ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Тольяттинский государственный университет

Кафедра «Оборудование и технология сварочного производства и пайки»

Т Е Х Н О Л О Г И Я

И О Б О Р У Д О В А Н И Е Д Л Я П А Й К И

Лабораторный практикум

Тольятти 2008

УДК 621.791.3 (075.8)

ББК 30.61

Т38

Рецензент:

д.ф.-м.н., профессор кафедры «Материаловедение и механика материалов» Тольяттинского государственного университета М. А. Выбойщик.

Авторы:

Б.Н. Перевезенцев (гл. 1, 2, 3)

А.Ю. Краснопевцев (гл. 3, 5)

Р.С. Лучкин (гл. 4)

О.В. Шашкин (гл. 2)

Ю.Н. Тюнин (гл. 3)

И.Н. Миронов (гл. 3, 4)

Н.М. Соколова (гл. 1)

Т38 Технология и оборудование для пайки : лаб. практикум / Б.Н. Перевезенцев [и др.]. – Тольятти : ТГУ, 2008. – 234 с.

Практикум содержит указания по выполнению лабораторных работ.

Определены цели каждой лабораторной работы; с разной степенью информативности изложены теоретические сведения, порядок выполнения работы, содержание отчета и контрольные вопросы. Дается описание конструкции и принципов действия лабораторных и промышленных установок, приборов, принципиальных электрических схем.

Предназначен для студентов специальности 150202 «Оборудование и технология сварочного производства», обучающихся по специализации «Технология и оборудование для пайки», дневной, очно-заочной и заочной форм обучения.

Научный редактор: д.т.н., профессор Б.Н. Перевезенцев.

Рекомендован к изданию методической комиссией автомеханического института Тольяттинского государственного университета.

ISBN © Тольяттинский государственный университет, 2008

© Коллектив авторов, 2008

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 5

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 6

Раздел 1. Теоретические основы пайки 7

Лабораторная работа № 1. Изучение

основных функций флюса на растекание припоя 7

Лабораторная работа № 2. Определение температурного интервала

активности флюсов при пайке оловянно-свинцовым припоем 10

Лабораторная работа № 3. Определение

влияния температуры пайки на температуру распайки

соединений из меди, паяных оловом 15

Лабораторная работа № 4. Диффузионная пайка титана 22

Библиографический список 28

Раздел 2. Материаловедение пайки 29

Лабораторная работа № 1. Изучение структуры

соединений, выполненных диффузионной пайкой 29

Лабораторная работа № 2. Термический анализ двойных сплавов

(на примере сплавов системы Pb-Sn) 40

Лабораторная работа № 3. Исследование

микротвердости паяных соединений 51

Библиографический список 60

Раздел 3. Оборудование и технология

ПРОИЗВОДСТВА ПАЯНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 61

Лабораторная работа № 1. Бесфлюсовая абразивная пайка алюминия 61

Лабораторная работа № 2. Бесфлюсовая пайка меди

медно-фосфористым припоем 65

Лабораторная работа № 3. Бесфлюсовая пайка в вакууме 68

Лабораторная работа № 4. Ультразвуковая пайка алюминия 72

Лабораторная работа № 5. Пайка твердосплавного

инструмента, определение остаточных напряжений

в паяном соединении твердого сплава со сталью 78

Лабораторная работа № 6. Газопламенная пайка

с применением электролизно-водного генератора 86

Лабораторная работа № 7. Активная пайка

алюмооксидной керамики с титаном алюминиевыми припоями 91

Лабораторная работа № 8. Бесфлюсовая

пайка сталей в парах цинка 104

Лабораторная работа № 9. Высокотемпературная

флюсовая пайка алюминия 110

Лабораторная работа № 10. Сварка пластмасс

нагретым газом с применением присадочного материала 114

Лабораторная работа № 11. Сварка

пластмасс нагретым инструментом 117

Лабораторная работа № 12. Изучение

конструкции вакуумной печи с экранной теплоизоляцией 126

Лабораторная работа № 13. Изучение вакуумной

системы вакуумной печи с экранной теплоизоляцией 139

Библиографический список 152

Приложения 153

Раздел 4. Контроль качества 179

Лабораторная работа № 1. Определение

предела прочности клеевых соединений при сдвиге

при склеивании алюминиевого сплава клеем ЭДП 179

Лабораторная работа № 2. Определение коррозионной

активности поверхности паяных соединений 184

Лабораторная работа № 3. Определение влияния внешних

растягивающих напряжений на коррозионную

активность поверхности 190

Библиографический список 200

Приложение 201

Раздел 5. Основы научных исследований и

ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА 203

Лабораторная работа № 1. Методы измерения высоких температур 203

Лабораторная работа № 2. Элементы вакуумных систем 209

Лабораторная работа № 3. Подбор эмпирических формул 217

Лабораторная работа № 4. Планирование и обработка

результатов многофакторных экспериментов 222

Библиографический список 234

ВВЕДЕНИЕ

«Оборудование и технология пайки» – одна из специализаций при подготовке инженера-механика по специальности «Оборудование и технология сварочного производства».

Лабораторные работы представляют собой важную составную часть дисциплин специализации «Теоретические основы пайки», «Технология производства паяных конструкций», «Оборудование и автоматизация процессов пайки», «Материаловедение пайки», «Контроль качества сварных и паяных конструкций», «Основы научных исследований и техника эксперимента». Проводятся в целях закрепления теоретического материала изучаемых дисциплин. Вместе с тем лабораторные работы построены таким образом, что они представляют собой небольшое экспериментальное исследование, содержащее доказательство определенного теоретического положения. Цель лабораторных работ – освоить методы экспериментального решения некоторых инженерных задач, приобрести навыки исследовательской и практической работы по паяльному производству.

Объем и содержание комплекса лабораторных работ предусматривает его применение в различных формах обучения: дневной, вечерней и заочной. конкретное содержание и объем лабораторного практикума по каждой дисциплине определяется ведущим преподавателем и утверждается на заседании кафедры.

Содержание лабораторного практикума может определяться и программой целевой подготовки специалиста, а также учебным планом переподготовки и повышения квалификации инженеров по заказам производственных фирм и организаций.

В разработке и постановке лабораторного практикума «Технология и оборудование для пайки» принимали активное участие первый заведующий кафедрой С.В Лашко, сотрудники кафедры Б.Н. Перевезенцев, Н.М. Соколова, Ю.Н. Тюнин, Г.Н. Уполовникова, А.Ю. Краснопевцев, Р.С. Лучкин, И.Н. Миронов и др.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ

РАБОТ

Лабораторные работы выполняются, как правило, параллельно с изучением теоретического курса, в связи с чем, в методических указаниях в разделе «Основные сведения» приводятся основные теоретические положения и сведения общего характера по теме лабораторной работы.

Подготовка к выполнению работы включает ознакомление с её содержанием по настоящим методическим указаниям, изучение теоретического материала по конспекту лекций и учебникам и рекомендованной литературе.

Порядок проведения работы следующий: проверка знаний о содержании и теоретических положениях лабораторной работы, краткие установочные указания преподавателя и напоминание о характерных для данной лабораторной работы правилах техники безопасности, распределение обязанностей между студентами при выполнении программы работы, выполнение лабораторной работы, проверка полученных экспериментальных данных, приведение в порядок рабочего места после завершения экспериментальной части работы. Обработка результатов экспериментов и оформление отчета может выполняться студентом и во внеаудиторное время.

При защите отчета учитывается достоверность полученных экспериментальных данных, полнота выводов, активность и степень самостоятельности студента в работе, аккуратность и полнота оформления отчета. К защите студент должен подготовиться к ответам на контрольные вопросы, поставленные в каждой лабораторной работе.