Пайка серебра в домашних условиях — припой, флюс, горелка

Сначала самое простое: припой – это сплав металлов для пайки. Температура плавления этой смеси должна быть обязательной меньше, чем у соединяемых металлов, здесь все понятно.

Теперь приступим к слову «серебряный», здесь так коротко не получится.

Когда можно паять серебро?

Серебро является достаточно мягким металлом, поэтому изделия из него часто ломаются. Например, порвавшуюся цепочку, серьги или треснувшее серебряное кольцо просто относят в ювелирную мастерскую. Но при определенных навыках пайки вполне можно починить изделие в домашних условиях.

Украшения из серебра оловом нужно паять очень осторожно, чтобы не испортить их. Серебро имеет свои особенности и работа с ним происходит несколько иначе, чем, например, с привычным для ремонтников оловом.

Отличия высокотемпературной пайки от низкотемпературной

Что отличает высокотемпературную пайку от низкотемпературной, кроме температуры плавления припоев? Прежде всего — значительно более высокая прочность паяного соединения, обусловленная большей прочностью твердых припоев в сравнении с мягкими.

Спаянная рама велосипеда

Важным отличием высокотемпературной пайки от низкотемпературной является повышенная термоустойчивость соединения. Поскольку температура плавления твердых припоев значительно выше температуры плавления мягких, соединение, выполненное высокотемпературной пайкой, способно работать при более высоких температурах, сохраняя все свои свойства. Во многих случаях при выборе способа пайки, эта особенность является определяющей.

Но есть и то, в чем пайка твердыми припоями уступает пайке мягкими припоями. Относительно высокая температура может вызывать структурные изменения в некоторых металлах. Такое, в частности, наблюдается в чугуне, в котором при пайке могут возникать закалочные структуры, приводящие к повышенной хрупкости металла в зоне шва.

Высокая температура плавления твердых припоев предъявляет свои требования к источникам нагрева. Они должны обеспечивать расплавление припоев, температура плавления которых достигает иногда 1000°C. Это исключает использование при высокотемпературной пайке удобных паяльников, являющихся основным инструментом при пайке мягкими припоями.

Резюмируя вышесказанное, можно подвести итог сравнения высокотемпературной и низкотемпературной паек. К достоинствам первой относится высокая прочность и термоустойчивость соединения, к недостаткам — сложность технологического процесса, обусловленная необходимостью прогрева паяемых деталей до относительно высоких температур.

Общие принципы

Соединение металлических изделий осуществляется с помощью более легкоплавкого материала. Сам процесс плавки и пайки серебра выглядит просто и определяется сферой применения конечного продукта, а также типом используемого металла. Например, при ремонте какого-либо украшения и соединении печатных плат можно использовать разные методики, но лучше паять с помощью паяльника.

Что касается припоя для работы по соединению серебра, то он продается в любом магазине хозяйственных товаров. Желательно использовать тугоплавкие составы с высокой температурой плавления — от 240 градусов Цельсия. Также при выполнении такой работы следует задействовать специальную пасту или сплав стандарта ПСр 2.

Средство для пайки несложно сделать своими руками. Для этого потребуются следующие металлы:

1. 30 процентов цинка.
2. 25 процентов меди.
3. 45 процентов серебра.

Для расплавления компонентов следует задействовать муфельную печь под флюсом. Полученный состав выливается на подложку, а затем его обрабатывают вальцовочным оборудованием (для изготовления пластинок толщиной 0,5 миллиметров).

Если необходимо соединить серебряные изделия, нужно взять полосы с шириной 1−3 мм и отрезать от них небольшие участки соответствующей длины. На этапе пайки на обрабатываемый участок должны воздействовать потоки воздуха, а для предотвращения возможного окисления и других разрушающих процессов берут флюс (колофоний). Во время нагревания он равномерно проникает по всей площади металла и автоматически сглаживает сварочные швы и другие видимые дефекты.

Физико-химические свойства

В таких сплавах серебро далеко не всегда является главным элементом. Оно, к примеру, чрезвычайно популярно при пайке нержавейки или других сложных металлов. Всем известно правило – чем выше серебряный процент в припое, тем пластичнее и крепче получается соединение при пайке.

Кроме того, температура плавления серебряного припоя с высокой долей основного металла дает большую свободу в выборе температурного диапазона в использовании готового изделия.

Один из самых распространенных составов серебряного припоя следующий:

• серебро – 30%;
• медь – 20%;
• цинк – 16%;
• кадмий – 33%

В этом составе есть кадмий, а это означает довольно высокую хрупкость сплава. Такой серебряный припой используется в пайке изделий, которые не будут подвергаться каким-либо колебаниям.

Если вы повысите долю серебра для пайки свыше 50%, вы получите смесь металлов с высокой текучестью и отличной устойчивостью изделия к нагрузкам в дальнейшем.

Применение пайки твердыми припоями

Область применения пайки твердыми припоями определяется ее промежуточным положением между низкотемпературной пайкой и сваркой. Везде, где требуется получить более прочное соединение, чем это можно сделать с использованием мягких припоев, способное к тому же работать в условиях высоких температур, и в то же время сохранить структуру соединяемых металлов, не допустить их разупрочнения и деформации (как это имеет место при сварке), применяют высокотемпературную пайку.

Пайка твердыми припоями является основным способом при изготовлении металлорежущего инструмента с твердосплавными пластинами. Припаивание последних обеспечивает достаточную прочность соединения и не оказывает отрицательного воздействия на твердость и геометрию режущих пластин.

Резцы

Изготовление всевозможных сосудов из цветных металлов и нержавеющих сталей, соединение стальных и медных трубопроводов, работающих под высоким давлением или повышенной температуре в различных системах — холодильных, теплообменных и пр. — также не может обойтись без пайки твердыми припоями.

Широко используется высокотемпературная пайка при ремонте автомобилей — радиаторов, трубопроводных систем двигателя и трансмиссии, кузовов, различных деталей — везде, где нельзя или нежелательно применять сварку.

Целесообразно использование высокотемпературной пайки для соединения между собой тонкостенных деталей, работающих при значительных нагрузках и упругих деформациях.

Для ремонта медных и латунных бытовых изделий, подвергающихся в процессе эксплуатации высоким температурам, высокотемпературная пайка является способом ремонта не имеющим альтернативы. Таких, например, как старинный самовар, растапливаемый дровами. В этом случае мягкие припои не могут применяться из-за неспособности выдерживать высокую температуру нагрева.

Как запаять изделие: основные способы

В домашних условиях можно воспользоваться одним из двух вариантов пайки, применимой для серебра:

1. Газовой горелкой. Этот метод не только прост, но и экономически выгоден. Действовать нужно следующим образом:

• Зачистить всю поверхность, спаиваемых деталей, от видимых загрязнений и черноты;
• Тонким слоем нанести на элементы флюс. Его можно приготовить самостоятельно. Для этого буру заливают водой и прогревают на водяной бане. Смесь остужают, а образовавшиеся кристаллы измельчают в ступке.

В домашних условиях стоит отказаться от составов, в которых присутствуют элементы кадмия. Его пары могут привести к отравлению.

• Положить в место спаивания заранее подготовленный необходимый кусочек припоя. Его можно отрезать кусачками;
• Газовой горелкой следует прогревать изделие с боковой его части, обращая внимание на положение припоя. Он не должен сдуваться пламенем;
• По мере плавления флюса пламя стоит увеличивать до того момента, как припой образует шов. При недостаточности материалов, их можно добавлять в ходе работы;
• После того, как пайка завершена, дать изделию остыть и все части спаиваемого предмета в месте их соединения протереть наждачной бумагой для удаления следов флюса. Она же уберет лишний припой.

При пайке серебряных изделий лучше не использовать припой из олова и свинца. Он выручит в экстренной ситуации, но в дальнейшем усложнит соединение украшения в тех местах, где применялся. И часть цепочки придется вырезать. Этот же момент стоит уточнять и в ювелирных мастерских, если выбор оказался в их пользу.

2. Паяльником. Чтобы спаять части изделия паяльником, следует выбрать прибор с тонким жалом. Припой для такой работы лучше купить ПОС-60. Он начинает плавиться при температуре в 180 градусов.

Данный припой несколько отличается от обычных видов. Он изготовлен в форме трубки, внутренняя часть которой заполняется смолой. Именно она является альтернативой флюса из буры и выполняет функцию защиты сплава от возможного окисления. Порядок действий будет следующим:

• Зачищается поверхность изделия от окислов и прочих загрязнений;
• Места соединения прогреваются до такой температуры, чтобы она стала выше температуры плавления;
• На место плавки укладывается припой, с заложенным в него флюсом;
• Паяльником прогревается поверхность изделия. Под воздействием высокой температуры припой начинает плавиться и равномерно распределяться по поверхности;
• Изделию дают остыть и зачищают стыки наждачной бумагой.

При работе с горелкой и паяльником нужно соблюдать меры предосторожности, поскольку оба прибора могут стать причиной пожара.

Важно понимать, что любая некачественная работа может испортить изделие. Поэтому, если есть возможность, лучше доверить порванную цепочку или другое украшение из серебра профессионалам.

Источники нагрева при высокотемпературной пайке

В качестве источников нагрева при высокотемпературной пайке может использоваться любое оборудование, которое позволяет нагревать паяемые детали несколько выше температуры плавления используемых припоев. Эта температура может колебаться в пределах 450-1200°C. При использовании тугоплавких материалов, таких как латунь или технически чистая медь, требуется нагрев, превышающий 1000°C, при использовании среднеплавких припоев требуется температура нагрева в 700-800°C.

Основными источниками нагрева при высокотемпературной пайке являются газовые горелки различных типов, индукторы и печи. Применяется также нагрев электросопротивлением. В быту чаще всего твердыми припоями паяют с помощью горелок.

Какие применяют припои

Для запаивания предметов из серебра применяются, в том числе в промышленности, серебряные припои. Они представляют собой сплав серебра с прочими металлами, характеризуются надёжностью, прочностью и, что самое главное, невосприимчивостью сварных швов к коррозии.

Наиболее востребованными считаются ПСР-10, ПСР-15, ПСР-25 (число на конце отражает содержание драгметалла в процентах). А для усиления антикоррозийной защиты при пайке может применяться, допустим, ПСР-70.

Марки отличаются друг от друга не только составом, но также плотностью, температурой плавления, сопротивлением к электричеству.

Припои могут продаваться в виде уже готового порошка или нарезанных кусочков по 2-3 миллиметра. Также можно встретить припои в форме проволоки или цельных листов – в этом случае нарезать кусочки нужных размеров придётся самостоятельно (это легко сделать обыкновенными кусачками).

Процесс пайки

При наличии соответствующего инструмента провести пайку можно самостоятельно. Больше всего трудностей возникает при работе с нержавейкой. Рекомендации следующие:

1. Для начала проводится зачистка поверхности от различных загрязнений, может применяться любой механический метод. Чаще всего краска и загрязнения удаляются щеткой, после чего поверхность обезжиривается при применении специального состава.
2. На зону будущей пайки выкладывается подобранный флюс. Технология нанесения во многом зависит от того, какой материал применяется. Флюс должен распространяться равномерно, так как в противном случае качество соединения может быть низким.
3. Для обработки большой площади применяется специальная горелка, которой металл нагревается до нужной температуры. Первый признак того, что материал готов к пайке — изменение его температуры.
4. После достижения требуемого состояния заготовки подается выбранный припой. Он должен быть распространен по поверхности равномерным слоем.
5. Весь шов проходится от начала до конца. Для остывания материала дается немного времени, после чего заготовка еще немного подогревается для постепенного снижения температуры.

Если площадь соединения небольшая, то можно использовать небольшой паяльник. В этом случае нет необходимости в предварительном подогреве основания.

Серебряный припой своими руками

Слово «приготовить» – вполне подходящее выражение в этом разделе, потому что серебряный припой можно приготовить множеством способов, включая старинную технологию. Сразу заметим, что здесь нужна практика, чтобы достичь совершенства.

ГОСТ на серебряные припои.

В старинном рецепте нужны две монеты: медный пятак выпуска 1962 года и полтинник выпуска 1924 года, а к ним дополнительно металлы, газовая горелка для пайки серебра и ложка.

Начинается как в сказке: в ложке плавим серебро. Затем опускаем медный пятак и перемешиваем, покатывая ложку. Чем терпеливее вы будете катать ложку, тем качественнее будет перемешивание. После этого раствор выливается в форму для металла под названием «ингус» и вновь раскатывается.

Приготовленный таким примитивным способом сплав на самом деле обладает очень высокими качествами: это чистая проба №900.

Важным фактором в качестве приготовления является свежий флюс. За пламенем в горелке нужно следить самым внимательным образом: оно должно быть мягким, а не очень горячий огонь должен напоминать по очертаниям метлу. В этом случае шов получится по-настоящему качественным.

Для ремонта изделий припой делают легким вот в каком составе:

• серебро – 7 частей;
• латунь – 2,8 части;
• цинк – 0, 35 части.

Запасаемся для работы следующими материалами:

• ложка;
• горелка для пайки;
• шкурка или наждачная бумага;
• ножницы, фальцы, весы;
• лопатка для перемешивания;
• бура для добавки в готовый расплав.

С латунью нужно предварительно поработать – зачистить ее от оксидной пленки. Серебро с пробой №999 плавим в ложке, добавляем латунь и хорошо перемешиваем прямо в ложке. После полного расплавления добавляем цинк.

Можно добавлять цинк в чистом виде, а можно в сплаве с латунью или медью. Часто цинк добавляют, завернув его в фольгу. Начинаем прокатывать состав. Готовый прокатный лист разрезаем ножницами.

Использование газовой горелки

При использовании газовой горелки нужно найти хороший вентилятор для проветривания помещения. Для уменьшения объемов дыма, который образуется в результате пайки, важно не только запустить вентиляцию, но и открыть все окна. Осуществляя пайку, следует направлять сильные струи максимально дальше от места работы.

Перед использованием газовой горелки необходимо подготовить емкость с водой. При этом обрабатываемая деталь должна разместиться в ней полностью. При пайке украшений таким методом лучше использовать плоский наконечник, так как заостренные модели слишком интенсивно отводят тепло.

Процесс соединения металлических вставок состоит из таких этапов:

1. 

   Необходимо расположить элементы на огнеупорной поверхности, обеспечив максимально жесткую фиксацию деталей в отношении одна к одной. Для лучшей реализации такой задачи рекомендуется применить нихромовую проволоку и зажимы.

2. Далее, следует очистить поверхность изделия от окисей и нанести тонкий слой колофония.
3. На следующем этапе можно переходить непосредственно к пайке. На выбранном участке, который будет поддаваться воздействию сварки, следует разместить небольшое количество припоя, а горелку удерживать возле боковой части детали. После этого можно начинать прогревать изделие, соблюдая осторожность.
4. Для заполнения образованных трещин нужен припой с минимальным количеством частей серебра. Если нужно достичь максимально прочного соединения, нужно выбирать составы с максимальным их количеством.
5. Остается провести финишную обработку, тщательно очистив изделие от флюса. Оставшийся припой устранить надфилем или наждачной бумагой. Поверхность изделия дополнительно покрывается кислотой для его осветления и избавления от дефектов.

Газовая горелка для пайки серебра продается в каждом специализированном магазине или гипермаркете. При этом научиться правильно паять с помощью такого прибора может каждый желающий.

Флюсы

Основным компонентом флюсов для пайки твердыми припоями являются борные соединения — бура (Na2B4O7), борная кислота (H3BO3), борный ангидрид (B2O3). Для усиления активности борных флюсов, например при пайке нержавеющих и жаростойких сталей, в них добавляются соединения фтора — фтористый кальций, фтористый калий. Применяются специальные флюсы, регламентированные ГОСТ 23178-78 — под марками ПВ200, ПВ201, ПВ209, ПВ209Х, ПВ284Х. В первые два входят борная кислота, бура и фтористый кальций. Они используются для пайки нержавеющих и конструкционных сталей и жаропрочных сплавов. Флюс ПВ209 состоит из фтористого калия, борного ангидрида, калия тетрафторбората. Флюсы ПВ209Х, ПВ284Х состоят из борной кислоты, гидроксида калия, плавиковой кислоты. Флюсы ПВ209, ПВ209Х, ПВ284Х можно использовать для пайки меди и ее сплавов, нержавеющих и конструкционных сталей.

Пайка меди и ее сплавов может производиться с помощью чистой буры, которая является универсальным флюсом для высокотемпературной пайки.

Бура

Используются различные формы выпуска флюсов — жидкости, порошок, кусочки (кристаллы буры, например). Чтобы облегчить их дозирование (избыток флюса так же нежелателен, как и недостаток), используют объединение их с припоем. Делается это разными способами — добавлением в виде порошка в сыпучие формы припоев, обмазкой прутков припоя или помещением внутрь трубочки из припоя, совместным прессованием таблетированных форм.

Обработка оловом

Плавка и пайка серебра может осуществляться и с помощью олова, но из-за невозможности выполнить ремонт изделия в будущем такой вариант не пользуется популярностью. Если мастер из ювелирной компании не знает, что украшение когда-то обрабатывалось с помощью олова, и начинает пайку обычным припоем с высоким температурным режимом, изделие просто сгорает и становится непригодным для ремонта.

Для обработки ювелирных украшений из серебра не рекомендуется использовать не серебряные припои, например, из свинца. Так как подобная методика не позволяет достичь высокой точности и оставляет после себя видимые следы на изделии, удалять которые совсем непросто. Кроме того, большинство украшений постоянно взаимодействуют с человеческим телом, а высокая токсичность свинца может привести к тому, что он, проникнув в кожу, вызовет множество негативных последствий.

В случае с оловянными припоями ситуация выглядит немного иначе, так как они не настолько токсичны, как свинцовые, но достичь идеально ровного шва не удастся. К тому же олово сильно темнеет, и зона пайки становится визуально видимой. При необходимости проведения повторной пайки олово банально сгорит.

Важно избегать попадания большого количества припоя на изделие, так как это может привести к образованию комочков. Если такие дефекты появились и избавиться от них уже невозможно, их следует убрать пилочкой. При попадании кислотного раствора на одежду или кожу следует максимально быстро промыть ее холодной водой.

Соблюдение простых правил позволит обезопасить себя от непоправимых последствий, а также сохранить дорогое изделие от повреждения. Несомненно, навыки пайки могут оказаться полезными не только для профессиональных мастеров ювелирных компаний, но и для людей, которым приходится работать с цветными металлами в том числе и с серебром.

Технология высокотемпературной пайки

В приведенном примере в качестве паяемых деталей выбраны части гаечного ключа. В качестве припоя — материал, представляющий собой пруток, покрытый флюсом. Необходим также высокоактивный флюс, подходящий для нержавеющих сталей. Инструментом нагрева является газовая горелка.

Горелка для пайки

Пайка выполняется в такой последовательности. Механическим путем зачищаются стыковые части деталей. Операция необходима для удаления стойкой окисной пленки, которая покрывает нержавеющие стали.

Зачистка деталей пред пайкой

Детали зажимаются в тисках в требуемом положении.

Фиксирование деталей

Зона пайки промазывается флюсом.

Нанесение флюса

Зажигается горелка, и устанавливается необходимый режим горения. Пламя должно быть восстановительным, с небольшой нехваткой кислорода (но не до копоти и желтого огня). Пересыщенное кислородом пламя окисляет поверхность металла.

Производится разогрев паяемой зоны до начала изменения цвета детали (при прикосновении, флюс на прутке должен начать плавиться). Прогревать нужно все соединение, перемещая пламя в разные стороны.

Прогрев деталей

Осуществляется офлюсовывание стыка флюсом с прутка — трением последнего по стыку. Если используется неофлюсованный пруток, после прогрева кончика, его нужно окунуть во флюс, чтобы тот покрыл его.

Нанесение флюса прутка припоя

Нагрев зоны пайки доводится до вишневого цвета. Обычно пайка твердыми припоями производится в интервале цветов от темно-вишневого до светло-вишневого.

Нагрев деталей до более высокой температуры

Расплавляется припой. При достаточном количестве флюса он легко растекается по зоне пайки, затягивается в стык.

Нанесение припоя

Детали после пайки

Припой должен плавиться не от пламени горелки, а от теплоты прогретого соединения.

После окончания операции производится зачистка спая.

Очистка спаянного гаечного ключа

И вот результат — готовое изделие.

Гаечный ключ спаянный высокотемпературной пайкой

Гаечный ключ спаянный высокотемпературной пайкой

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Литература

Среднеплавкие сплавы

Серебряный припой обладает уникальным качествами:

• высочайшая прочность;
• устойчивость к коррозии и в агрессивных средах;
• низкая температура плавления;
• высокая теплопроводность.

В дополнение он прекрасно заполняет все зазоры между спаиваемыми поверхностями и отлично ложится на любую металлическую поверхность.

Приготовление серебряного припоя – дело несложное, творческое и весьма увлекательное. А если учесть при этом значительную экономию средств, то пайка серебра – метод, которому стоит научиться.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...