Пайка возможна прежде всего при условии, что соединяемые детали нагреты по месту пайки до температуры смачивания их жидким припоем. Если одна из соединяемых деталей ие догрета до этой температуры, то она ие смачивается припоем, н затекание последнего в зазор и формирование паяного шва не происхо­дит [3].

Термический цикл пайки состоит в общем случае нз трех этапов: 1) нагрева до температуры пайки (длительность иагрева тв); 2) выдержки при этой температуре (тп); 3) охлаждение после пайки (длительность охлаждения т0хЛ).

Общее время термического цикла пайки тТцП=тн+тв+Тохл.

Для определения термического цикла пайки недостаточны одни лишь данные о совместимости паяемого материала с припоем, флюсом, газовыми средами, а также оптимальной температуре пайки и выдержки при ней, полученные на лабораторных образцах без учета масштабных и конструкционных факторов изделия и его массы. Лабораторные образцы сравнительно малы по размеру и просты по конструкции. Режимы пайки, полученные в лаборатор­ных условиях, можно применять лишь для простых по конструкции изделий, размеры которых соизмеримы с размерами лабораторных образцов. Для конструктивно сложных изделий относительно больших размеров и массы, особенно при пониженной теплопро­водности паяемого материала, при лабораторных Испытаниях остаются ие выясненными длительность иагрева изделия до тем­пературы пайки и длительность его охлаждения после пайки. Между тем при нагреве и охлаждении изделия процесс контактно­го взаимодействия иа границе паяемого металла с технологически­ми и вспомогательными материалами развивается во времени. Поэтому влияние цикла пайки иа протекание таких процессов, а следовательно, и иа качество изделия в целом может быть весьма существенным. Кроме того, анализ конструкционной слож­ности и учет масштабного фактора и массы изделия необходимы как при выборе способа иагрева, так и при расчете термического цикла пайки для предотвращения развития в его элементах не­допустимых тепловых пластических деформаций.

В сложных изделиях и паяемых деталях тепловые растягиваю­щие напряжения, возникающие при пайке, могут изменить форму и размеры паяного изделия, в частности после его механической обработки. В этом случае необходимо выбирать ступенчатый термический цикл пайки, обеспечивающий нагрев паяемого изде­лия до температуры несколько ниже температуры резкого снижения предела упругости паяемого материала, выдержку при ней для уменьшения температурного градиента по экранированным деталям' и последующий нагрев до температуры пайка

При слишком быстром локальном нагреве наружных деталей при телескопическом типе соединения возможно чрезмерное рас- ширеиие паяльного зазора и вытекание из него жидкого припоя. При пайке пастами с легко испаряющимися связующими вещества­ми в условиях быстрого нагрева из-за разности скоростей газо­образования и истечения газов (паров) через пористую массу пасты может иметь место выброс последней из зазора и развитие иепропаев в шве.

Между тем во многих случаях достаточно большая скорость нагрева собранного под пайку изделия крайне, необходима для ограничения развития контактных процессов взаимодействия пая­емого материала с технологическими и вспомогательными материа­лами и структурных изменений материала изделия. Нагрев паяемо­го материала в контакте с припоями и флюсами необходимо нести с такой скоростью, чтобы предотвратить наступление, необратимых изменений в их составе и свойствах из-за испарения я окисления компонентов, расплавления и вытекания легкоплав­ких составляющих.

При флюсовой пайке может произойти потеря активности флюса до того, как расплавится припой, что приведет к развитию, непропаев или незаполиеиию зазора припоем.

При выборе скорости охлаждения необходимо учитывать влияние скорости охлаждения на свойства конструкционного материала, на образование тепловых деформаций и изменение размеров и формы паяных деталей, на возможность образования трещин под действием растягивающих термических, напряжений при охлаждении изделия ниже температуры затвердевания паяно­го шва.

Следовательно, выбор способа нагрева и расчет термического' цикла пайки в целом должны основываться на предварительном анализе конструкционной сложности, масштабного фактора и. мас­сы изделия, теплофизических характеристик паяемого металла, данных о допустимой длительности нагрева и охлаждения паяемого металла, припоя, флюса при выбранном на стандартных образцах режиме пайки. При этом важно также учитывать особенности способов нагрева, возможности их использования яри пайке изделия и обеспечения требуемой производительности процесса.

Кривые нагрева деталей собранного йод пайку изделия можно также получить, экспериментально с помощью термопар [80].