Jak můžete pájet mosaz?

Slitina mědi a zinku se nazývá “mosaz”. Může obsahovat další prvky, například křemík, nikl, mangan. Přítomnost zinku ve složení je předpokladem pro to, aby se slitina nazývala mosaz, i když zde, s ohledem na technologické problémy, budeme uvažovat čistou měď a další slitiny mědi. Mosaz se taví při teplotě více než devět set stupňů v roztaveném stavu, zejména v přítomnosti tavidel, smáčí mnoho kovů. Přítomnost zinku výrazně zlepšuje smáčení železa roztavenou mosazí. Obvykle obsahuje méně než čtyřicet procent zinku. S vyšším obsahem zinku bod tání mírně klesá, ale slitina se stává stříbřitou barvou a křehká, což ji činí nevhodnou pro výrobu dílů a nevhodnou pro použití jako pájka.

Mosazné díly lze díky jejich relativní tavitelnosti pájet „měkkými“ cíno-olovnatými pájkami, žáruvzdornějšími „tvrdými“ stříbrnými pájkami a také pájkami obsahujícími fosfor. Tvrdé pájky dobře smáčejí běžnou mosaz, když se používají jako tavidlo, ale jejich šíření se prudce zvyšuje, když se jako tavidlo používá fluorid draselný.

Běžná tavidla jsou vhodná pro měkké pájení mosazi a jiných slitin mědi, ale je lepší se tavidlům s obsahem chlóru úplně vyhnout ve prospěch kyseliny fosforečné, která nekouří, nevytváří žíravé výpary a je mírně korozivní pro samotné díly.

Rádiové a elektrické pájení, pokud není možné zaručit odstranění tavidla, by mělo být pájeno výhradně kalafunou. K pájení mosazi páječkou nebo kyslíkovo-vodíkovým hořákem silně znečištěných dílů (například chladičů automobilů) můžete použít louh sodný nebo draslík, ale toto tavidlo je nebezpečné pro oči a je nevhodné, pokud je v nich oxid uhličitý. plamen hořáku, protože se mění na sodu a vyžaduje pečlivé čištění dílů po pájení. Není vhodný pro rádiové komponenty! Je třeba vzít v úvahu také následující skutečnost. Měkké pájky systému cín-olovo dobře pájí měď a mosaz, ale na rozhraní kovu s pájkou se může vytvořit vrstva sloučeniny mědi a cínu, která snižuje pevnost a chemickou odolnost spoje a při elektrickém pájení např. má extrémně nežádoucí účinky. Velké pulzní proudy, například při nabíjení a vybíjení kondenzátorů, zničí přechod a dojde k přerušení kontaktu. Autor pozoroval tento efekt v počítačových nepřerušitelných zdrojích napájení, počítačových zdrojích a v napájecích systémech pro nízkoenergetické zábleskové lampy. Všiml jsem si efektu při pájení mědi pájkou POS-61, ale je třeba s ním počítat v jiných případech. Pro boj s ním se doporučuje přidávat do měkkých pájek stříbro a kadmium, které zpomalují nebo blokují tvorbu této škodlivé vrstvy. Můžete použít pájky s menším obsahem cínu (stejná „terciální“, dva díly olova a jeden díl cínu), ale jsou více žáruvzdorné. Pájení by mělo být provedeno rychle.

Pájení poskytuje pevnější, spolehlivější a relativně tepelně odolné spojení.

Mosaz a měděné pájecí slitiny mohou být verzí mosazi s nižším bodem tání. Pak se jeho pájení podobá svařování.

Tímto způsobem můžete použít hořák k sestavení opotřebovaných měděných nebo mosazných dílů. Jako tavidlo se používá stejný borax, ale je výhodné do něj přidat deset procent pentaboritanu draselného. To mírně snižuje bod tání tavidla, činí ho trochu tekutějším a výrazně snižuje viditelnou záři hořáku, protože draslík „požírá“ sodíkový dublet a sám svítí na hranici IR záření, kde citlivost oka je nízká.

Zde musíme opět zmínit nutnost skleněných brýlí při pájení, protože chrání oči pracovníka před případným potřísněním kovu a před přehřátím, které způsobuje „šedý zákal sklářů“. Plamen také produkuje ultrafialové záření, které je škodlivé pro oči.

„Tvrdý“ spoj může pracovat při zvýšených teplotách, ale v tomto případě musí být pájen nikoli pájkou obsahující fosfor, ale stříbrnou a zinkovou pájkou. Zinek produkuje hustý a žáruvzdorný oxid, který zpomaluje pronikání kyslíku do kovu, který mimochodem dobře prochází zahřátým stříbrem. Slitiny mědi obsahující hliník se obtížněji pájí, protože běžná tavidla oxid hlinitý dobře nerozpouštějí. Je možné přidat tavidla pro pájení hliníku a fluoridů. Receptury tavidel pro obtížně pájitelné slitiny mědi lze nalézt v literatuře.

Rádi bychom konkrétně zmínili pájky obsahující kadmium. Tento kov snižuje bod tání cíno-olověných, stříbrných a měděných pájek, je však jedovatý, snadno se odpařuje a při pájení je možný vznik hnědých oxidů. Kouř z takového pájení je extrémně nebezpečný pro plíce, proto je třeba se takovým pájkám vyhnout nebo pracovat pod spolehlivou kapotou.

To je snad vše, co se týká pájení slitin mědi a mosazi.

Ale samotné mosazi lze použít jako tvrdou pájku pro čistou měď a oceli, slitiny železa a niklu.

Obvykle pro páječku stačí mít slitinu mědi typu „alchymistické zlato“, která se skládá ze dvou dílů mědi a jednoho dílu zinku.

Lze jej získat přímým tavením součástí s vhodným hořákem ve výklenku z cihel, přidáním zinku a boraxu do horké mědi, ale v tomto případě zinek často vře a hoří, takže je opět nutný digestoř nebo byste měli pracovat na čerstvém vzduchu, vždy s brýlemi.

Páry oxidu zinečnatého také nejsou prospěšné pro dýchací systém a samotného člověka. Přidáním jednoho nebo dvou procent niklu do této pájky (byly z ní vyrobeny anody radioelektronek, je magnetická) barva takové mosazi mírně zezelená a zvýší pevnost spoje.

Co by mělo být v pájce považováno za škodlivé, jsou nečistoty olova, vizmutu a dalších tavitelných kovů nerozpustných v pevné mědi, které se shromažďují na hranicích zrn a činí kov křehkým při zvýšených teplotách (červená křehkost).

Proto by měla být měď pro přípravu mosazné pájky pečlivě vybrána, nejlepší je použít měděný elektrický drát bez měkkých zbytků pájky. Totéž platí pro zinek. Také při pájení je třeba za škodlivé považovat křemíkové nečistoty, které zpevňují samotnou pájku, ale křehnou její rozhraní se železem v důsledku tvorby silicidu železa.

Do natavené tekuté mosazi je potřeba ponořit železný drát o tloušťce asi čtyři milimetry a postupně vytahovat tekutý kov zahřívající samotný ingot a vytahovat tyčinku pájky, kterou lze následně pájet.

Jako pájku lze také použít náhodné kusy mosazi, nepotřebné mosazné díly a hobliny. Protože nemáme tovární laboratoř, která by analyzovala jejich složení, musíme přítomnost kadmia zkontrolovat podle barvy zbytků kouře a zkontrolovat kompatibilitu takové pájky se železem.

K tomu připájejte dva hřebíky, sledujte, jak je pájka smáčí, a po vychladnutí je lehce zatlučte, abyste zkontrolovali křehkost pájky samotné i pájky.

Pokud pájka obsahuje hodně fosforu, pak se špatně roztírá po žehličce a vytváří extrémně slabé spojení. Dokážou však pájet čistý nikl, který sám tvoří pevný roztok s fosforem, slitinami mědi a niklu a mědí. Je jasné, že jako rozhodčí a kontrolor zde může sloužit i kladivo.

Malá příměs fosforu, zjevně ve zlomku procenta, činí měď tavitelnější a schopnou dobře smáčet železo. Ale na spojení železa a pájky zatím nemá škodlivý účinek. Autor měl kdysi možnost pracovat s měděnou stuhou téměř červené barvy, nepříliš tvrdou, neobsahující zinek, ale, soudě podle barvy plamene, obsahující trochu fosforu.
Byl to pozůstatek po vyražení něčeho z pásky. Tato pájka fungovala dobře, nekouřila jako mosaz a vyráběla silné a tažné pájky se železem. Neprozíravost autora vedla k tomu, že si odnesl pouze kilogram této pájky, přičemž ignoroval fakt, že zbytek si v blízké budoucnosti nevyhnutelně odnesou bezdomovci, což se také skutečně stalo.

Proto je nutné v perspektivních pájkách počítat s kovy legovanými malým množstvím fosforu. Ale když se hotový spoj zahřeje, pájky měď-fosfor rychle oxidují, dokonce rychleji než čistá měď. Proto je přítomnost zinku důležitá pro pájení termočlánků a hořáků.

Termočlánky mohou být vyrobeny z nichromového a konstantanového drátu. Takové dráty fungují po dlouhou dobu až do šesti set stupňů, pokud jsou pájeny mosazí. Budoucí spoj musí být důkladně vyčištěn, zabalen do tenkého „dlaždicového nichromu“, potažen velkým množstvím vlhkého boraxu a po navlhčení mosazí silně zahřát, aby se část nichromu mohla rozpustit, legovat mosaz niklem a chromem. Taková křižovatka hoří pomalu.

Obecně platí, že pájení mosazí nebo stříbrem by mělo být považováno za mimořádně pohodlnou metodu spojování železných dílů. Tato metoda umožňuje dramaticky zjednodušit výrobu různých produktů, od klíče na zámek až po díly pro vakuovou instalaci nebo dalekohled. Pájecí soustružnické nástroje. Teplota foukačky však k roztavení mosazi nestačí a je potřeba použít buď elektrolyzér, nebo propan s kyslíkem.

Obě tyto možnosti s vhodnými hořáky s nízkým výkonem jsou vhodné i pro opravy měděných chladičů automobilů. Je jasné, že přehřátí cíno-olověné pájky takovým plamenem je nežádoucí, musíte do detonačního plynu přidávat benzínové páry a „zastínit“ topnou zónu. Odpařování olova je pro pracovníka nebezpečné a pájení musí být prováděno na vzduchu nebo za tahu.

Pro páječku s mosazí a boraxem je čistý vodík-kyslíkový plamen příliš oxidační a horký. Výbušný plyn musí být obohacen benzínovými výpary nebo musí být přidán stejný propan. Hořák musí mít dostatečný výkon pro rychlé zahřátí dílů, což dramaticky snižuje jejich oxidaci.

Tavidla pro pájení.

Různé knihy obsahují velké množství receptů na pájecí tavidla. Na většinu prací však stačí jen pár receptů.

Kalafuna. Dobře taví měď a slitiny mědi až do 200 stupňů. Není žíravý, ale je lepší ho trefit z hotové křižovatky. Rozpouští se v alkoholu, ale ne v benzínu.

Kyselina ortofosforečná. Na rozdíl od kyseliny chlorovodíkové netvoří se železem a mědí snadno rozpustné soli. Korozivní aktivita je nízká, ale při pájení rádiových součástek a servisních desek proniká do mezer, odkud se velmi obtížně odstraňuje, dokonce impregnuje sklolaminát. Nevhodné pro instalaci rádia. V plameni hořáku se z něj moc nekouří, páry nekorodují a je velmi vhodný pro pájení chladičů automobilů cínovo-olověnými pájkami. Opakovaným tavením dokonce odstraní nečistoty z mezer. Pokud se zabrání přehřátí, umožňuje pájení nerezové oceli pájkami cínu a olova. K opracování železa lze použít páječku. Po použití opláchněte vodou. Mírně pasivuje železo.

Tavidla na bázi chlorid zinečnatý a chlorid amonný. Jsou aktivnější než kyselina fosforečná, při zahřívání se silně odpařují a kouří. Jejich páry rezaví železo. Po pájení je nutné jej důkladně odstranit opláchnutím ve vodě. U kritických částí je vhodné spáry pasivovat slabým roztokem kyseliny fosforečné nebo roztokem sody s přídavkem dichromanu.

Roztavené alkálie, jako je hydroxid sodný, draslík a jejich slitiny Vhodné pro pocínování železa, nerezové oceli a mědi páječkou. Umožňuje pracovat s vodíkovými a vodíkovo-kyslíkovými plameny. Přidáním uhlovodíků do plamene se tavidlo deaktivuje, i když plechy lze ohřívat z rubové strany. Při pájení radiátorů umožňuje dobře pocínovat i zkorodované nádrže silně znečištěné organickými látkami. Je třeba umýt vodou. Flux velmi poškozuje pokožku vašich rukou. Po smytí tavidla můžete pocínované povrchy pájet kyselinou fosforečnou. Výpary a postříkání jsou škodlivé pro oči, kůži, plíce a ruce. Nezpůsobují silnou korozi železa.

Bura. Používá se pro klasické pájení železa mosaznými nebo stříbrnými pájkami, pro pájení mědi a mosazi měděno-fosforovými pájkami nebo stříbrem. Tavenina je viskózní, oceli a slitiny obsahující chrom taví pouze po dobrém čištění a rychlém zahřátí. Přídavek fluoridu boritého a fluoridových solí zvyšuje aktivitu, ale zároveň se uvolňují páry, které jsou pro lidské zdraví škodlivější. Pájení karbidových desek je možné rychlým ohřevem. Dobrá slitina T15K6 taví obzvláště špatně, pro kterou se doporučuje tavidlo F-100. Vlastnosti boraxu se mírně zlepší přidáním deseti až dvaceti procent pentaboritan draselný, který lze získat nalitím horkého nasyceného roztoku 30 gramů kyseliny borité a desetiprocentního roztoku 5,6 nebo šesti gramů hydroxidu draselného. (Žíravé alkálie často obsahují přebytek vody, což ztěžuje dávkování.) Pentaborát se vysráží, když se roztok ochladí. (Žíravý draslík lze rozpustit pouze ve studené vodě! Pracujte se sklenicemi!)

Borax nekoroduje železo a často se po pájení neodstraní. Z vlhkosti postupně bobtná a mění se v ošklivý bílý prášek. Borax můžete z křižovatky odstranit lehkým zatlučením kladivem. Lépe funguje pětiprocentní roztok kyseliny sírové nebo fosforečné. Aby se zabránilo rozpouštění železa, můžete do leptacího roztoku přidat mouku, „suchý líh“, formaldehyd, chlebové kůrky nebo dokonce pivo! Po vykrvení boraxu a oxidů je nutné díly omýt štětcem ve vodě a pasivovat v alkalickém roztoku dichromanu, opláchnout vodou a vysušit savým papírem nebo čistým bavlněným hadrem. Borax, stejně jako kyselina boritá, je škodlivý a nebezpečný pro lidské zdraví. Otravují šváby. S velkým množstvím roztoků boraxu je třeba zacházet v rukavicích. Je nutné zabránit jejich vstupu do těla, skladovat je v samostatné nádobě a ne s potravinami.

Borofluorid draselný KBF4. Sůl s relativně nízkou teplotou tání, která se obtížně rozpouští ve vodě. Tavenina čistého fluoridu boritého se rychle šíří po mědi a mosazi a zajišťuje vynikající rozprostření stříbrných pájek. Lze jej použít samostatně nebo přidat do boraxu. Při zahřátí uvolňuje bortrifosfát, který je zdraví škodlivý, takže musíte pracovat pod tahem. Zbytky tavidla lze snadno smýt vodou.

V každodenním životě se pravidelně objevuje potřeba pájet mosaz, ať už jde o opravu zařízení, opravu výrobku nebo provádění instalatérských prací. Technologie není nijak zvlášť složitá, ale má své vlastní jemnosti. Proto pro někoho, kdo raději pracuje vlastníma rukama, může první pájení mosazi vyvolat spoustu otázek. Pojďme zjistit, jaké metody jsou použitelné doma pro spojování mosazných dílů, co, jak a v jakém pořadí je spojovat.

Podstata a vlastnosti technologie

Trvalá spojení doma lze vytvořit dvěma způsoby: svařováním nebo pájením a ve druhém případě bude pevnost spojení o něco nižší. To je vysvětleno zvláštnostmi procesu, ke kterému dochází při teplotách nedostačujících k roztavení materiálů hlavních částí.

Přídavný materiál (pájka) je roztaven. Po krystalizaci vytváří spojení se základními materiály na úrovni chemických vazeb, což zajišťuje spolehlivé spojení obrobků. Vzhledem k tomu, že obrobky nemění svůj stav agregace (netaví se), je pájení vhodné pro spojování materiálů různého složení.

Technologické normy a požadavky na kvalitu jsou stanoveny v GOST 17325-79 („Pájení a cínování“). Před pájením mosazi doma je důležité pochopit proces. Pájení má následující vlastnosti:

• Materiály spojovaných výrobků nepodléhají tavení. Neinteragují spolu a kvalita kovů se nesnižuje.

• Technologie je vhodná pro spojování citlivých miniaturních prvků desek a elektronických obvodů, jejichž povrch nepodléhá výrazným teplotním vlivům.
• Metoda je vhodná pro domácí použití jako výplňový materiál se používají různé pájky.
• Pájení se provádí s přihlédnutím k vlastnostem slitiny mosazi. Faktem je, že zinek, který je součástí mosazi, se při zahřátí odpařuje a vytváří na povrchu oxidový film. Film komplikuje proces spojování dílů, takže je třeba se s ním vypořádat.

Druhy mosazi

Domácí řemeslník musí vzít v úvahu skutečnost, že mosaz se liší svým chemickým složením. Známé jsou mnohé jeho odrůdy: hliník, nikl, křemík a mnoho dalších slitin, ale pro potřeby kutilského pájení je důležité mít na paměti rozdělení na dva druhy mosazi:

• Dvojité (nebo jednoduché). Základem slitiny je měď, legovací přísadou je zinek. Procento složek se liší a je vyjádřeno v označení, které se skládá z písmene „L“ a čísla.

• Například L80 uvádí, že slitina se skládá z 80 % mědi a 20 % zinku. Dvojitá mosaz je tažná, dobře se deformuje za studena a je vhodná pro pájení.
• Vícesložkový (speciální). Měď je legována několika přísadami; kromě zinku to může být cín, nikl, mangan, železo, olovo. Tyto přísady mění vlastnosti slitiny a znesnadňují pájení. Doma můžete určit složení a vybrat pro něj optimální pájku pomocí značek.
• Další písmenná označení se objevují ve značení speciální mosazi (například LS59 s olovem a jinými nečistotami).

S čím pájet

Pro získání spolehlivého mosazného spojení jsou zapotřebí dva typy pomocných materiálů:

• Flux. Toto je název materiálu, který se používá k čištění povrchu před pájením. V případě mosazi by tavidlo mělo odstranit film oxidu zinečnatého. Tavidlo může být kapalné nebo ve formě pasty, klasické složení obsahuje chlorid zinečnatý a borax (tetraboritan sodný).

• Pájka. Složení, které tvoří trvalé spojení; Hlavní vlastností je nízký bod tání, schopnost snadno se roztavit při zahřátí. Kovová pájka může obsahovat cín, stříbro a měď v různých poměrech.

Tavidla

Před pájením mosazi je nutné povrch očistit od oxidů a zároveň od stop nečistot a oleje. Ne každé tavidlo je pro tento účel vhodné; například sloučeniny kalafuny a alkoholu jsou neúčinné, pokud potřebujete odstranit oxidový film. Pro získání vysoce kvalitního spojení s mosazí odborníci doporučují vzít v úvahu její chemické vlastnosti a složení a zvolit tavidlo takto:

• Pro dvousložkovou slitinu. Vhodná je pájecí kyselina, která je ve složení vodný roztok chloridu zinečnatého s přídavkem kyseliny chlorovodíkové. Toto aktivní tavidlo se používá při pájení výrobků nejen z mosazi, ale také mědi a bronzu, často při použití vysoce výkonné páječky (100 W a více).

• Pro vícesložkové slitiny. Vhodné je vysokoteplotní tavidlo s vysokou chemickou aktivitou (například PV-209). Materiál má vzhled bílého prášku, složení jsou fluoridové soli. Provozní teplota při práci s neželeznými kovy dosahuje 700-900 ℃.

Tavidlo si můžete připravit sami, např.

• Kapalné tavidlo pro dvojitou mosaz. Smíchejte 74 % vody, 25 % chloridu zinečnatého a 1 % kyseliny chlorovodíkové (nebo borité).
• Tavidlo ve formě pasty. Smíchejte 80 % technické vazelíny, 16 % kalafuny a 4 % zinku.

Viz také:
Jak nahradit pájecí kyselinu: 7 úspěšných možností

Pájky

V prodeji najdete několik skupin pájek pro mosaz; všechny mají určitá omezení použití, například:

• Cín-olověná pájka (POS 40, POS 61, kde číslo je procento cínu). Má formu pasty, drátu nebo fólie obsahující tavidlo. Pájka se vyznačuje vysokou tažností a dobrou smáčivostí kovových povrchů. Nevýhoda: používá se, pokud se nepředpokládá velká zátěž spoje.

• Pevná měď-fosforová pájka L-CuP6 s obsahem stříbra do 15%. Materiál se vyznačuje relativně nízkým bodem tání (+700-730 ℃) a dobrou tekutostí při kontaktu se slitinami mědi. Zpočátku je pájka určena pro pájení v chladicím průmyslu a je vhodná pro opravy potrubí.
• Složení měď-zinek (CMC). Dvousložkové směsi jsou vhodné pro spojování mědi a mosazi. Fungují pouze při poměrně vysokých teplotách, protože se začínají tavit při 880 ℃ a vyšších, což není vždy možné dosáhnout doma.
• PSR (PSR-40). Pájka se střední teplotou tání obsahuje významný podíl stříbra (39-41 %); má vysokou pevnost, používá se pro vysokoteplotní pájení. Švy jsou plastové a snadno zpracovatelné.
• Měď-fosfor (MF). Univerzální tvrdé pájky s poměrně nízkým bodem tání 700-800 ℃. Dobrá náhrada za stříbrné analogy, ale výsledek je o něco horší než jejich síla.

Pomocí páječky nebo plynového hořáku

Domácí řemeslníci se poměrně často musí vypořádat s pájením mosazi. Mosazné díly lze snadno opracovávat a pájet pomocí páječky a standardní cínové pájky. Výkon páječky se volí v závislosti na povaze práce, která má být provedena, například:

• Pokud musíte pájet elektronické součástky, je vhodné elektrické zařízení o výkonu 25-60W. 60W modely se zahřejí na 480-550 ℃.
• Pokud musíte cínovat, nebo potřebujete připojit silné dráty (nebo díly do 1 mm), potřebujete páječku o výkonu 80-100W.
• Pro pájení dílů o tloušťce 2 mm a více potřebujete zařízení s výkonem 100-300 W nebo více. Pohodlnou funkcí výkonných modelů je regulace teploty.

Pokud máte doma plynový hořák, lze jej použít i pro pájení mosazi. Jeho použití nemá žádné zvláštní výhody oproti elektrické páječce, ale je vhodnější pro zpracování velkých dílů (například trubek). Zvláštností práce je umístění obrobku na tepelně odolnou základnu (například na azbestovou desku).

Fáze práce

Postup při pájení mosazi je následující:

• Místa budoucího připojení jsou vyčištěna a odmaštěna, poté navlhčena tavidlem.
• Topná zóna je posypána pájkou (je rozdrcena do stavu třísek); Potřebujete velmi málo pájky.
• Povrch se začne postupně ohřívat za stálého pohybu zdroje ohřevu tak, aby nárůst teploty byl rovnoměrný po celé ploše.
• Poté, co se pájka roztaví a vytvoří šev, přestaňte zahřívat a počkejte, až vychladne.
• V případě potřeby smyjte zbývající tavidlo a vyčistěte šev.

Popis videa

V následujícím videu se dozvíte, jak pájet mosaz:

Viz také:
Pájení měděných trubek: obecné informace, metody a technologie pro provádění práce

Nejdůležitější znaky

Pájení mosazných výrobků lze snadno provádět doma pomocí páječky nebo plynového hořáku. Hlavním problémem je, že po zahřátí se na povrchu vytvoří oxidový film, který narušuje proces. Pro zajištění kvalitního spojení je nutné správně určit složení mosazné slitiny a vybrat pro ni vhodnou pájku a tavidlo.