ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы пайки по источнику нагрева из "Пайка, ее физико-химические особенности, технология и технологический процесс" Распространение тепловой энергии в пространстве осуществляется тремя способами — теплопроводностью, конвекцией и излучением. [c.197] Теплопроводность — теплообмен, при котором происходит атомарно-молекулярный перенос теплоты от частиц с более высокой энергией к частицам с меньшей энергией в рассматриваемом объеме пространства. [c.197] Распространение тепловой энергии от нагреваемой поверхности в глубь твердого тела происходит только теплопроводностью. Скорость распространения тепловой энергии и изменения температуры по объему нагреваемого тела характеризуется коэффициентами теплопроводности. [c.197] Теплопроводность неметаллических жидкостей и газов на несколько порядков меньше теплопроводности твердых металлов и сплавов. Поэтому теплота в жидкостях и газах распространяется практически только конвекцией и излучением. [c.197] Конвекция — это процесс переноса теплоты путем перемещения в пространстве отдельных объемов жидкости или газа, нагретых до различной температуры. В самой движущейся среде перенос теплоты осуществляется за счет теплопроводности. Удельный конвективный тепловой поток, переносимый жидкостью или газом с плотностью р, кг/м , определяется по формуле к — = риЯ, где V — скорость потока жидкости (газа), м/с Н — энтальпия, Дж/кг. [c.197] Коэффициент теплоотдачи а, характеризует теплопроводность окружающей жидкости или газообразной среды и численно определяет интенсивность теплоотдачи поверхности тела. Коэффициент теплоотдачи при пайке зависит от конструкции паяемого изделия, его габарита, массы, температуры и скорости движения окружающей среды, ее физических свойств. Наибольший коэффициент теплоотдачи имеют жидкие расплавы солей и металлов (aк = 232- 1163 Вт/(м -К)). Поэтому скорость нагрева деталей в них, особенно при низкотемпературной пайке, в 3—6 раз выше, чем при нагреве в печах с газовой атмосферой. [c.197] Тепловая энергия передается электромагнитным излучением с длиной волны , = 0,4- 800 мкм, т. е. световым излучением. Радиационный тепловой поток зависит от температуры и длины волны (закон Планка). С повышением температуры тела большую часть тепловой энергии переносит тепловое излучение, а меньшую — световое излучение. [c.198] Если распространение тепловой энергии осуществляется одновременно несколькими способами, то говорят о сложном теплообмене. Так, перенос теплоты теплопроводностью и конвекцией называют конвективным теплообменом, теплопроводностью и излучением — радиационно-кондуктивным, теплопроводностью, конвекцией и излучением — радиационно-конвективным теплообменом. В практике нагрева при пайке встречается как простой, так и сложный теплообмен. [c.198] Нагрев собранных под пайку изделий или сборочных единиц может быть локальным или общим. Степень локальности зависит от тепловой мощности источника теплоты чем она больше, тем по меньшей поверхности (объему) может быть осуществлен нагрев соединяемых деталей до температуры пайки за время нагрева т . Локальность нагрева определяется отношением площади нагреваемой поверхности (объема 1/ ) ко всей площади поверхности деталей изделия 5о (Ко) - Если 5н/5о=1, то нагрев общий, если 5 /5о 1, то нагрев локальный. Локальный нагрев при пайке обусловливает развитие меньшего температурного градиента в соединяемых деталях, чем при сварке плавлением, а следовательно, и развитие меньших тепловых деформаций и растягивающих внутренних напряжений в готовом, изделии. Различные способы нагрева имеют свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать при их выборе для пайки изделия. [c.198] Нагрев деталей с поверхности характерен для большинства способов. Нагрев в объеме происходит только при прямом электро-контактном и при некоторых режимах индукционного нагрева. [c.198] При низкотемпературной пайке форма деталей вследствие тепловых деформаций не изменяется, уменьшено окалинообразо-вание паяемого материала такая пайка более проста в исполнении и более экономична, чем высокотемпературная пайка, и может обеспечивать достаточно высокую надежность паяных соединений. [c.198] Низкотемпературная пайка. также нашла применение при соединении медных труб, работающих под давлением 1—4 МПа, при нагреве до 110°С при изготовлении трубчатых теплообменников, сосудов для хранения жидкого кислорода и различных сантехнических и отопительных систем в технике и других областях. [c.199] К важнейшим преимуществам высокотемпературной пайки относятся возможность изготовления изделий окончательного размера, отсутствие оксидов на поверхности деталей, получение вакуумно-плотных и герметичных соединений, работающих в условиях высоких давлений, возможность ступенчатой пайки и др. [c.199] Источниками энергии при высокотемпературной пайке являются излучение и электроконтактный нагрев (электросопротивлением), индукционный нагрев токами средней и высокой частоты. Среди способов высокотемпературной пайки по источнику нагрева наиболее широко используют индукционную пайку и пайку в вакуумных печах. [c.199] Паяльник — инструмент для пайки металлов легкоплавкими припоями. Основное назначение паяльника — нагрев припоя до полного расплавления и нанесения его на паяемую деталь при одновременном подогреве основного металла по месту пайки. С помощью паяльников в процессе пайки паяемую поверхность очищают от оксидов и подают флюс. [c.199] Паяльник представляет собой металлический стержень, один конец имеет форму, удобную для нанесения припоя в зазор и нагрева основного металла при пайке, а другой укреплен на стальном прутке с ручкой из дерева или другого теплоизолирующего материала. Для паяльников чаще всего используют электрический нагрев, реже — газопламенный. [c.199] Паяльник нагревается периодически, по мере его остывания, или постоянно действующим источником теплоты, поддерживающим его температуру в определенных пределах. Перенос теплоты с паяльника на паяемую деталь происходит особенно быстро через слой жидкого припоя, который служит хорошим тепловым контактом между паяльником и деталью. При этом нагревается часть паяемой детали, соприкасающаяся с жидким припоем. Скорость переноса теплоты паяльника на припой и паяемую деталь зависит от теплопроводности металла паяльника, припоя и паяемой детали, а также от температуры и площади поверхности, по которой осуществляется контакт между паяльником и деталью. Температура паяльника тем устойчивее, чем больше его масса. Поэтому с увеличением массы паяльника увеличивается производительность процесса пайки вследствие сокращения времени на его подогрев, а также улучшения качества паяных швов. [c.199] Количество теплоты, необходимое для прогрева соединяемых деталей в месте наложения паяного шва, возрастает с увеличением их массы. Поэтому массивные детали нужно паять большим паяльником, аккумулирующим достаточное количество теплоты. Однако масса паяльника для ручной пайки ограничена (обычно 0,25—1 кг и реже до 2 кг). Паяльники большей массы неудобны в работе в связи с этим ограничены и размеры паяемых деталей. Иногда при пайке паяльником детали предварительно подогревают от других источников теплоты. Тогда и размеры паяемых деталей могут быть несколько увеличены. [c.200] Паяльники чаще всего изготовляют из красной меди, имеющей хорошую теплопроводность. Медь для паяльников должна быть чистой и содержать возможно меньше примесей, особенно водорода. Такие паяльники меньше изнашиваются при пайке. [c.200] Вернуться к основной статье