь скатывается по запчасти), прибегают к проверенному способу. Изготавливают небольшую кисточку из стальной проволоки и трубки. Паяльную кислоту наносят непосредственно перед использованием щетки. Нагревают детали паяльником или паяльным пистолетом, хорошо защищают самодельной щеткой. Данная процедура эффективна, т.к. снимается окисная пленка без использования химических соединений.
  9. Наносится тонкий слой растопленного олова.
  10. Начинается процесс пайки оловом.
  11. Паяльник удерживают в области стыка, который заполняется присадочным материалом.
  12. Получить сталь нужной температуры трудно, поэтому необходимо внимательно следить за процессом. Перегретые детали покрываются оксидами, которые снижают качество отделки нержавейки.
  13. Дают остыть.
  14. Очищают швы наждачной бумагой и растворителем.

Преимущества пайки нержавейки оловом

  • Пайка нержавейки оловом помогает относительно легко и быстро заделать мелкие поломки, не прибегая к сложным процедурам;
  • Сам процесс занимает не много времени и не требует длительной подготовки;
  • Расходные материалы имеют относительно небольшую стоимость;
  • Олово уменьшает текучесть нержавейки при пайке, что делает процесс менее сложным, чем с другими припоями;
  • Для многих вариантов конечный результат обладает достаточно хорошим качеством.

Пайка своими руками

Стоит отметить, что пайка нержавеющей стали в домашних условиях с применением оловянного припоя — это не такое уж частое явление. Поскольку сама технология пайки сложна и редко применяется в быту. Но порой домашнему мастеру все же приходится столкнуться с необходимостью пайки нержавейки. Это может быть просто мелкий ремонт. Что делать в таких случаях?

Прежде всего, ознакомьтесь с обучающими материалами и видео. Они помогут лучше понимать всю суть работы с нержавеющей сталью. Так вы сможете избежать большинства ошибок и добиться более-менее достойного результата. А мы, в свою очередь, кратко расскажем вам, как выполнять пайку и что нужно учесть.

Инструменты

Работа начинается с инструмента. Без него вы просто не сможете выполнить пайку. Конечно, некоторые инструменты можно сделать своими руками из подручных средств, но мы все же рекомендуем приобрести качественный инструмент в магазине.

Итак, для пайки вам понадобится:

  • Электрический паяльник, работающий от стандартной сети в 220В. Его мощность должна быть не ниже 100Вт, а лучше еще больше.
  • Конечно, флюс типа «бура». Пастообразный или жидкий. А также кисточка для его нанесения.
  • Наждачная бумага, напильник или шлифмашинка.
  • Металлический припой, изготовленный из чистого олова или смеси олова со свинцом.

Необязательно, но рекомендуется держать при себе стальной трос и небольшую металлическую трубку. Позже вы узнаете, зачем нам нужны эти компоненты.

Технология пайки

Теперь перейдем к технологии пайки. Еще раз повторим, что мы рассказываем о пайке на дому, а не в условиях промышленного цеха.

Читайте также  Форсунка на отработке

Для начала зачистите поверхность металла. Для этого используйте наждачку, шлифмашинку или напильник. Удалите все пятна, загрязнения, следы или масла или краски, очаги коррозии. Если это не сделать, качество сварки сильно ухудшится. Швы будут дефектными, и ваша работа пойдет насмарку.

После того, как вы тщательно подготовили поверхность деталей, нанесите флюс. Чтобы нанести флюс для пайки нержавейки используйте небольшую кисточку. Наносите флюс равномерным не толстым слоем. Флюс не только защитит сварочную зону от окисления, но и обеспечит качественное лужение. Об этом мы поговорим далее.

После нанесения флюса на будущую зону сварки, необходимо выполнить лужение. Луженое — это процесс, при котором тонкий слой олова наносится на металлическую поверхность. Этот процесс необходим для дальнейшей пайки. У новичков часто не получается с первого раза правильно выполнить лужение. Это не страшно. Вы можете нанести второй слой, предварительно прогрев детали до невысокой температуры.

Вы прогрели детали, снова попытались выполнить лужение, но ваши попытки не увенчались успехом? У многих сварщиков припой просто скатывается вниз, вместо того, чтобы образовывать тонкий слой на поверхности металла. Здесь-то нам и понадобится стальной трос и металлическая трубочка. Из этих двух компонентов можно сделать простейшую металлическую кисть.

Чтобы ее изготовить, трос должен быть того же диаметра, что и трубочка. Трос продевается в трубочку и на одном конце разматывается до образования своеобразной «косточки». С помощью такого приспособления выполняется зачистка металл. Да, вы используете эту «кисть» вместо наждачной бумаги или напильника. Как показывает практика, применение такого нехитрого приспособления эффективнее всего очищает поверхность металла. А ведь от этого во многом и зависит лужение. Многие просто недостаточно тщательно очищают поверхность, из-за чего не удается покрыть металл оловом.

Только после того, как все эти этапы выполнены, можно приступать к самой пайке деталей. Здесь уже все гораздо проще. Припой подается в сварочную зону одной рукой. В другой руке нужно держать паяльник и двигать его синхронно с припоем, равномерно заполняя стык между двумя деталями.

Особенности

Во время работ вы наверняка столкнетесь с некоторыми трудностями. Например, при медленной пайке в составе нержавейки могут сформироваться карбидные соединения. Качество шва ухудшится, а вероятность образования дефектов увеличится. Чтобы избежать этих проблем выполняйте пайку быстро и уверено. Не медлите и не останавливайтесь подолгу на одном этапе.

Также рекомендуем после пайки прокалить деталь в печи. Так карбидные соединения точно не смогут образоваться в составе нержавейки.

Технология домашней пайки нержавейки

Пайка нержавеющих сплавов стали дома применяется достаточно редко. Это сложный процесс, требующий знания технологий и соблюдения нюансов. Однако иногда провести такую сварку необходимо. К этому нужна подготовка.

Перед тем, как приступать к обработке детали, нужно изучить технологию пайки нержавейки оловом под флюсом. Найти и изучить обучающие текстовые, фото, видео материалы.

Это нужно, чтобы избежать ошибок, создать работающий шов и сохранить безопасность работы. В этой статье приведена краткая методика Пайки, указаны инструменты и нюансы.

Оборудование

Любая сварочная работа требует специальных инструментов. Некоторые из них можно собрать самостоятельно, однако для большей безопасности лучше взять собранное на заводе оборудование.

  • Для спайки металлов, в том числе нержавейки, нужен паяльник. Подойдет модель, работающая при напряжении электросети 220В и мощности от 100Вт.
  • Для обработки перед пайкой понадобятся кисть и флюс. Для нержавеющей стали это бура в форме пасты или жидкости.
  • Наждачка, напильники или шлифовальная машинка для зачистки зоны сварки.
  • Металлический припой. Для работы с нержавейкой подойдет оловянный, чистый либо с примесью свинца.

Также может понадобиться металлический трос и трубка одного диаметра. Желательно, чтобы они были изготовлены из стали.

Технология

Методика оловянной сварки нержавеющих сплавов стали в домашних условиях и промышленных разнится. Эта статья посвящена домашним способам.

Любой метод обработки металлов начинается с зачистки рабочей поверхности. Область сварки должна быть зачищена от ржавчины, грязи, неровностей, заусенцев.

Это основное правило создания качественного соединения. Зачистка проводится наждачной бумагой, шлифовальной машинкой либо подходящим напильником.

После очищения поверхности наносится бура. Флюсы жидкой и пастообразной формы наносятся кистью, равномерным, тонким слоем. Это не только обеспечит защиту металла от окисления, но и повысит лужение.

Лужением называется формирование тонкого слоя олова или его смеси со свинцом на поверхности детали. Этот процесс – часть подготовки к оловянной сварке металлов.

В случае, если провести лужение с первого раза не получилось, проводится небольшой прогрев металла и попытка повторяется заново.

Нередко случается так, что вторая попытка не приносит результата. Олово скатывается, никак не расходится по поверхности тонким слоем. В таких случаях из троса и трубки создается подобие простой кисточки.

Эти две детали должны быть почти равного диаметра, чтобы трос удобно прошел сквозь трубку. После этого конец троса нужно «разлохматить», чтобы получилось что-то похожее на кисть. Этим инструментом проводится повторная зачистка детали.

По сути, металлическая кисть применяется вместо привычных инструментов зачистки. Ведь часто припой стекает из-за недостаточной очистки поверхности, а эта кисть способна достаточно очистить металл.

После покрытия рабочей зоны оловом, выполняется пайка нержавейки оловом под флюсом. Одной рукой к стыку подается припой, второй передвигается паяльник. Паяльник и припой должны двигаться равномерно, чтобы соединение формировалось ровно, качественно.

Нюансы

Уже во время завершающей части обработки можно столкнуться со сложностями. Медленная скорость сварки способствует формированию в металле карбидных соединений.

Они ухудшат надежность шва, приведут к браку. Поэтому паяльная работа должна проводиться достаточно быстро, без остановок, сомнений, промедлений.

Чтобы повысить защиту от образования карбидных соединений в нержавеющей стали стоит после обработки прокалить металл в печи.

Заключение

Пайка нержавейки относится к сложным процедурам, ввиду разнообразия легирующих сплавов. Для мелких деталей, не подверженных температурному воздействию, лучше всего подойдут припои группы ПОС.

[stextbox 6-го разряда Зайцев Анатолий Федорович. Опыт – 17 лет: «Я часто сталкиваюсь с необходимостью паяльных работ нержавейки, ввиду отсутствия исправного аппарата для аргонодуговой сварки. Для самых простых работ проще всего использовать оловянно-свинцовые припои. Ответственные соединения требуют более тщательного подхода».[/stextbox]

Технология выполнения работ

Как паять нержавейку в обычных домашних условиях? Начало процедуры пайки состоит из подготовки изделий. Для этого они зачищаются от грязи и оксидной пленки. Механическая работа выполняется шлифовальной шкуркой или кругом, металлической щеткой. Перед тем как паять любую нержавейку требуется провести обезжиривание области растворителем, ацетоном. Последующий этап состоит из нанесения флюса на участок обрабатываемого предмета. При использовании припоя комбинированного типа флюсовый материал не используется.

Спаиваемое место прогревается при помощи электропаяльника с облуженным наконечником или же газовой горелкой. Требуется постоянно следить за количеством кислорода в пламени, так как его переизбыток приведет к дополнительному окислению металлического изделия. Горящий язычок должен иметь ярко-синий цвет.

Читайте также  Набор каменщика

Перемещая плавно горелку, нагревается весь соединяемый участок. Для контроля за его состоянием периодически прикладывается пруток припоя. Если он начинает плавиться – температура поверхности пригодна к обработке. Использующийся сплав помещается в спаиваемый шов, постепенно заполняя расплавленным металлом площадь стыка. Для равномерного распределения сплава можно дополнительно прогреть место. Обеспечение хорошей прочности спаиваемого шва достигается при наличии припоя, излишки которого будут вытекать из обрабатываемого стыка. Пайка нержавейки в домашних условиях представлена на видео, которое раскрывает особенности процесса.

Чтобы получит высокое качество спайки и ускорить процесс, рекомендуется заранее залудить контактируемые участки. После этого выполняется соединение изделий, нагрев до состояния плавления припоя. При необходимости повторного спаивания дополнительно наносится флюс и прогрев при помощи газовой горелки или же электропаяльника. Данный процесс выполняется до полного равномерного покрытия припоем соединяемого места. По окончании паяльного процесса изделие охлаждается и хорошо промывается для удаления оставшегося флюса или же припоя.

Спаивание стальных листов внакладку может выполняться с использованием паяльной пасты, состоящей из флюса с припоем. Обрабатываемая контактная область одной детали покрывается этой массой, жестко фиксируется с другой деталью и прогревается с двух сторон.

Перед тем как выполнить пайку нержавейки в домашних условиях, позаботьтесь о соблюдении мер предосторожности при работе с опасными материалами и горячими предметами. Обеспечивайте хорошую вентиляцию в месте выполнения паяльных работ и опасайтесь паров расплавленных металлов.

Рекомендуем также к прочтению: