ПАЙКА ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕМ

Нагрев при пайке может быть в результате выделения джоулевой теплоты при прохождении электрического тока через паяемые детали. Этот способ может быть осуществлен как при прохождении тока параллельно паяемому зазору, так и перпендикулярно к нему.

Если электрический ток течет параллельно паяльному за­зору и металл соединяемых деталей нагревается только теплотой от нагретого электрода, то создаются наиболее стабильные условия пайки. При этом давление на паяемые детали не оказы­вает особого влияния на их нагрев и может регулироваться неза­висимо от него. При такой разновидности пайки электросопро­тивлением можно использовать переменный ток небольшого напря­жения (2,4—10 В). Плотность тока при этом зависит от площади поперечного сечения нагреваемой детали: с увеличением площа­ди поперечного сечения плотность тока снижается.

Нагрев паяемых деталей током, проходящим поперек паяль­ного зазора, происходит главным образом вследствие возникно­вения переходного электросопротивления на границе паяемых деталей и припоя и может быть более неравномерным и труднор^- гулируемым. Для такого нагрева наиболее пригоден ток малого напряжения и большой силы, получаемый, например, от сварочных трансформаторов электроконтактных машин.

Величина переходного электросопротивления при одинаковом токе и времени нагрева зависит от площади и плотности приле­гания электроконтактов, а следовательно, от величины давления на
детали. После расплавления припоя переходное электросопро­тивление резко снижается, и дальнейший нагрев происходит за счет электросопротивления материала деталей и жидкого припоя (для металлов возрастающего с повышением температуры). Пайку электросопротивлением поперек паяльного зазора удобно прово­дить на точечных, роликовых или стыковых сварочных машинах или небольших сварочных аппаратах типа настольных щипцов, состоящих из трансформатора, к вторичной цепи которого под­ключены электроды, соединенные с сжимающими устройствами, включаемыми при пайке вручную или автоматически.

Выбор материала электродов определяется рядом факторов: материалом паяемых деталей, их сечением, величиной переход­ного сопротивления паяемого металла и требуемого давления на электроды. Для медных деталей малого сечения применяют элек­троды из графита: для пайки нелегированных сталей с повышен­ным электросопротивлением — электроды из меди, жаростойкой стали.

При использовании графитовых электродов, вследствие их от­носительной хрупкости, необходим более слабый прижим места пайки. При нагреве деталей одинаковой толщины, но из мате­риалов с разными физическими свойствами используют электроды с хорошей теплопроводностью и высокой температурой плавления, а при различной толщине и одинаковых физических свойствах со стороны более тонкой детали устанавливают электрод с более высоким электросопротивлением. Для повышения долговечности электродов на их поверхности напыляют слой хрома или молиб­дена (Заявка 57-181778 Япония, МКИ3 В 23 К 11/00). При пай­ке в электроклещах угольные электроды для ограничения их чрезмерного расхода металлизуют слоем хромистой стали.

При нагреве деталей из металлов с различной теплопровод­ностью и электрической проводимостью, особенно в труднодос­тупных местах, пайку можно проводить, подводя электрический ток к графитовой пластине и установив на нее паяемое изделие. Обжим места спая возможен специальными прижимами, не вклю­ченными в общую электрическую цепь. Схема расположения элек­тродов, паяемых деталей и припоя дана на рис. 39. К недостаткам способа следует отнести возможность перегрева контактирующих поверхностей массивных деталей, например медных массивных проводников, вследствие чего происходит неравномерный нагрев паяемого соединения: возникает нестабильность контакта элек­трод — деталь, трудности в воспроизведении постоянного режима, неравномерности в подводе теплоты, из-за прерывистого включе­ния источника питания для предотвращения перегрева угольных электродов.

Наиболее удобно применять припой в виде проволоки, так как фольга, уложенная в зазор, может пружинить и не обеспечи­вает надежного электроконтакта при прохождении тока. При до­статочном прижиме между соединяемыми деталями укладывают

ПАЙКА ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕМ

припой, покрытый флюсом, или используют паяемый металл, пла­кированный припоем, который покрывают флюсом. Для увеличе­ния переходного электросопротивления при пайке металла, покры­того припоем, между деталями укладывают пористый метал­лический вкладыш и сжимают их осевым давлением (Пат. 52— 5015 Япония, МКИ3, кл. 12 В 24 (В 23 К 1/02)).

Возможна пайка на электроконтактных сварочных машинах после предварительного прессования места пайки. Затем через место пайки пропускается ток, и происходит локальный нагрев и пайка. Этот способ нашел применение при соединении деталей больших сечений внахлестку и необходимости быстрого нагрева места пайки.

Солевые флюсы, применяемые при пайке тугоплавкими при­поями, являются в твердом виде диэлектриками. Поэтому при пайке, если ток протекает перпендикулярно к плоскости спая, флюс наносят в виде водного или спиртового раствора, проводя­щего ток. Раствор флюса нужно наносить непосредственно перед пайкой, чтобы растворитель не успел испариться до начала про­хождения тока.

При пайке между медными электродами электроконтактных сварочных машин соединяемые детали не должны сильно отли­чаться по своим теплофизическим свойствам, иначе место нагрева при прохождении тока может переместиться из места контакта в одну из них или в электрод. Подобные затруднения возникают и при различной толщине паяемых деталей и пайке конструктив­но сложных изделий, таких, например, как провода в штеп­сельные разъемы, кольца роторов, статорной обмотки и т. д.

Электроконтактную пайку в угольных электродах, вставля­емых в медные электроды контактной машины, выполняют следую­щим образом. В зазор между деталями с подготовленной под пайку
поверхностью помещают фольгу припоя, предварительно смазан­ную раствором флюса. Боковые поверхности угольных электродов смазывают раствором буры, чтобы уменьшить их сгорание. Попа­дание флюса на поверхность электродов, соприкасающуюся с дета­лями, нежелательно, и поэтому количество флюса, наносимого на детали, должно быть минимальным.

При большом различии размеров или теплофизических свойств деталей необходим дополнительный подогрев более теплоемкой детали.

Изготовлены машины для пайки электросопротивлением с ре­гулируемой температурой и возможностью автоматического под­держания параметров в течение 1,5—10 с. Мощность таких машин 2 и 5 кВт. На них паяют термостаты, детали измерительных при­боров, мембраны и арматуру точных механических устройств, переключателей, штепселей, твердосплавного инструмента, опти­ческих приборов и др. При монтаже интегральных схем и микро­миниатюрных контактных деталей находит применение импуль­сная пайка легкоплавким припоем.

Электроконтактная пайка технологически проще диффузион­ной сварки в вакууме.

Комментарии закрыты.