Пайка в вакуумной печи — это относительно новый метод пайки без флюса в вакуумных условиях. Поскольку пайка происходит в вакуумной среде, эффективно устраняется вредное воздействие воздуха на заготовку, поэтому пайка может быть успешно проведена без использования флюса. В основном она используется для пайки труднопаиваемых металлов и сплавов, таких как алюминиевые сплавы, титановые сплавы, суперсплавы, тугоплавкие сплавы и керамика. Паяное соединение получается блестящим и плотным, обладает хорошими механическими свойствами и коррозионной стойкостью. Вакуумное паяльное оборудование обычно не используется для игольчатой сварки углеродистой и низколегированной стали.
Оборудование для пайки в вакуумной печи в основном состоит из вакуумной печи и вакуумной системы. Существует два типа вакуумных печей для пайки: с горячим и холодным нагревателем. Оба типа печей могут нагреваться природным газом или электричеством. Они могут быть выполнены в виде печей с боковым, нижним или верхним расположением (типа Кан), 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 роторно-лопастного механического насоса и масляного диффузионного насоса. Использование только механического насоса позволяет достичь вакуума менее 1,35 × 10⁻¹ Па. Для получения высокого вакуума необходимо одновременно использовать масляный диффузионный насос, который позволяет достичь вакуума 1,35 × 10⁻⁴ Па. Давление газа в системе измеряется вакуумметром.
Пайка в вакуумной печи — это пайка в печи или паяльной камере с отводом воздуха. Она особенно подходит для пайки больших и непрерывных соединений. Также она подходит для соединения некоторых специальных металлов, включая титан, цирконий, ниобий, молибден и тантал. Однако вакуумная пайка имеет и следующие недостатки:
① В условиях вакуума металл легко испаряется, поэтому вакуумную пайку не следует использовать для удаления летучих элементов из основного металла и припоя. При необходимости следует применять соответствующие комплексные технологические меры.
② Вакуумная пайка чувствительна к шероховатости поверхности, качеству сборки и допускам посадки паяных деталей, а также предъявляет высокие требования к условиям работы и теоретическому уровню операторов.
③ Вакуумное оборудование — сложная система, требующая значительных единовременных инвестиций и высоких затрат на техническое обслуживание.
Итак, как осуществить пайку в вакуумной печи? При проведении пайки в вакуумной печи поместите свариваемое изделие в печь (или в емкость для пайки), закройте дверцу печи (или крышку емкости для пайки) и предварительно создайте вакуум перед нагревом. Сначала запустите механический насос, поверните управляющий клапан после достижения степени вакуума 1,35 Па, перекройте прямой путь между механическим насосом и печью для пайки, соедините трубопровод с печью для пайки через диффузионный насос, работайте в течение ограниченного времени, используя механический и диффузионный насосы, откачайте печь для пайки до требуемой степени вакуума, а затем запустите электрический нагрев.
В течение всего процесса повышения температуры и нагрева вакуумная установка должна непрерывно работать, поддерживая степень вакуума в печи, компенсируя утечку воздуха на различных стыках вакуумной системы и паяльной печи, удаляя газ и водяной пар, адсорбированные стенками печи, крепежными элементами и сварными соединениями, а также испаряя металл и оксиды, чтобы уменьшить фактическое падение уровня воздуха. Существует два вида вакуумной пайки: высоковакуумная пайка и пайка в условиях частичного вакуума (среднего вакуума). Высоковакуумная пайка очень хорошо подходит для пайки основных металлов, оксиды которых трудно разлагаются (например, никелевые суперсплавы). Частичная вакуумная пайка используется в случаях, когда основной металл или припой испаряются при температуре пайки и в условиях высокого вакуума.
Когда необходимо принять особые меры для обеспечения высокой чистоты, перед пайкой сухим водородом следует применять метод вакуумной очистки. Аналогично, использование метода очистки сухим водородом или инертным газом перед вакуумной откачкой поможет получить лучшие результаты при пайке в высоком вакууме.
Дата публикации: 07 мая 2022 г.