Как паять детали из стали

Часто требуется соединить стальные элементы без применения сверления и сварки. В этом случае подходит пайка стали. Однако для правильной реализации этого процесса необходимо учитывать определенные особенности. Вот несколько советов от экспертов.

Какая сталь хорошо паяется?

Некоторые виды стали легко поддаются пайке, в то время как другие соединяются с трудом, не желая взаимодействовать с припоями и флюсами. Обычно мягкие стали, используемые для производства гвоздей, хорошо паяются. Это может быть связано с тем, что материал имеет микроскопические кратеры и неровности. Однако существуют и электротехнические марки стали, отличающиеся особой твердостью и упругостью, а также применяемые для изготовления валов и точных механических устройств. В таких случаях результат пайки может быть непредсказуем.

Для домашнего мастера определить марку стали на глаз невозможно. Чтобы узнать, насколько хорошо данная стальная деталь или близкий к ней сплав поддаются пайке, нужно провести эксперимент.

Соединение оловом

Качество соединения оловом зависит от того, насколько успешно можно обработать деталь и насколько прочным будет контакт оловянного припоя со сталью. Чтобы добиться удовлетворительного контакта, если это вообще возможно, следует выполнить следующие действия:

1.     Очистка стали: механическая и химическая под припоем;

2.     Нагрев детали до температуры плавления припоя и удержание припоя на детали под флюсом в текучем состоянии.

Сначала сталь очищается механически с помощью наждачной бумаги, удаляя слои ржавчины и загрязнений. Затем в качестве флюса используется состав, хорошо реагирующий с окислами железа.

Ортофосфорная кислота является наиболее безопасной для использования и эффективной в данном случае. Ее можно легко приобрести в автомагазине в качестве средства для удаления ржавчины.

Необходимая мощность обогревательных аппаратов напрямую связана с массой деталей.

Процесс как соединить две стальные детали

Если требуется спаять два крупных гвоздя, мощности паяльника на 100 Вт может быть недостаточно. Для нагрева большого гвоздя, зажатого в тисках, или аналогичной по массе стальной детали, следует использовать строительный фен или газовую горелку.

Также потребуется ватная палочка для нанесения флюса в область нагрева и паяльник мощностью от 50 Вт.

Спаянные стальные детали:

1.     Сталь, очищенная наждачной бумагой, нагревается с помощью горелки.

2.     На горячую деталь наносится ортофосфорная кислота, после чего расплавленный оловянный припой подается паяльником.

Как правило, у стальных элементов, поддающихся пайке, образуется достаточно прочное соединение с оловом, то есть происходит покрытие металла, или залуживание.

То же самое повторяется с другой деталью. Затем две детали нагреваются вместе, и в область контакта паяльником подводится дополнительный припой.

Пайка стали, насколько это прочно?

Прочность такого соединения определяется различными факторами:

1.     крепостью связи припоя с металлом,

2.     площадью соединительной поверхности,

3.     направлением нагрузки относительно спаянных плоскостей.

Тем не менее, прочность пайки оловом не может сравниться с прочностью, характерной для стали или «сварка металла».

Усиление соединения возможно с использованием других припоев, таких как специальные прочные составы и более тугоплавкие материалы, включающие серебро, цинк, медь и др.

Еще один способ увеличения прочности – покрытие припоем не только плоскостей, но и боковых поверхностей детали, обеспечивая охват детали припоем. В этом случае сопротивление разрыву при разнонаправленных нагрузках будет больше.

Особые припои для прочной пайки

Для использования составов, обеспечивающих прочное соединение со сталью и имеющих собственную температуру плавления около 800-900 градусов, необходимо применять графитовый тигель.

Работу должны проводить только специалисты в области плавки металлов, знакомые с основами плавления, обращением с расплавами и техникой безопасности. В целом, пайка стали суперпрочными припоями осуществляется на специализированных предприятиях.

Возможный состав припоя:

•       55% цинка, 45% меди, небольшое количество кремния для повышения текучести.

1.     Смесь плавится под слоем угля в графитовом тигле.

2.     Стальные элементы, подлежащие пайке, нагреваются газовой горелкой.

3.     Ортофосфорная кислота используется в качестве флюса.

4.     Расплав наносится на детали. Обычно, залуживание и пайка осуществляются за одну операцию нагрева деталей и припоя.

Однако такая пайка стали по сложности превышает простую сварку.

В бытовых условиях, когда необходимо «заплатить», «прикрепить» или «соединить» две стальные детали, следует использовать припои с низкой температурой плавления, такие как свинцово-оловянные.