Пайка в вакуумной печи – относительно новый метод пайки без флюса в условиях вакуума. Поскольку пайка происходит в вакууме, вредное воздействие воздуха на заготовку эффективно устраняется, что позволяет успешно выполнять пайку без использования флюса. Пайка в основном применяется для пайки труднопаиваемых металлов и сплавов, таких как алюминиевые и титановые сплавы, суперсплавы, тугоплавкие сплавы и керамика. Паяный шов получается блестящим и плотным, с хорошими механическими свойствами и коррозионной стойкостью. Оборудование для вакуумной пайки, как правило, не используется для игольчатой сварки углеродистых и низколегированных сталей.
Оборудование для пайки в вакуумной печи состоит в основном из вакуумной печи и вакуумной системы. Существует два типа вакуумных печей для пайки: с горячим и холодным камином. Оба типа печей могут работать на природном газе или электричестве. Они могут быть сконструированы с боковым, нижним или верхним расположением (типа Kang), а вакуумная система может быть универсальной.
Вакуумная система в основном включает в себя вакуумный блок, вакуумный трубопровод, вакуумный клапан и т.д. Вакуумный блок обычно состоит из механического роторного насоса и масляного диффузионного насоса. Одноразовый механический насос может обеспечить уровень вакуума менее 1,35 × 10-1 Па. Для получения высокого вакуума необходимо одновременно использовать масляный диффузионный насос, который в этом случае может достигать уровня вакуума 1,35 × 10-4 Па. Давление газа в системе измеряется вакуумметром.
Пайка в вакуумной печи — это пайка в печи или паяльной камере с откачкой воздуха. Она особенно подходит для пайки больших и сплошных соединений. Она также подходит для соединения некоторых специальных металлов, включая титан, цирконий, ниобий, молибден и тантал. Однако вакуумная пайка имеет следующие недостатки:
① В условиях вакуума металл легко испаряется, поэтому не следует применять вакуумную пайку для основного металла и сварки припоем, содержащими летучие элементы. При необходимости следует применять соответствующие комплексные технологические меры.
② Вакуумная пайка чувствительна к шероховатости поверхности, качеству сборки и допускам на посадку паяемых деталей, а также предъявляет высокие требования к рабочей среде и теоретическому уровню операторов.
③ Вакуумное оборудование является сложным, требует больших единовременных инвестиций и высоких затрат на техническое обслуживание.
Итак, как реализовать процесс пайки в вакуумной печи? При пайке в вакуумной печи поместите свариваемую деталь со сваркой в печь (или в контейнер для пайки), закройте дверцу печи (или крышку контейнера для пайки) и предварительно вакуумируйте перед нагревом. Сначала включите механический насос, поверните управляющий клапан, когда уровень вакуума достигнет 1,35 Па, перекройте прямой путь между механическим насосом и паяльной печью, подключите трубопровод к паяльной печи через диффузионный насос, работайте в течение ограниченного времени, используя механический и диффузионный насосы, откачайте паяльную печь до необходимого уровня вакуума, а затем включите электронагрев.
В течение всего процесса повышения температуры и нагрева вакуумный блок должен работать непрерывно, поддерживая уровень вакуума в печи, компенсируя утечку воздуха на различных интерфейсах вакуумной системы и печи для пайки, выделение газа и водяного пара, адсорбированного стенкой печи, оснасткой и свариваемыми деталями, а также улетучивание металла и оксида, чтобы уменьшить истинное падение давления воздуха. Существует два вида вакуумной пайки: пайка в высоком вакууме и пайка в частичном вакууме (среднем вакууме). Пайка в высоком вакууме очень подходит для пайки основного металла, оксид которого трудно разлагается (например, никелевых жаропрочных сплавов). Пайка в частичном вакууме используется в случаях, когда основной металл или припой улетучивается при температуре пайки и условиях высокого вакуума.
Если для обеспечения высокой чистоты необходимо принять особые меры предосторожности, перед пайкой в сухом водороде следует использовать метод вакуумной очистки. Аналогично, использование метода вакуумной очистки водорода или инертного газа перед вакуумной откачкой поможет добиться лучших результатов при пайке в высоком вакууме.
Время публикации: 07 мая 2022 г.