Укажите срок хранения деталей до пайки после обработки способом ультразвукового травления

Пайка металлов

Точечная и контактная сварка, пайка алюминия, флюс, припой

Google

Разделы сайта

Подготовка деталей к пайке – чистка, обезжиривание и травление

Подготовка деталей к пайке состоит в изготовлении заготовок, очистке и сборке их. Заготовки изготовляют из листового материала, труб или другого ассортимента в зависимости от конструкций паяемого изделия; три этом могут быть использованы различные способы обработки металлов. После изготовления заготовки подгоняют, как правило, вручную и отправляют на очистку.

Очистка заготовок перед сборкой от грязи, краски, ржавчины, окалины, жиров и т. д. является обязательным процессом при подготовке изделия к пайке. Грязь и продукты, образовавшиеся в результате сгорания краски или жиров, попадая в шов, сильно снижают его качество.

При наличии ржавчины или окалины на соединяемых поверхностях пайка может не произойти.
Очистку заготовки от грязи и краски можно производить керосино-кислородной или ацетилено-кислородной горелками, дающими широкий факел пламени. При быстром перемещении горелки металл почти не нагревается, а краска или другие посторонние вещества, имеющиеся на поверхности металла, успевают сгореть.

Этот же способ применяют для очистки поверхности металла от окалины. При нагреве окалина растрескивается вследствие различия коэффициента линейного расширения по сравнению с металлом. После этого изделие тщательно очищают щеткой.

Незначительные загрязнения и ржавчину обычно удаляют наждачной бумагой, пескоструйным аппаратом, шабером или стальной щеткой. В случае применения наждачной бумаги или пескоструйной обработки изделие необходимо обдуть сухим сжатым воздухом для удаления остатков наждака или песчинок.

Жир с поверхности изделия удаляют, погружая изделие в раствор щелочи или поташа. После этого детали необходимо промыть водой и высушить. Пыль, грязь и следы жира удаляют бензином, ацетоном, трихлорэтиленом и четыреххлористым углеродом.

Для очистки поверхности заготовки от ржавчины или окалины, кроме механических способов, широко применяют химическое травление кислотой. Сущность удаления окислов травлением состоит в том, что при погружении паяемого изделия полностью или частично в раствор кислоты последний через поры или случайные трещины окислов вступает во взаимодействие с металлом, в результате чего выделяется водород, который при выходе на поверхность механически разрушает окисел или окалину.

В некоторых случаях среда, в которой травят металл, образует с окислом растворимую в воде соль, смываемую потом водой.

Для поверхностного травления металлов рекомендуется:
при пайке стальных изделий-10%-ный раствор серной или соляной кислоты;
при пайке меди и медных сплавов- 10%-ный раствор серной кислоты;
при пайке изделий из нержавеющей стали – реактив, содержащий 10%-ный раствор серной кислоты и по 20 г/л хлористого натрия и азотнокислого натрия, температура реактива должна быть 70-75гр.;
при пайке алюминия и его сплавов – 10%-ный раствор едкого калия (температура ванны 50-60гр.);
при пайке титановых сплавов – раствор, состоящий из 350 см3 технической соляной кислоты, 50 г фтористого натрия и 650 см3, воды.

Травление производится при комнатной температуре. Наряду с поверхностным травлением в ряде случаев может быть использовано глубокое травление места пайки для создания шероховатой поверхности. На такой поверхности, где множество мелких капилляров, растекание припоя происходит лучше.

Кроме того, при глубоком травлении в кислотах растворяются главным образом межкристаллические вещества, расположенные по границам зерен, и создается чистая металлическая поверхность со множеством микроуглублений, которые в несколько раз увеличивают площадь сцепления основного металла с припоем. Это в свою очередь приводит к повышению прочности паяных швов.

Глубокое травление стали производится в 25-30%-ном растворе соляной кислоты. Для нержавеющих сталей, содержащих хром и молибден, глубокое травление производится при 80гр. 10%-ным водным раствором царской водки (такой раствор содержит примерно 3% азотной кислоты, 7% соляной кислоты, 90% воды).

После поверхностного или глубокого травления изделие тщательно промывают в проточной воде, растворе соды для нейтрализации остатков кислоты и снова в проточной воде. Травленое и промытое изделие вытирают насухо чистой ветошью или сушат при температуре 60-70гр. Во избежание окисления детали должны после сушки немедленно поступать на пайку.

Часто изделие для пайки поступает после механической обработки. В таких случаях травление не всегда обязательно.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Ультразвуковое травление

Ультразвуковое травление протекает с максимальной скоростью в менее концентрированных растворах. Температура раствора не оказывает существенного влияния, как при обычном травлении. [1]

Ультразвуковое травление особенно эффективно для очистки поверхностей мелких и тонкостенных деталей, а также деталей сложной конфигурации с ограниченным доступом к паяемой поверхности. Травильный шлам с поверхностей деталей из сталей, бериллиевой бронзы, титана и сплавов на его основе удаляют следующими способами: химическим в растворах, составы которых и режимы обработки приведены в табл. 27; электрохимическим ( для сталей) в растворах для обезжиривания по режиму: температура раствора 15 — 35 С, продолжительность обработки 5 — 10 мии, анодная плотность тока 3 — 10 А / дм2; механической очистки — для углеродистых, низко — и среднелегированиых сталей путем обдува кварцевым и металлическим песком, для коррозиониостойких сталей — электрокорундовым порошком или нейтральной солью ( сернокислый калий) с последующим пассивированием. [2]

Ультразвуковое травление протекает с максимальной скоростью в значительно менее концентрированных растворах, чем при травлении без ультразвука. [3]

Ультразвуковое травление из-за низкой стойкости излучателей в агрессивных средах длительное время не находило промышленного применения, хотя процессы травления в ультразвуковом поле ускоряются даже более существенно, чем процессы очистки. Колеблющийся в агрессивной среде изучатель подвеграется комплексному воздействию агрессивной среды, знакопеременных напряжений, возникающих при изгибных колебаниях излучателя, и микроударных кавитационных нагрузок. [4]

Эффективность ультразвукового травления в существенной степени зависит от того, каков механизм химического травления окисной пленки на металле, а также от кавитационной стойкости окалины и ее адгезии к поверхности металла. Травление металла в акустическом поле существенно ускоряется по сравнению с химическим травлением вследствие механического разрушения окалины кавитационными пузырьками. [5]

Для ультразвукового травления используются те же кислоты, что и при химическом травлении того или иного металла и сплава, но концентрация кислоты может быть существенно снижена. Ультразвуковое травление проводится при пониженной по сравнению с химическим травлением температуре. [6]

При ультразвуковом травлении в соляной кислоте максимальная скорость травления достигается при концентрации кислоты 12 %; при обычном травлении без наложения ультразвука требуется 15 % — ная концентрация. [7]

В процессе ультразвукового травления определяющую роль при удалении окисной пленки могут играть газообразные продукты реакции травильного раствора с металлом. Роль газонаполненных пузырьков в процессе ультразвуковой очистки была исследована с помощью высокоскоростной киносъемки. [8]

Оптимальным для ультразвукового травления является раствор 10 % — ной серной кислоты с добавкой 3 — 4 % хлорида натрия. [9]

Зависимость продолжительности ультразвукового травления проволоки в 10 % — ном растворе НС. [10]

Потери металла при ультразвуковом травлении в 2 — 3, раза выше, чем при химическом, однако продолжительность травления в акустическом поле в 2 2 — 3 5 раза меньше, чем химического, поэтому за время травления потери металла при ультразвуковом травлении равны или меньше потерь металла при химическом травлении. [11]

По-видимому, об ультразвуковом травлении непосредственно в кислотных растворах можно говорить только применительно к малогабаритным деталям. [13]

Деталь /, подвергаемая ультразвуковому травлению , помещается в ванну. Наружный корпус 2 выполнен из стали приведенного выше состава. Диафрагма закрыта решеткой из кислотоупорной бронзы для предохранения от механических повреждений. [14]

Удобными объектами для изучения закономерностей ультразвукового травления является простая углеродистая сталь и хромоникелевая сталь. Углеродистая сталь имеет довольно хрупкую и пористую окисную пленку, состоящую из окислов железа. [15]

Источник

Укажите срок хранения деталей до пайки после обработки способом ультразвукового травления

ГОСТ Р 53542-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Двигатели авиационные и их составные части

ПАЙКА ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ В ВАКУУМЕ

Общие требования к технологическому процессу

Aviation engines and their components. Brazing of high-alloy steels in vacuum. General requirements for technological process

Дата введения 2010-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский институт стандартизации и унификации» (ФГУП «НИИСУ») и Открытым акционерным обществом «Национальный институт авиационных технологий» (ОАО «НИАТ»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 323 «Авиационная техника»

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации«. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на авиационные двигатели и их составные части и устанавливает общие требования к технологическому процессу вакуумной высокотемпературной пайки деталей из коррозионно-стойких, жаропрочных и жаростойких сталей.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.585 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений длины и времени распространения сигнала в световоде, средней мощности, ослабления и длины волны оптического излучения для волоконно-оптических систем связи и передачи информации

ГОСТ 166 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 201 Тринатрийфосфат. Технические условия

ГОСТ 701 Кислота азотная концентрированная. Технические условия

ГОСТ 857 Кислота соляная синтетическая техническая. Технические условия

ГОСТ 1465 Напильники. Технические условия

ГОСТ 2184 Кислота серная техническая. Технические условия

ГОСТ 5009 Шкурка шлифовальная тканевая. Технические условия

ГОСТ 5100 Сода кальцинированная техническая. Технические условия

ГОСТ 6456 Шкурка шлифовальная бумажная. Технические условия

ГОСТ 6507 Микрометры. Технические условия

ГОСТ 7827 Растворители марок Р-4, Р-4А, Р-5, Р-5А, Р-12 для лакокрасочных материалов. Технические условия

ГОСТ 8984 Силикагель-индикатор. Технические условия

ГОСТ 10354 Пленка полиэтиленовая. Технические условия

ГОСТ 15171 Присадка АКОР-1. Технические условия

ГОСТ 17299 Спирт этиловый технический. Технические условия

ГОСТ 18188 Растворители марок 645, 646, 647, 648 для лакокрасочных материалов. Технические условия

ГОСТ 20487 Пайка. Метод испытаний для оценки влияния жидкого припоя на механические свойства паяемого материала

ГОСТ 21548 Пайка. Метод выявления и определения толщины прослойки химического соединения

ГОСТ 21549 Пайка. Метод определения эрозии паяемого материала

ГОСТ 22300 Реактивы. Эфиры этиловый и бутиловый уксусной кислоты. Технические условия

ГОСТ 24054 Изделия машиностроения и приборостроения. Методы испытаний на герметичность. Общие требования

ГОСТ 25706 Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования

ГОСТ 26126 Контроль неразрушающий. Соединения паяные. Ультразвуковые методы контроля качества

ГОСТ 26446 Соединения паяные. Методы испытаний на усталость

ГОСТ 27947 Контроль неразрушающий. Рентгенотелевизионный метод. Общие требования

ГОСТ 28830 Соединения паяные. Методы испытаний на растяжение и длительную прочность

ГОСТ Р ИСО 857-2 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 2. Процессы пайки. Термины и определения

ГОСТ Р 55064 Натр едкий технический. Технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р ИСО 857-2 .

4 Подготовка поверхности деталей под пайку

4.1 Механическая обработка

4.1.1 Для очистки поверхности деталей от оксидной пленки механическим путем применяют зачистку напильником по ГОСТ 1465, или металлической щеткой, или наждачной шкуркой на бумажной основе по ГОСТ 6456, или на тканевой основе по ГОСТ 5009.

4.1.2 Детали, имеющие припуск на поверхностях, подлежащих пайке, можно паять после механической обработки и последующего обезжиривания при условии соблюдения сроков межоперационного хранения, оговариваемых ниже. Поверхность литых деталей, подлежащих пайке, должна быть механически обработана.

4.1.3 Чистота обработки поверхности деталей, паяемых капиллярной пайкой, должна быть выполнена в пределах от Ra 3,2 до Ra 0,8 с желательным направлением рисок вдоль затекания припоя. Если припой размещен в сборочном зазоре под пайку, то шероховатость поверхности не имеет существенного значения и может быть выполнена по более высокому классу.

4.2 Травление и обезжиривание

4.2.1 В случае необходимости удаления оксидных пленок химическим путем проводят травление сталей в ваннах со смесью следующих кислот:

— кислота серная по ГОСТ 2184, раствор концентрацией от 70 до 100 г/л;

— кислота соляная по ГОСТ 857, раствор концентрацией от 180 до 220 г/л;

— кислота азотная по ГОСТ 701, раствор концентрацией от 10 до 20 г/л.

Температура водного раствора — от 40°С до 70°С, время выдержки — от 2 до 10 мин.

После травления детали рекомендуется промыть в воде при температуре от 40°С до 50°С, а затем в проточной холодной воде.

4.2.2 Химическое обезжиривание легированных сталей проводят методом растворения жиров и масел в ванне с одним из принятых на практике составов:

— натр едкий по ГОСТ 55064 , раствор концентрацией от 30 до 50 г/л;

— сода кальцинированная по ГОСТ 5100, раствор концентрацией от 20 до 35 г/л;

— тринатрийфосфат по ГОСТ 201, раствор концентрацией от 40 до 60 г/л.

Температура водного раствора — от 60°С до 80°С, время выдержки — от 10 до 25 мин. После обезжиривания детали промывают в воде при температуре от 40°С до 50°С, а затем в проточной холодной воде.

4.2.3 Обезжиривание деталей, доступ к очищаемым поверхностям которых затруднен, производят в ультразвуковых ваннах.

4.2.4 Обезжиривание небольших по площади локальных областей поверхности деталей, загрязненных маслами, производят путем протирки их чистой ветошью, смоченной нефрасом с антистатическими добавками по ГОСТ 15171 или спиртом по ГОСТ 17299.

4.3 Нанесение покрытий

4.3.1 Рекомендуется производить нанесение гальванических покрытий никеля толщиной от 5 до 20 мкм в случае, когда условия пайки или состав основного металла не обеспечивают смачивание и растекание припоев по поверхности, необходимые для формирования качественных паяных соединений. При этом в процессе формирования соединений покрытие должно быть полностью растворено в расплавленном припое.

4.3.2 Рекомендуется никелировать под вакуумную пайку детали из сталей, содержащих более 1% Ti, более 0,5% AI и более 1% Ti+AI (например, сталь ЭИ696).

4.4 Хранение деталей после подготовки поверхности под пайку

4.4.1 Детали, прошедшие обработку под пайку, хранят в сухом проветриваемом помещении с температурой воздуха от 10°С до 35°С и относительной влажностью от 35% до 60%.

4.4.2 Детали из легированных сталей после травления и стальные детали, покрытые никелем, хранят в помещении в пакетах из полиэтилена по ГОСТ 10354 с силикагелем по ГОСТ 8984 не более 48 ч.

Примечание 1 — Срок хранения может быть увеличен до 10 суток по согласованию с главным металлургом или главным сварщиком предприятия при условии обеспечения качества паяных соединений согласно требованиям чертежа.

Примечание 2 — Необходимость повторного травления и нанесения покрытия никеля и их режимы определяют в каждом случае по решению главного металлурга предприятия.

5 Требования к припоям

5.1 Марки припоев для вакуумной пайки легированных сталей, их характеристики и требования к ним приведены в таблице А.1 (приложение А).

5.2 Выбор припоя осуществляют в соответствии с условиями эксплуатации данного узла и его конструктивными особенностями и на основании приведенных в паспорте на припой рекомендаций по его применению.

6 Требования к подготовке узлов под пайку

6.1 Сборка и фиксация соединяемых деталей

6.1.1 При сборке деталей рекомендуемый сборочный зазор под капиллярную пайку составляет от 0,05 до 0,1 мм.

Выполнение данного зазора при сборке деталей для последующей пайки с локальным или общим нагревом рекомендуется осуществлять без фиксирующего сборочного приспособления посредством следующих приемов, применяемых в зависимости от конструктивных особенностей нахлесточного, стыкового или таврового соединений:

— путем соединения деталей прессовой посадкой, или с предварительным изготовлением на паяемых поверхностях фиксирующих конструктивных элементов типа пуклевок, или с предварительным помещением в сборочный зазор проволоки или фольги, зафиксированной контактной сваркой;

— путем соединения деталей методом прихватки точечной или дуговой сваркой;

Источник