Автор: Администратор

Клёпка — получение неразъемных соединений при помощи за­клепок. Применяется клепка при изготовлении металлических конструкций (фермы, балки, различного рода емкости и рамные конструкции). Заклепка представляет собой металлический стер­жень из пластичного металла, на одном конце которого выполнена головка, называемая закладной. В процессе выполнения операции на второй стороне стержня, устанавливаемого в отверстия соеди­няемых заготовок, образуется вторая головка заклепки, которую называют замыкающей. Необходимость применения пластичного металла для изготовления заклепок связана с тем, что головки за­клепок образуются в результате пластического деформирования стержня. При выполнении заклепочного соединения заклепки следует выбирать из того же материала, из которого выполнены детали, подлежащие соединению. Это предупреждает появление гальванических пар, приводящих к коррозии в месте соприкосно­вения заклепки и детали. Процесс клепки состоит из двух этапов: подготовительного и собственно клепки. Подготовительный этап включает в себя сверление или пробивку отверстия под заклепку и формирование углубления в отверстии при помощи зенкования под закладную и замыкающую головки, если это необходимо. Соб­ственно клепка включает в себя установку заклепки в подготов­ленное отверстие, натяжку склепываемых заготовок, формирова­ние замыкающей головки и зачистку после клепки. В зависимости от характера заклепочного соединения клепка выполняется холод­ным (без нагрева) и горячим (с предварительным нагревом заклеп­ки до температуры 1 000… 1 100°C) способами. На практике горя­чая клепка применяется в тех случаях, когда используются сталь­ные заклепки диаметром более 12 мм.

Типы заклепок и заклепочных швов.

Наиболее часто при мон­тажных работах применяют заклепки с полукруглой и потайной головкой. В связи с тем что заклепки с потайной головкой недо­статочно прочно соединяют детали в месте клепки, их применяют ограниченно. Такие заклепки используются только в тех случаях, когда головки заклепок по условиям эксплуатации конструкции не должны выступать над поверхностью соединяемых деталей. В зависимости от назначения и условий эксплуатации возможно использование заклепок с другими формами головок (рис. 1).

Выбор размеров заклепок зависит от толщины соединяемых клепкой деталей. Диаметр заклепки должен быть, как правило, равным суммарной толщине соединяемых деталей. Длина стерж­ня заклепки определяется с учетом образования замыкающей го­ловки, усадки стержня в процессе клепки и необходимости запол­нения зазора между стержнем заклепки и стенками отверстия под нее (рис. 2).

Для обеспечения свободной, но достаточно плотной установки заклепки диаметр отверстия должен быть несколько больше диа­метра заклепки:

В случае, если невозможно сформировать в соединении замыкающую головку, применяют взрывные заклепки. Такая заклепка, заполняемая взрывчатым веществом, устанавливается в отверстия соединяемых деталей и осаждается легкими ударами молотка в хо­лодном состоянии. После этого заклепку нагревают со стороны за­кладной головки каким-либо нагревательным прибором (напри­мер, паяльником), в результате чего происходит взрыв вещества, помещенного в стержне заклепки, и его конец расширяется, об­разуя замыкающую головку.

Для соединения тонких металлических листов и деталей из не­металлических материалов используют трубчатые заклепки, за­мыкающая головка которых образуется развальцовкой.

Место соединения деталей при помощи заклепок называется заклепочным швом. В зависимости от характера соединения и его назначения заклепочные швы подразделяются на прочные, плот­ные и прочно плотные.

Прочный шов применяется в тех случаях, когда необходимо по­лучить соединение повышенной прочности. Как правило, это со­единения в различных несущих конструкциях: балки, колонны, подъемные сооружения и другие подобные конструкции.

Плотный шов используется при клепке резервуаров и сосудов для жидкостей, трубных соединений для транспортирования газов и жидкостей под небольшим давлением.

Прочноплотный шов служит для соединения деталей в устрой­ствах и конструкциях, работающих под большим давлением, на­пример в паровых котлах.

По взаимному расположению деталей соединения различают два типа швов: встык и внахлестку (рис. 3, а). Соединение дета­лей встык осуществляется с помощью накладок. В соединении ис­пользуются одна (рис. 3, б) или две (рис, 3, в) накладки. Заклеп­ки при любом виде соединения можно располагать в один, два, три и более рядов. В зависимости от числа рядов заклепок в соеди­нении различают одно-, дву- и многорядные заклепочные соеди­нения (рис. 4).

Расстояние между заклепками в соединении выбирается в за­висимости от типа соединения (однорядное или двурядное). В од­норядных швах расстояние между осями заклепок (шаг) должно быть равно трем диаметрам заклепки, а расстояние от края соеди­няемых деталей до оси заклепок в соединении должно составлять не менее полутора диаметров. При выполнении двурядных швов эти расстояния соответственно должны быть равны четырем и по­лутора диаметрам заклепки. Расстояние между рядами заклепок в таких соединениях должно составлять два диаметра заклепки.

Инструменты и приспособления для ручной клепки.

Для руч­ной клепки применяют следующие инструменты: слесарный мо­лоток (как правило, используется молоток с квадратным бойком), поддержка под закладную головку и обжимка.

Молоток для выполнения клепки выбирается по массе в зависимости от диаметра заклепки:

Поддержка служит опорой при расклепывании стержня за­клепки; масса поддержки должна быть в 4—5 раз больше массы молотка. Поддержка, на которую опирается полукруглая заклад­ная головка заклепки, должна иметь лунку с формой, соответству­ющей форме замыкающей головки заклепки.

Натяжка служит для осаживания листов, подлежащих клепке, вдоль стержня заклепки. По оси натяжки выполняется глухое отверстие, в которое входит стержень заклепки при осаживании загото­вок, подлежащих соединению. Диаметр отверстия натяжки не дол­жен превышать диаметр стержня заклепки более чем на 1… 1,5 мм.

Обжимка представляет собой стержень, на конце которого вы­полнено отверстие для формирования после осаживания замыка­ющей полукруглой головки заклепочного соединения. Форма это­го отверстия должна соответствовать форме замыкающей голов­ки. Потайные замыкающие головки формируются бойком молотка без обжимки.

Чеканы представляют собой зубило с плоской и закругленной рабочей частью и применяются для создания герметичности за­клепочного шва, которая достигается за счет подчеканивания кра­ев заготовок в заклепочном шве.

Поддержки, натяжки и чеканы изготавливаются из инструмен­тальной углеродистой стали, а их рабочие части закаливаются.

С помощью этих инструментов ручная клепка осуществляется двумя методами: прямым и обратным.

Прямой метод характеризуется тем, что удары наносятся по стержню заклепки со стороны замыкающей головки.

При обратном методе удары наносят по закладной головке че­рез оправку, а формирование замыкающей головки осуществляет­ся за счет поддержки и обжимки. Качество клепки при этом не­сколько ниже, чем при прямом методе, поэтому метод обратной клепки применяется только в тех случаях, когда прямой метод при­менить невозможно,

Пистонница (рис. 5) представляет собой специальный ин­струмент для развальцовывания трубчатых заклепок. Заклепку 4 устанавливают в отверстие, под замыкающую головку подводят крючок 1, пистонницей 2 осаживают заклепку, подтягивая соеди­няемые детали друг к другу, и, вращая рукоятку пистонницы, раз­вальцовывают замыкающую головку.

При ручной клепке необходимо соблюдать следующие правила:

1. Перед началом работы следует проверить:

• совпадение отверстий в склепываемых деталях;
• соответствие диаметра стержня заклепки диаметру от­верстия;
• длину стержня заклепки для получения полноценной за­мыкающей головки.

2. Зенкование отверстия под потайную головку следует выпол­нять с контролем глубины и диаметра углубления под головку при помощи контрольной заклепки.

3. Склепывание деталей необходимо производить с упором потайной головки заклепки в плиту, полукруглой закладной го­ловки — в поддержку со сферическим отверстием соответствую­щего размера.

4. Следует обязательно осаживать склепываемые детали натяж­кой с отверстием, соответствующим диаметру стержня заклепки.

5. Запрещается забивать заклепку в отверстие, если заклепка не входит свободно в отверстие.

6. При расклепывании заклепок шарнирного соединения, на­пример плоскогубцев, необходимо прокладывать между соединяе­мыми деталями шарнира тонкую бумажную прокладку и по ходу расклепывания стержня заклепки периодически проверять под­вижность шарнирного соединения.

7. При клепке «на весу», т.е. когда склепываемые детали нахо­дятся в вертикальном положении, а также при клепке пневматиче­ским клепальным молотком работу следует выполнять вдвоем: один упирает в закладную головку поддержку, а второй расклепы­вает стержень заклепки для образования замыкающей головки.

8. При кустарном изготовлении заклепок следует использовать пруток или проволоку из мягкой стали, меди или алюминия, при­меняя для этого специальное приспособление (рис. 6).

Механизация клепки. При выполнении клепки крупногабарит­ных деталей широко применяют ручные механизированные ин­струменты и стационарное клепальное оборудование.

Наиболее распространенным механизированным инструмен­том для клепки является пневматический (реже электрический) клепальный молоток. Клепальные молотки отличаются разнообра­зием конструкций, но все молотки должны снабжаться гасителя­ми вибраций, которые предупреждают появление профессиональ­ных заболеваний, связанных с постоянным воздействием вибра­ций на организм.

Для соединения заготовок из листового материала толщиной 4…6 мм заклепками диаметром до 6 мм применяют пневматиче­ские прессы: ручной мод. ПРП5-2 (рис. 7) и стационарный мод. КП204-М (рис. 8).

Для соединения заготовок из листовой оцинкованной стали толщиной до 1 мм с использованием трубчатых алюминиевых за­клепок широко применяют клепальные клещи.

Склеивание — метод получения неразъемных соединений заготовок с помощью введения между сопрягаемыми поверхностями слоя специального вещества (клея), которое спо­собно непосредственно скреплять эти заготовки. Важным достоинством склеивания является возможность получения соединения из неоднородных материалов.

При склеивании можно избежать появления внутренних на­пряжений и деформаций соединяемых заготовок. Недостатками клеевых соединений являются низкая термостойкость (менее 100 °C), склонность к ползучести (смещение одной части склеен­ной заготовки относительно другой) при длительном воздействии сдвигающих усилий, а также длительная выдержка для полимери­зации клея в соединении. Склеивание применяется для соедине­ния металлических и неметаллических заготовок (в том числе труб), заделки трещин и раковин в деталях, восстановления не­подвижных посадок и для целого ряда других работ, связанных с созданием неподвижных неразъемных соединений.

Технологический процесс склеивания для всех видов соединяе­мых материалов и всех видов клеев состоит, как правило, из сле­дующих этапов:

• подготовка поверхности к склеиванию;
• подготовка клея;
• нанесение клея на склеиваемые поверхности;
• выдержка нанесенного слоя клея;
• сборка соединяемых (склеиваемых) заготовок;
• выдержка соединения при определенной температуре и давлении;
• очистка шва от подтеков клея;
• контроль качества клеевых соединений.

Подготовка поверхности к склеиванию сводится к механиче­ской подгонке, приданию необходимой шероховатости склеивае­мым поверхностям, очистке от грязи и масла и тщательному обез­жириванию. Выбор инструмента для механической подгонки и придания необходимой шероховатости зависит от типа клеевого соединения. Для механической подгонки, придания заданной шероховатости и механической очистки используют напильники, надфили и наждачную бумагу, а также методы станочной обработ­ки (точение, шлифование, фрезерование и т.п.).

Наносимый на поверхности слой клея должен быть равномер­ным, без пузырьков воздуха. Клеи в зависимости от назначения могут быть жидкими, пастообразными или в виде клеющей плен­ки, которая не требует специального регулирования толщины кле­ющего слоя. Вручную клей наносят кистью или шпателем, жидкие клеи можно наносить пульверизатором. Во время выдержки после нанесения клея происходит испарение из клея влаги и летучих ве­ществ, в результате чего клей приобретает нужную вязкость и уменьшается усадка клеевого шва.

Совмещение склеиваемых заготовок, исключающее их само­произвольное смещение, осуществляется при помощи струбцин и других зажимных приспособлений.

Процесс склеивания и полимеризации должен происходить при определенных условиях: давление — 0,3… 1 МПа, температура — 5…30°C, время выдержки — от 20 мин до 74 ч. Для создания не­обходимых условий используются механические, гидравлические и пневматические прессы и специальные установки с электрическим или газовым подогревом. Возможно применение для нагрева соединяемых заготовок открытого пламени газовых или бензино­вых горелок.

Контроль клеевого соединения осуществляется визуально, а также путем испытаний соединения на герметичность и прочность. Соединение считается выполненным удовлетворительно, если при контроле на прочность разрушение происходит не по клеевому шву, а по основному материалу.

Лужение — процесс покрытия поверхностей заготовок тонким слоем расплавленного олова или оловянно-свинцовыми сплавами (припоями). Лужение осуществляется для защиты деталей от кор­розии и окисления, подготовки поверхностей заготовок и инстру­мента к паянию мягкими припоями, а также перед заливкой вкла­дышей подшипников скольжения баббитом. Перед лужением по­верхность заготовки тщательно очищается и обезжиривается. Очистка поверхностей от грязи и коррозии осуществляется как механическим (при помощи карцовочных щеток или напильни­ков), так и химическим способом в 25%-ном растворе соляной кис­лоты в целях обезжиривания поверхностей заготовки и удаления с них оксидных пленок. После механической очистки заготовки промываются в кипящем 10%-ном растворе каустической соды, а затем в воде.

Прежде чем приступить непосредственно к лужению, поверх­ность заготовки покрывается флюсом. В качестве флюса исполь­зуют хлорид цинка, раствор которого наносится на заготовку при помощи кисти, куска войлока или пакли. Затем поверхность, под­лежащая лужению, посыпается порошком нашатырного спирта и нагревается до температуры плавления олова или другого сплава, который наносят на поверхность в виде порошка или мелких ку­сочков. После того как припой или олово, соприкоснувшись с на­гретой поверхностью заготовки, начинает плавится, его растира­ют паклей или холщовой тряпкой, предварительно пересыпанной порошком нашатырного спирта. Наносимый сплав должен равно­мерно распределиться по поверхности обрабатываемой заготовки. Такой способ покрытия поверхности заготовки называется лужени­ем растиранием. Обрабатываемую поверхность можно покрывать оловом или припоем и другим способом — погружением. В этом случае очищенную и протравленную заготовку погружают при­мерно на одну минуту в ванну с раствором хлорида цинка, а затем в ванну с расплавленным припоем или оловом, в которой заготов­ку выдерживают в течение 2… 3 мин, после чего извлекают из ван­ны, встряхивают и проверяют визуально на равномерность рас­пределения покрытия и на отсутствие вздутий.

Нагревание заготовок осуществляется, как правило, паяльной лампой.

Правила безопасности при лужении.

При лужении необходи­мо соблюдать следующие правила безопасности:

1. Все работы, связанные с процессом лужения, должны выпол­няться в брезентовых рукавицах.
2. Все работы при лужении необходимо производить под вы­тяжным колпаком или при наличии в помещении хорошей вытяж­ной вентиляции.
3. При подготовке раствора соляной кислоты во избежание раз­брызгивания следует всегда вливать кислоту в воду, а не наобо­рот.
4. При работе с паяльной лампой запрещается:

• разжигать паяльную лампу без защитного кирпичного экрана:
• чрезмерно накачивать воздух в резервуар лампы;
• запрещается гасить лампу до закрытия регулирующего вентиля. Выпускать воздух из резервуара необходимо только после того, как лампа погашена, а горелка остыла.

5. Следует тщательно мыть руки с мылом после окончания ра­боты.

Паяние (пайка) — процесс соединения двух или более металли­ческих частей в единое целое при помощи расплавленного метал­ла или сплава — припоя. Припой имеет более низкую температу­ру плавления по сравнению с температурой плавления металла соединяемых частей. Этим методом получают неразъемные соеди­нения как из однородных, так и из неоднородных металлов. Со­единение происходит без расплавления кромок соединяемых де­талей. Процесс пайки состоит из прогрева соединяемых частей до температуры плавления припоя, его расплавления, растекания припоя и заполнения зазора (шва) между соединяемыми частями под воздействием капиллярных сил с последующим диффундиро­ванием (проникновением) в материал соединяемых частей и кристаллизацией паяного шва.

Поверхности соединяемых частей перед пайкой должны быть тщательно зачищены и обезжирены. Очистку соединяемых по­верхностей производят при помощи карцовочных щеток, напиль­ников или шаберов, а их обезжиривание — различными раство­рителями (бензин, ацетон, уайт-спирит и т.п.). Перед пайкой по­верхности соединяемых частей следует подвергнуть травлению, например соляной кислотой, в целях удаления оксидной пленки. В процессе пайки взаимное положение соединяемых частей относи­тельно друг друга следует зафиксировать. Для этого используют струбцины или обвязку мягкой (отожженной) стальной проволокой.

Иногда в процессе пайки может наблюдаться следующее явле­ние: припой превращается в шарик, вместо того чтобы растекать­ся по всему месту пайки и заполнять стык между соединяемыми частями изделия. Это явление обусловливается различными при­чинами, чаще всего силами поверхностного натяжения. Иногда причиной недостаточного смачивания является большое различие между структурами припоя и основного металла, а также наличие оксидных пленок и загрязнения на поверхности припоя или сое­диняемых пайкой частей изделия.

Поверхность металлических деталей всегда имеет микронеров­ности, невидимые невооруженным глазом, которые образованы следами предшествующей обработки.

Припой в расплавленном состоянии должен заполнять все эти микронеровности.

Для предупреждения образования оксидной пленки в процессе нагрева применяют специальные вещества — флюсы, которые также обеспечивают повышение смачиваемости припоем поверх­ностей соединяемых частей изделия, а следовательно, и лучшее за­полнение шва расплавленным припоем.

Для выполнения этих задач флюсы должны удовлетворять сле­дующим требованиям:

• рабочая температура припоя и температура действия флюса должны быть согласованы между собой. Темпе­ратура, при которой флюс растворяет оксиды, должна быть несколько ниже рабочей температуры припоя;
• скорость растворения оксидов должна быть выше, чем скорость пайки;
• пайка должна производиться достаточно быстро, чтобы помешать появлению новых оксидов;
• флюсы должны иметь низкую вязкость и умеренное по­верхностное натяжение;
• флюсы должны полностью отшлаковывать загрязнения и отводить их из зоны пайки, так как в противном слу­чае вязкий слой шлака будет снижать активность при­поя и препятствовать активному действию флюсующих веществ на поверхность металла.

В зависимости от назначения выполняемого соединения разли­чают два типа припоев: мягкие (с температурой плавления 80… 300 °C) и твердые (с температурой плавления 700… 1 000 °C) на основе медно-цинковых и серебряных сплавов.

Паяние мягкими припоями.

Мягкие припои, применяемые при паянии, представляют собой сплав легкоплавких металлов на осно­ве олова и свинца. Оловянно-свинцовые припои обозначают бук­вами ПОС (припой оловянно-свинцовый) и цифрами, показываю­щими содержание олова в припое в процентах. Процентное со­держание олова в припое определяет область его применения.

Мягкие припои изготавливают в виде прутков, проволоки или трубки, заполненной флюсом, масса которого составляет прибли­зительно 5 % массы припоя.

Прежде чем приступить к паянию необходимо тщательно под­готовить поверхности соединяемых частей заготовки под паяние. Подготовка поверхности осуществляется очисткой поверхности от грязи и коррозии шабером, надфилем или напильником до метал­лического блеска. Абразивная шкурка для очистки поверхности не применяется, так как содержащийся в ней клей сильно загрязняет поверхность пайки. При паянии заготовок из листовой стали ме­сто спая протравливают 20%-ным раствором соляной кислоты. Со­единяемые поверхности плотно пригоняют друг к другу, используя такие операции слесарной обработки, как гибка, правка и опили­вание. Некоторые варианты паяных швов, подготовленных к пая­нию, показаны на рис. 1. При помощи кисточки на место спая наносят тонкий слой жидкого флюса. При использовании твердо­го флюса поверхность паяния предварительно прогревают паяль­ником.

Флюсы, применяемые при паянии мягкими припоями, облада­ют способностью очищать место спая от оксидов, предотвращают образование оксидов в процессе пайки и снижают поверхностное натяжение припоя, обеспечивая его лучшую текучесть и более ка­чественное заполнение зазора между соединяемыми пайкой ча­стями заготовки. В качестве флюсов при пайке мягкими припоями используют хлорид цинка, нашатырный спирт, канифоль, стеарин, паяльную пасту, а в ряде случаев раствор соляной кислоты. Состав флюса выбирается в зависимости от материала соединяемых ча­стей заготовки.

Соединяемые части заготовки должны располагаться таким об­разом, чтобы шов находился сверху. Как только место, к которому прикасается паяльник, прогревается и припой начинает плавиться и растекаться, паяльник без отрыва от шва перемещают, давая возможность припою заполнить зазор в шве между соединяемы­ми частями заготовки. Припой следует наносить тонким равно­мерным слоем без припусков. После окончания пайки выступаю­щие над швом приливы удаляют напильником, а поверхность за­чищают наждачной шкуркой.

В зависимости от требований, предъявляемых к соединяемым паянием мягкими припоями частям заготовки, паяные швы под­разделяются на три группы:

• прочные — необязательно герметичные, но обязательно обладающие определенной механической прочностью;
• плотные — сплошные швы, имеющие гарантированную герметичность, не допускающую протекания различных веществ;
• плотнопрочные — обладающие и прочностью, и герме­тичностью.

Инструменты для паяния мягкими припоями.

Основным ин­струментом для выполнения паяных швов является паяльник. В зависимости от способа нагрева рабочей части паяльника различают паяльники периодического нагрева, паяльники постоянного на­грева с использованием газовых или бензиновых нагревательных устройств и электрические паяльники, у которых рабочая часть нагревается электрическим током.

Паяльники периодического нагрева бывают двух типов: прямые и угловые (молотковые). Разогрев паяльника осуществляется при помощи паяльной лампы или в кузнечном горне. Перед нагревом носок паяльника зачищается, а после нагрева очищается от оксидов, на него наносится флюс (жидкий или твердый) и облуживается.

Паяльники непрерывного нагрева (газовые или бензиновые) (рис. 2) обеспечивают постоянный нагрев рабочей части паяль­ника соответственно газовой или бензиновой горелкой.

Электрические паяльники (рис. 3) получили наиболее широ­кое распространение благодаря высокой надежности и простоте действия. Они выпускаются двух типов: прямые и угловые. Очи­щение носка таких паяльников от оксидов осуществляется соот­ветствующим применяемому припою флюсом.

Правила выполнения работ при пайке мягкими припоями электрическим паяльником.

При пайке мягкими припоями электрическим паяльником необходимо соблюдать следующие правила:

1. Перед процессом паяния необходимо проверить исправность паяльника, а также электропровода и электрической вилки.
2. Следует обеспечить плотное прилегание друг к другу соеди­няемых пайкой частей заготовки,
3. Необходимо протравливать очищенное место спая раствором соляной кислоты и покрывать слоем флюса.
4. Паяние следует выполнять только хорошо прогретым и залу­женным паяльником.
5. Запрещается перегревать паяльник. При перегреве и сгора­нии полуды на рабочей части паяльника необходимо зачистить его носок и вновь облудить на прутке припоя.
6. При паянии длинного шва следует использовать прутковый припой, подводя его к месту паяния и перемещая вместе с паяль­ником.
7. Проверку качества паяния следует осуществлять:
8. внешним осмотром, не допуская непропаянных мест, «корявого» шва, наплывов припоя на шве;
9. на герметичность (пропаянные сосуды);
10. перегибом (спаянные заготовки на механическую проч­ность) .

• внешним осмотром, не допуская непропаянных мест, «корявого» шва, наплывов припоя на шве;
• на герметичность (пропаянные сосуды);
• перегибом (спаянные заготовки на механическую проч­ность).

Паяние твердыми припоями.

Паяние твердыми припоями обе­спечивает более прочное соединение спаиваемых частей заготов­ки. Высокая пластичность и ковкость припоя, глубоко проникаю­щего в основной металл, позволяет выдерживать значительные механические напряжения в спаиваемых местах при последующей обработке полученных заготовок как методами резания, так и мето­дами пластического деформирования (прокат, гибка, ковка и т.п.).

Подготовка места спая к паянию. Вследствие того, что при­пой и материал заготовки имеют значительно меньшую разность температур плавления, этот способ паяния требует выполнения подготовительных операций в большем объеме, чем при паянии мягкими припоями.

Очистка поверхности. Все, что было сказано об очистке по­верхностей при подготовке к пайке мягкими припоями, справед­ливо и по отношению к подготовке поверхностей к пайке тверды­ми припоями. Необходимо обеспечить абсолютную чистоту того места, где будет производиться паяние. Весьма отрицательное влияние на успешность паяния оказывают не только оксидные пленки, но и жировые и масляные загрязнения на поверхности за­готовки, поэтому они должны тщательно удаляться.

Пригонка. Все соединяемые паянием части заготовки, в кото­рых возможны остаточные напряжения в результате предшеству­ющей обработки, должны быть отожжены, так как в противном случае может возникнуть перекос соединяемых паянием частей заготовки, что может привести к неполному заполнению места спая припоем. Все спаиваемые пустотелые детали должны иметь отверстия для выхода воздуха, так как при нагреве может прои­зойти вспучивание или разрыв поверхности соединяемых частей изделия. При паянии твердым припоем должен быть выдержан определенный зазор между соединяемыми частями заготовки для его заполнения расплавленным припоем. Величина этого зазора не должна превышать 0,2 мм.

Фиксация заготовок. Если при паянии мягкими припоями, как правило, обходятся без стационарной фиксации взаимного по­ложения соединяемых заготовок и вполне достаточно их удержи­вания пинцетом или другими ручными фиксаторами, то при пая­нии твердыми припоями, когда процесс нагрева требует достаточ­но большого временного интервала, заготовки следует надежно крепить во взаимном расположении друг к другу. Такое крепление целесообразно осуществлять приспособлениями, оснащенными фиксирующими устройствами и слабоотводящими теплоту от сое­диняемых заготовок в процессе нагрева. К материалам, наиболее часто используемым в таких устройствах при паянии твердыми припоями, относятся уголь и асбест.

Одним из способов фиксации соединяемых заготовок является обвязывание проволокой. Для обвязывания заготовок пользуются стальной отожженной проволокой диаметром 0,2 …0,5 мм. При ис­пользовании обвязочной проволоки следует учитывать следующие ее недостатки:

• стальная проволока при нагревании расширяется значи­тельно меньше, чем фиксируемые ею заготовки;
• при нагревании железная окалина может восстановить­ся, что приведет к диффузии железа в металл соединяе­мых заготовок (при паянии цветных металлов и спла­вов), поэтому изменятся физико-механические свойства соединяемых заготовок. Помимо того, возможно прива­ривание обмоточной проволоки к поверхности соеди­няемых заготовок;
• при местном нагреве проволока подвергается пережогу и может полностью перегореть, тогда фиксирующее действие проволоки преждевременно прекращается. Обвязывание заготовок проволокой, как правило, тре­бует больших затрат времени, поэтому во всех возмож­ных случаях связывание заготовок проволокой целесо­образно заменять закреплением заготовок зажимами.

Нанесение флюса и припоя. При пайке твердыми припоями флюсы выполняют ту же функцию, что и при пайке мягкими при­поями. Выбор флюса зависит от материала соединяемых заго­товок.

К твердым припоям относятся медно-цинковые (ПМЦ) и сере­бряные (ПСр). В обозначении марок припоев цифры показывают процентное содержание меди или серебра. Твердый припой выби­рают в зависимости от материала соединяемых заготовок.

Инструменты для нагрева места спая. Нагрев заготовок при паянии твердыми припоями осуществляется газовыми и бен­зиновыми горелками, в муфельных печах, соляных ваннах, токами высокой частоты, а также в электрических контактных машинах. Для создания газового и бензинового пламени используют специ­альные устройства — горелки. Применение бензиновых и кероси­новых паяльных ламп при паянии твердыми припоями нецелесо­образно в связи с тем, что они не обеспечивают равномерного на­грева припоя и заготовки.

Основные правила паяния твердыми припоями. При паянии твердыми припоями необходимо соблюдать следующие правила:

1. Перед процессом паяния необходимо проверить работоспо­собность и исправность источника нагрева места спая.
2. Следует проверить качество очистки места спая, плотность пригонки спаиваемых поверхностей, а также прочность крепле­ния к месту пластин припоя.
3. Необходимо протравливать место пайки раствором соляной кислоты.
4. Следует соблюдать рациональную технологию паяния:

• припой или место спая с прикрепленной пластиной при­поя нужно нагреть в пламени горелки или в муфельной печи до температуры, близкой к температуре плавления припоя;
• припой следует расположить в месте спая, обильно по­сыпать или смазать его флюсом и продолжать разогрев места спая до полного расплавления припоя и заполне­ния им швов паяного соединения.

5. Качество паяния следует проверить:

• визуально — на отсутствие непропаянных мест;
• на прочность — легким простукиванием спаянных мест о твердый предмет — на отсутствие трещин.

Правила безопасности труда при паянии. При паянии необ­ходимо выполнять следующие правила безопасности:

1. Запрещается пользоваться неисправными инструментами и приспособлениями.
2. Запрещается прикасаться к неисправным инструментам и нагретым частям инструмента для паяния.
3. Нельзя наклоняться близко к месту паяния.
4. Работу следует выполнять под вытяжным колпаком.
5. Для удерживания спаиваемого изделия необходимо исполь­зовать плоскогубцы или кузнечные клещи.
6. При пайке тугоплавкими припоями нужно работать в рука­вицах и очках.
7. Следует тщательно мыть руки с мылом после окончания ра­бот.

Специальные методы паяния.

Паяние соединения при помощи паяльника до настоящего времени остается наиболее распростра­ненным способом пайки при выполнении монтажных соединений, однако производительность этого способа невелика. Более производительной является низкотемпературная пайка погружением в расплавленный припой. Паяние таким способом выполняется на специальных установках, на которых смонтированы ванны с флю­сом и расплавленным низкотемпературным (мягким) припоем. За­готовки предварительно очищают и обезжиривают, далее погру­жают сначала в ванну с флюсом, а затем с расплавленным припо­ем, после чего вынимают и охлаждают на воздухе до комнатной температуры.

Заданную температуру припоя контролируют и поддерживают при помощи специального устройства с термопарой, помещенно­го в ванну, Кроме описанного метода паяния для улучшения качества пая­ных соединений применяют пайку в защитных газах, вакууме и активной газовой среде. Основная особенность этих методов пая­ния состоит в том, что они выполняются без применения флюсов, так как среда, окружающая заготовки в процессе паяния, препят­ствует образованию оксидых пленок.

Подготовка деталей к сборке обычно состоит из пригоночных работ, очистки и мойки.

Пригоночные работы. Поступающие на сборку детали по точ­ности изготовления не всегда соответствуют требованиям, предъ­являемым к точности и характеру их соединений. Поэтому для обеспечения точности соединения и соответствующего сопряже­ния соединяемых деталей требуется выполнение различных при­гоночных работ, которые выполняют либо вручную, либо с использованием механизированного инструмента, приспособлений или стационарного оборудования. Процесс пригонки разбивают на два этапа:

• определяют погрешность геометрических размеров и формы поступивших на сборку деталей, используя уни­версальные или специальные измерительные средства;
• производят снятие лишнего слоя материала, выбирая способ обработки в зависимости от значения погрешно­сти и требований к точности пригонки и шероховатости поверхностей сопряжения.

Для определения способа обработки рекомендуется использо­вать данные табл. 1.

Вид пригоночной работы	Rz, мкм	Ra, мкм	Квалитеты точности
Сверление	25… 10	—	10—13
Зенкерование черновое	25	6,3	9—12
Зенкерование чистовое	—	6,3…0,4	8 — 9
Развертывание	—	6,3…0,4	8—9
Развертывание тонкое	—	3,2…0,1	6—7
Шабрение чистовое	—	1,25	6—7
Шабрение тонкое	—	0,63…0,32	5—6
Шлифование предварительное		6,3…0,4	8—9
Шлифование чистовое	—	3,2…0,2	6—7
Притирка	—	0,8.„0,1	5—6

Если выполнение пригоночных работ не требуется, то сразу по­сле поступления на сборку детали должны быть очищены от смаз­ки и грязи. Очистка деталей перед сборкой — одно из условий ее высокого качества и обеспечения безаварийной долговременной работы собранного механизма. Очистка важна не только для сопрягаемых, но и для свободных поверхностей, которые в последу­ющем подлежат окраске или гальваническому покрытию.

Очистка. Очистка обычно производится механическим путем и заключается в удалении загрязнений, антикоррозионной смазки, продуктов окисления, окалины и т.д. В качестве инструментов для очистки применяют скребки или ручные и механизированые щет­ки. При незначительном загрязнении деталей для очистки можно использовать обдув струей сжатого воздуха. Обдув сжатым возду­хом целесообразно производить перед каждой сборочной опера­цией после удаления загрязнения скребком или щеткой. Особенно тщательно следует очищать отверстия, пазы и полости, в которых чаще всего скапливаются пыль, грязь и остатки стружки от пред­шествующей механической обработки. Обдув сжатым воздухом производится при помощи специального наконечника (рис, 1, а), который соединен с системой центральной разводки сжатого воз­духа при помощи гибкого шланга. Подача сжатого воздуха произ­водится через сопло 3 при открытом клапане 2. Открытие клапана происходит при нажатии на курок 1. Для предупреждения травма­тизма при обдуве на наконечник устанавливают специальный от­ражатель (рис. 1, б). После очистки детали перед сборкой целесообразно промыть.

Мойка. Промывка деталей обе­спечивает удаление незначитель­ных загрязнений и жировых пле­нок с поверхностей деталей. В ходе мойки применяют специальные моющие средства.

Мойка деталей может осуществляться несколькими способами: химическим, электрохимическим, ультразвуковым, с использова­нием электрогидравлического эффекта.

Химическая мойка осуществляется в специальных моечных машинах и включает в себя следующие этапы (условно):

• механическое очищение за счет воздействия частиц пе­ремещающейся жидкости;
• смачивание поверхности детали;
• абсорбирование загрязнения;
• смыв.

Все эти воздействия на деталь осуществляются одновременно. На качество очистки большое влияние оказывает состав моющего раствора.

В качестве таких растворов применяют органические раство­рители: керосин, бензин, спирт, уайт-спирит, ацетон. Возможно также применение водных растворов щелочей и синтетических поверхностно-активных веществ.

Электрохимическая мойка осуществляется механическим и химическим воздействием на деталь потока жидкости, а так­же катодной поляризацией детали. Перемещение электролита в ванне для интенсификации очистки происходит подачей в нее свежего электролита по специально проложенному трубо­проводу.

Ультразвуковая мойка применяется в тех случаях, когда тре­буется особенно тщательная очистка деталей собираемого узла. Сущность ультразвуковой мойки заключается в том, что в моющей среде возбуждаются ультразвуковые колебания, а возникающие в результате этого ударные волны обеспечивают интенсивное раз­рушение загрязняющего слоя.

После ультразвуковой очистки детали промывают в горячей и холодной воде, а затем просушивают.

Мойка с использованием электрогидравлического эффекта, возникающего при импульсных искровых разрядах, в настоящее время находится в стадии экспериментальной разработки.

Выбор способов очистки и мойки деталей, поступающих на сборку, зависит от вида и интенсивности загрязнения.

Наиболее распространенными видами загрязнений являются:

• дорожно-почвенные. Эти загрязнения могут появляться в процессе длительного хранения и транспортирования деталей, они содержат дорожную грязь, растительные остатки и масляно-грязевые отложения. Такие загрязне­ния удаляют сначала проволочными щетками и вето­шью, а затем промывают одним из приведенных ранее способов;
• остатки смазочных материалов. Остатки смазочных ма­териалов, образующиеся на поверхностях деталей, тре­буют тщательной очистки в основном ветошью с после­дующей не менее тщательной промывкой;
• лаковые пленки. Это особый вид углеродистых отложе­ний, возникающий в результате термического окисле­ния тончайших масляных слоев. Масло, попадая на на­гретую поверхность детали в виде тонкой пленки, может выделять очень мелкие углеродистые частицы (прибли­зительно 1 мкм), которые служат исходным материалом для лаковой пленки. Такие пленки удаляют мойкой дета­лей в растворяюще-эмульгирующих средах с последую­щей механической очисткой;

• абразивные и механические частицы. Такие частицы по­являются на деталях в процессе их изготовления. Эти загрязнения удаляют механической очисткой с последу­ющим обдувом сжатым воздухом и мойкой. Помимо загрязнений на поверхностях деталей могут находиться продукты коррозии, образующиеся при длительном хранении в ре­зультате химического и электрохимического разрушений металла.