Kontaktide ja juhtmete jootmine

Jootmine - tahkes olekus metallide liitmise protsess joodistega, mis sulades voolavad pilusse, niisutavad joodetavad pinnad ja jahtudes tahkuvad, moodustavad jooteõmbluse.

Jootmine toimub temperatuuril, mis on madalam kui ühendatavate detailide materjalide sulamistemperatuur. Samal ajal peaks jootmiseks kasutatava joodise temperatuur olema sulamistemperatuurist veidi kõrgem ning ühendatavate osade temperatuur peaks olema jootekoha sulamistemperatuuri lähedane. Selle tingimuse täitmine on vajalik joote sellise liikuvuse saavutamiseks, mis tagab kontaktelementide vaheliste õmbluste tühimike ja voolu nende pindade ümber.

Kvaliteetse jooteühenduse saab saavutada ainult siis, kui joodis niisutab ühendatavate elementide kontaktpindu ning on ka kõrgete kapillaaromadustega ja tagab ühendatavate elementide vahede täitmise.

Metallurgilist meetodit osade ühendamiseks joodisega, mille sulamistemperatuur on alla 450 ° C, nimetatakse pehmeks jootmiseks. Jooteaine nakkumine metalliga toimub jooteaine nakkumise tõttu metalliga. Tuleb märkida, et pehme jootmise jootmise sulamistemperatuur 450 ° C juures eeldatakse tingimuslikult.

Kontaktliidete valmistamist joodisega, mille sulamistemperatuur on üle 450 ° C, nimetatakse jootmiseks. Jooteaine sidumine metalliga on sel juhul tingitud nii joote adhesioonist kui ka difusioonist metalli sisse.

Jootmisel ei toimu peaaegu üldse ühendatud elementide sulamist, seega on joodetud ühendusi lihtsam parandada.

Jootmine loob ühendused praktiliselt kõigi samade metallide või erinevate metallide kombinatsioonide vahel.

Vask on üks kergesti jootatavatest metallidest. Vasele legeerivate elementide lisamine raskendab aga jootmisprotsessi, kuna lisandite olemasolu vases muudab oksiidkilede omadusi, mis on takistuseks usaldusväärse ühenduse moodustumisel. Lisaks reageerivad vasesulamites olevad lisandid jootmisel ja moodustavad hapraid liitekohti. Sellega seoses tuleb kontaktühenduste tegemisel hoolikalt valida räbustid ja joodised.

Alumiiniumjoodisega jootmisel on kaks peamist väljakutset. Esiteks on alumiiniumil tulekindel oksiidkile ja teiseks on alumiiniumil kõrge soojusjuhtivus, suhteliselt madal soojusmahtuvus ja suur joonpaisumise koefitsient. Seetõttu tuleb alumiiniumi kontaktelementide jootmise protsessis lokaliseerida kuumutamine, räbusti tuleb valida sõltuvalt metalli sisestatud legeerivatest lisanditest.

Erinevate ühendatavate metallide omadused või nende kombinatsioonid määravad ette nii jootmise tehnoloogilise protsessi kui ka jootmisel kasutatavad joodised, räbustid ja seadmed.

Keevitatud kontaktkonstruktsioon

Kõvajoodisjootmisel on palju ühist sulakeevitusega, kuid nende kahe vahel on põhimõttelisi erinevusi. Kui keevitamise ajal on põhi- ja lisametallid keevisvannis sulas olekus, siis põhimetall jootmise ajal ei sula.

Üldiselt on jootmine metallurgiliste ja füüsikalis-keemiliste protsesside kompleks, mis toimub mitteväärismetalli ja vedela metalli — joodise — piiril.Sõltuvalt alusmaterjali ja joote füüsikalis-keemilistest omadustest, samuti tingimustest ja jootmismeetodil on nende vahel moodustatud liite struktuur erinev. Teatavasti on mitteväärismetalli joodisega ühendamise tingimuseks adhesioon. Puhta metallpinna joodisega niisutamisel ja selle järgneval tahkumisel tekivad järgmised protsessid.

Kui joodist moodustavad komponendid ei suhtle mitteväärismetalliga enne selles lahustumist, tekivad joodise ja selle metalli vahele teradevahelised sidemed. Karastatud joodise sideme tugevus mitteväärismetalliga on lähedane joodise enda tugevusele. Selle määrab asjaolu, et joodis täidab kõik ebatasasused ja mikrokanalid, mis moodustavad arenenud nakkepinna, ületades oluliselt nähtavat kontaktpinda.

Juhul, kui jootetemperatuuril või madalamatel temperatuuridel on võimalik ühe metalli lahustumine teises, toimub lisaks kristallidevahelistele sidemetele jooteaatomite difusioon joodetud metalli ja vastupidi. Jooteaine ja jootemetalli vastastikune difusioon on äärmiselt tundlik temperatuuri suhtes. Seetõttu sõltub selle protsessi areng jootmistemperatuurist ja kuumutamise kestusest. Teatud temperatuuridel moodustavad keevismetallist ja jootekomponendid liitepiiril metallidevahelised kihid.

Jootmisel valmistatud kontaktühenduse struktuur on ala, mis koosneb valatud joodiskihist, mis on võrdne ühendatavate elementide vahega ja mida ümbritsevad mõlemalt poolt joote ja mitteväärismetallide interaktsiooni produktid – intermetalliline vaheühend. kihid erinevad kompositsioonid — ja vastastikuse leviku piirkonnad.

Jootekoha struktuur: 1 — ühendatud juhtmed; 2 — korrosioonitsoonid; 3 — intermetallilised kihid; 4 — jootma; 5 — difusioonitsoon

Alumiiniumjuhtmete jootmine

2,5–10 mm2 ristlõikega tahkete juhtmete ühendamine ja hargnemine jootmise teel toimub pärast seda, kui südamiku otsad on eelnevalt ühendatud kahekordse keerdkäiguga, nii et südamike kokkupuutepunktis moodustub soon. Ühenduskoht kuumutatakse propaan-butaani põleti või bensiinilambi leegiga joote sulamise alguse temperatuurini. Seejärel hõõruge pingutusega ühenduspindu leeki viidud jootekolbiga. Hõõrdumise tulemusena puhastatakse soon lisanditest ja tinatatakse vuugi kuumutamisel. Sel viisil suletakse kogu ühendus.

Täisjuhtmete jootmine ja hargnemine

Isoleeritud alumiiniumjuhtmete ühendamine, lõpetamine ja hargnemine jootmise teel, mis on toodetud pärast alumiiniumjuhtmete kontaktpindade järkjärgulist lõikamist ja nende eelnevat tinatamist. Veenide otsad sisestatakse spetsiaalsetesse vormidesse, asetades need toruosa keskele ja keskele nii, et need puudutaksid üksteist. Juhtmetele asetatakse kaitseekraanid, mis kaitsevad ühendatud juhtmete isolatsiooni leegi mõju eest. Jahuteid kasutatakse täiendavalt suurte juhtmete ristlõigete jaoks. Vormide sisepinnad on eelnevalt värvitud jaheda värviga või hõõrutud kriidiga. Kohad, kus juhtmed matriitsi sisenevad, on joote lekkimise vältimiseks suletud leht- või nööriasbestiga.

Enne otseleekjootmist kuumutatakse matriitsi keskosa, seejärel viiakse leeki joodis, mis sulatades täidab matriitsi kuni augu ülaosani.

Joonisel on kujutatud jootmiseks ettevalmistatud ühendus. Töötati välja ja kasutati jootevalu meetodit. Selle meetodiga paigaldatakse ettevalmistatud veenid faasidega 55 ° nurga all. kuju, jättes nende vahele umbes 2 mm vahemaa, on ülejäänud traadi ühendamiseks ettevalmistamise toimingud sarnased termotuumasünteesi puhul tehtavatega.

Tiiglis sulatatakse 7-8 kg joodist ja kuumutatakse umbes 600 ° C-ni (kiire jahutamise vältimiseks). Tiigli ja joote valamise koha vahele on paigaldatud jootetiigli äravooluanum, mis kinnitatakse juhtmete avatud osade külge.Joote valatakse vormi läbi tõmbeaugu, kuni südamike servad on sulanud ja vorm täidetud. Soovitatav on jooteainet segada ja kaabitsaga südamike otstest oksiidkile kraapida. Jootmisaeg ei ületa 1–1,5 minutit.

Keerutatud juhtmed, millele on kinnitatud vormid, mis on ette valmistatud jootmiseks: 1 — traadi isolatsioon, 2 — kaitseekraan, 3 — vorm, 4 — paigaldatud traat, 5 — asbesttihend.

Alumiiniumkaablijuhtmete ühendamine jootmise teel sulajoodise valamise teel: a — jootmisprotsessi üldvaade, b — šabloon juhtmete otste kaunistamiseks; c — valmisühendus, 1 — jootmine, 2 — jootepunktid

Vaskjuhtmete jootmine

Vaskjuhtmete ühendamise ja lõpetamise tehnoloogia jootmise teel on sama. 1,5 — 10 mm2 ristlõikega juhtmete jootmine toimub jootekolviga, ristlõikega 16 — 240 mm2 — propaan-butaanpõleti või puhumispõletiga; jootmisprotsess seisneb sulajoodise sisse kastmises või sulajoodise valamises jootepunktile.

Kuni 10 mm2 vaskjuhtmete ühendamine ja hargnemine jootmise teel toimub pärast nende kontaktide ettevalmistamist. Veenid väänatakse, kaetakse kampoliga, jootekohta kuumutatakse jootekolviga jootekohas joote sulatamisega või ühenduskoha kastmisega jootevanni. Pärast vuugi niisutamist joodisega ja joodetud otste vahede täitmist sellega vuugi kuumenemine peatub.

4 — 240 mm2 sektsiooniga vaskjuhtmete ühendamine ja hargnemine jootmise teel kontaktliitmike abil, see toimub niisutamise teel.Sel eesmärgil kuumutatakse grafiit- või terastiiglites joodis elektri- või gaasiahjus temperatuurini 550-600°C.

Ühendamiseks või lõpetamiseks ettevalmistatud juhtmed tinatatakse ja asetatakse seejärel hülsi või ümbrisesse. Juhi ühenduskoht asub hülsi keskel. Lõpetamisel sisestatakse südamik otsikusse nii, et selle ots on samal tasapinnal otsa toruosa otsaga. Jooteaine lekkimise vältimiseks südamikule keritakse asbest hülsi otsa (otsa) ja isolatsiooni serva vahele. Ühendus on horisontaalne. Jooteaine niisutamine jätkub, kuni südamiku ja otsa vaheline maht on täidetud, kuid mitte rohkem kui 1,5 minutit. Jootmise lõppedes pühkige hülss kohe (kuni joodis jahtub) jootesalviga niisutatud lapiga, mis väljutab ja silub jooteplekke.

Erinevate metalljuhtmete jootmine toimub sama tehnoloogiaga nagu kahe alumiiniumjuhtme ühendamisel. Alumiiniumtraatide otste jootmiseks ettevalmistamisel kaldetakse nende otsad 55O nurga all ehk astmeline lõikamine, misjärel otsad tinatatakse. Jootmine toimub otsese sulatamise teel vormis või valades eelsulatatud joodisega. Alumiiniumist keerd- ja täisjuhtmete ühendamine ja hargnemine võib toimuda ka tinatatud vasest läbiviikudes.