Характеристики оборудования, достоинства и недостатки пайки паяльниками

   МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

   Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования 

   “Московский государственный  университет приборостроения  и информатики” 

   Факультет (филиал)____ФЗДО______специальность (направление)__150202_______  

             Кафедра «Информационное обеспечение технологии соединения материалов»  

   Дисциплина «Технология и оборудование пайки» 

   Реферат на темы:

     «ТИПИЧНЫЕ ДЕФЕКТЫ ПАЯНЫХ ШВОВ И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ»

   «ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ, ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ПАЙКИ ПАЯЛЬНИКАМИ» 

   _________________________________________________________________ 

   _________________________________________________________________ 

   Студент_____________________________________________Ю.А. Влодавская

                                                              подпись, дата                             инициалы и фамилия  

   Группа____ТИ-3____________________ шифр____150202_________  
 

   Проект (работа) защищен(а) на оценку____________________ 

     Руководитель проекта (работы)_______________________________В.И. Привезенцев

                                                                                    подпись, дата                             инициалы и фамилия

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

МОСКВА 2011 г. 
 

Содержание

Введение

1 Типичные дефект паяных швов и методы их устранения.

1.1 Дефекты паяных соединений

1.2 Методы и способы контроля качества паяных соединений

2 Характеристики оборудования, достоинства и недостатки пайки паяльниками

2.1 Типы паяльников

2.2 Припои и флюсы

2.3 Технология пайки паяльником

Список использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Контроль  качества продукции является важнейшей  операцией и должен проводиться  со стадии проектирования изделия. С  целью унификации паяных сборочных  единиц, установления норм и требований к паяным изделиям разработан стандарт ГОСТ 19249-73 «Соединения паяные. Основные типы и параметры». Стандарт определяет конструктивные параметры паяного соединения, его условные обозначения, содержит классификацию основных типов соединений. В приложении к стандарту даны величины сборочных зазоров. Стандарт является основанием для унификации конструкторской и технологической документации еще на стадии создания паяного изделия. С этой стадии начинается и контроль качества пайки. В производстве высокий уровень качества продукции должен обеспечиваться начиная от заготовки и кончая контролем готовых изделий. При этом переход к массовому производству продукции не должен вести к снижению качества. Еще на стадии разработки изделия ОТК должен принимать участие в создании изделия. Технологическая документация на пайку, согласованная с заказчиком, должна отражать критерии неразрушающих и разрушающих методов контроля. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 Типичные дефекты паяных швов и методы их устранения. Дефекты паяных соединений

1.1 Причины возникновения дефектов и меры их предупреждения

     Качество  паяных изделий определяется их прочностью, степенью работоспособности, надежностью, коррозионной стойкостью, способностью выполнять специальные функции (теплопроводность, электропроводность, коммутационные характеристики и т.п.). Обеспечение этих характеристик достигается оптимальными решениями в процессе производства паяного изделия. Дефекты, возникающие при изготовлении паяных изделий, можно разделить на дефекты заготовки и сборки, дефекты паяных соединений и паяных изделий.

     К наиболее типичным дефектам паяных соединений относятся поры, раковины, шлаковые и флюсовые включения, непропаи, трещины. Эти дефекты классифицируют на две группы: связанные с заполнением расплавом припоя зазора между соединенными пайкой деталями и возникающие в процессе охлаждения изделия с температуры пайки. Дефекты первой группы связаны главным образом с особенностями заполнения капиллярных зазоров в процессе пайки. Дефекты второй группы обусловлены уменьшением растворимости газов в металлах при переходе их из жидкого состояния в твердое и усадочными явлениями. К ним также относится пористость кристаллизационного и диффузионного происхождения. Кроме пор к дефектам сплошности относятся трещины, которые могут возникать в металле шва, в зоне спаев или в паяемом металле. Большую группу дефектов составляют шлаковые и флюсовые включения.

     Причиной  образования непропаев, которые  берут начало у границы раздела с паяемым металлом, может явиться неправильное конструирование паяного соединения (наличие «глухих», не имеющих выхода полостей), блокирование жидким припоем газа при наличии неравномерного нагрева или неравномерного зазора, местное отсутствие смачивания жидким припоем поверхности паяемого металла. Причиной появления блокированных остатков газа в швах может быть неравномерность движения фронта жидкости при затекании припоя в зазор. Фронт дробится на участки ускоренного и замедленного продвижения, в результате чего могут отсекаться малые объемы газа. Таким же образом может происходить захват флюса и шлаков в шве.

     В процессе охлаждения соединения из-за уменьшения растворимости газов  происходит их выделение и образование  рассеянной газовой пористости. Опыт высокотемпературной пайки алюминиевых сплавов с предварительной дегазацией припоев и флюсов показывает, что пористость металла шва при этом резко уменьшается.

     Другой  весьма распространенной причиной образования  рассеянной пористости является возникновение так называемой усадочной пористости. Это явление характерно для случая затвердевания сплава с широким интервалом кристаллизации. При малых зазорах усадочные междендритные пустоты, как правило, тянутся в виде цепочки в центральной части шва. При больших зазорах усадочные поры располагаются в шве более равномерно в междендритных пространствах.

     Причиной  образования пор в паяных швах может быть эффект сфероидизации.

     В этом случае пористость в зоне шва  возникает в результате нескомпенсированной  диффузии атомов припоя и паяемого металла. Такого рода пористость возникает в системах припой - паяемый металл, у которых имеется заметное различие в коэффициентах диффузии.

     Трещины в паяных швах могут возникать  под действием напряжений и деформаций металла изделия в процессе охлаждения. Принято различать холодные и горячие трещины. Холодные трещины образуются при температурах до 200 °С. Горячими называются трещины, образующиеся при температуре выше 200 °С. Эти трещины обычно имеют кристаллизационное или полигонизационное происхождение. Если в процессе кристаллизации скорость охлаждения высока и возникающие напряжения велики, а деформационная способность металла шва мала, то появляются кристаллизационные трещины. Полигонизационные трещины возникают уже при температурах ниже температуры солидуса после затвердевания сплава по так называемым полигонизационным границам, образующимся при выстраивании дислокации в металле в ряды и образовании сетки дислокаций под действием внутренних напряжений. Холодные трещины возникают чаще всего в зоне спаев, особенно в случае образования прослойки хрупких интерметаллидов. Трещины в паяемом металле могут появиться и в результате воздействия жидких припоев, вызывающих адсорбционное понижение прочности.

     Неметаллические включения типа флюсовых или шлаковых возникают при недостаточно тщательной подготовке поверхности изделия к пайке или при нарушении ее режима. При слишком длительном нагреве под пайку флюс реагирует с паяемым металлом с образованием твердых остатков, которые плохо вытесняются из зазора припоем. Шлаковые включения могут образоваться также из-за взаимодействия припоев и флюсов с кислородом воздуха или пламенем горелки.

     Правильное  конструирование паяного соединения (отсутствие замкнутых полостей, равномерность  зазора), точность сборки под пайку, дозированное количество припоя и флюсующих сред, равномерность нагрева - условия бездефектности паяного соединения. Наиболее часто встречающиеся дефекты паяных соединений, причины их возникновения и меры предотвращения приведены в таблице 1.

     Методы  контроля паяных изделий, браковочные  признаки и нормы определяются назначением  изделия и обусловлены техническими требованиями на их производство.

Таблица 1 Дефекты паяных соединений, причины их возникновения и меры предупреждения

 
 

1.2 Методы и способы контроля качества паяных соединений

     Для оценки качества паяных изделий применяется  контроль без разрушения и с разрушением. Применение разрушающих методов  контроля паяного изделия оговаривается  техническими условиями на изделие.

     Технический осмотр изделия невооруженным глазом или с применением лупы в сочетании с измерениями позволяет проверить качество поверхности, заполнение зазоров припоем, полноту галтелей, наличие трещин и других наружных дефектов. В соответствии с требованиями технических условий паяные изделия подвергают другим методам неразрушающего контроля.

     Радиационный  контроль. Область применения методов радиационной дефектоскопии определяется ГОСТ 20426-75.

     Радиографический  контроль применяют для определения внутренних дефектов в ответственных паяных изделиях, трещин в шве или паяемом металле, локального отсутствия припоя, пор и инородных включений. Для радиографического метода контроля характерен разрыв во времени между просвечиванием объекта и анализом изображения по рентгеновской пленке, что является недостатком метода.

     Радиоскопический метод позволяет наблюдать изображение контролируемого участка одновременно с просвечиванием.

Применяют радиоскопические установки ПТУ-38, ПТУ-39, МТР-1, МТР-2, РИ-10Т и др.

     Радиометрический  метод позволяет производить автоматическую обработку результатов контроля.

     Акустический  контроль. К акустическому относится контроль ультразвуком, основанный на способности ультразвуковых колебаний отражаться от поверхности внутренних неоднородностей материала. Этим методом выявляют трещины, поры, раковины, шлаковые включения, незаполнение шва припоем.

В МГТУ им. Н. Э. Баумана разработан прибор для ультразвукового контроля косостыковых паяных соединений по двум схемам: зеркально-теневой - для контроля поверхности разделки и эхо-импульсный - для контроля углов  разделки. Контроль ведется наклонным искателем с углом призмы (β = 50° дефектоскопами УДМ-1М, УДМ-3, ДУК-66, портативным транзисторным ДУК-66П, специализированными ДУК-11 ИМ, ДУК-1 ЗИМ и др.

     Дефекты паяных соединений в двух- и трехслойных  конструкциях выявляются акустико-топографическим методом. Он эффективен для контроля дефектов, залегающих на глубине не более 3 ... 5 мм. Преимущество метода - высокая производительность, наглядность результатов, возможноть контроля большого ассортимента слоистых материалов.