Чем паять вольфрам в домашних условиях

14.04.202214.04.2022 admin 0 Comments

Технологический процесс пайки металлов

Вольфрам и его сплавы, обладая высокой прочностью, жаропрочностью до температуры 2700°С и другими ценными качествами, являются необходимыми материалами в ряде областей техники.

Металлический вольфрам широко применяют в ракетостроении, в электроламповой, радиотехнической и электровакуумной промышленности.

Отрицательным качеством вольфрама является его хрупкость при комнатной температуре (относительное удлинение и сужение равны нулю). Механическую обработку вольфрама можно производить только при температуре 300-500°С, т. е. выше порога хрупкости.

Пайку вольфрама необходимо стремиться производить при температуре ниже температуры рекристаллизации (1450°С), поскольку после рекристаллизации прочность вольфрама значительно снижается.

При сварке плавлением рекристаллизация вольфрама и его охрупчивание неизбежны, поэтому применение пайки для изделий из вольфрама предпочтительнее. При соединении вольфрама с другими металлами основная трудность связана со значительным различием в коэффициентах линейного расширения.

При обычной температуре вольфрам обладает высокой химической стойкостью, но при нагревании выше 400-500°С окисляется с образованием трехокиси вольфрама W0₃. При пайке вольфрама требуется особо тщательная очистка поверхности деталей.

Очистку производят механическими средствами или травлением в кислотах. Травить можно в смеси равных частей азотной и фтористоводородной кислот с последующей промывкой в горячей воде и спирте.

Очистку можно вести также в горячем растворе едкого натра или электролитическим методом, применяя в качестве электролита разбавленный раствор азотнокислого натрия (NaN0₃). Способ очистки выбирают в зависимости от степени окисленности вольфрама.

Вольфрам после тщательной очистки успешно паяется во всех защитных и восстановительных средах, но чаще в вакууме, который обеспечивает получение более плотных паяных швов.

Для улучшения смачивания вольфрама расплавленными припоями иногда применяют предварительное гальваническое покрытие его никелем или медью.

Учитывая склонность вольфрама к рекристаллизации, пайку его необходимо производить при максимальных скоростях нагрева с минимальной выдержкой при пайке.

Наиболее перспективным способом соединения вольфрама является сочетание пайки с последующей диффузионной обработкой. В результате такой обработки получаются паяные соединения с высокой температурой распайки, т. е. вторичного расплавления металла паяного шва.

При диффузионной обработке происходит диффузия, растворение, а также испарение отдельных компонентов. Например, марганец кипит при температуре 2150°С, и при этой температуре он полностью испаряется.

Поэтому при диффузионной обработке швов, паянных припоями, содержащими марганец, повышение температуры вторичного расплавления достигается за счет испарения марганца. При правильном сочетании припоя, температуры пайки и времени выдержки можно получить паяные соединения с температурой вторичного расплавления до 2760°С.

Перспективным является метод диффузионной пайки, позволяющий до минимума уменьшить толщину прослойки припоя в зазоре, в результате чего сокращается количество жидкой фазы в шве и уменьшается возможность образования хрупких зон.

Соединения вольфрама, паянные чистым железом, могут надежно работать при температуре 900° С. Соединения, паянные припоем состава 75% Сr, 25% V успешно работают при температуре 1200° С.

Источник

Ремонт вольфрамовых мормышек

Поговорим о главном элементе любой рыболовной приманки — крючке. Именно его долговечность напрямую определяет долговечность приманки, если рыболов не может поменять крючок без изменений рабочих характеристик приманки.

В отличие от мормышек из легкоплавких металлов, в которых замена крючка без особых хитростей почти невозможна, вольфрам принципиально позволяет легко поменять крючок, ничуть не изменив форму и даже массу мормышки. Правда, это «легко» возможно только при хорошо подобранных и отрегулированных инструментах, позволяющих довольно проблемную для многих операцию выполнить за минуту-другую. В противном случае пайка и перепайка крючка представляют очень серьезную проблему, если у человека нет устойчивых навыков тонкой пайки.

Специфика пайки крючка

По конструкции разные вольфрамовые мормышки могут очень существенно отличаться.

Особенности конструкции каждого типа существенно отражаются на технологии и удобстве пайки. Что нам понадобится для перепайки? В самом простом и примитивном случае может вполне хватить деревянного бруска, иголки, непаяющейся припоем проволочки подходящего под отверстие под леску диаметра, припоя ПОС-60, жидкого (таким пользоваться удобнее) флюса и паяльника мощностью от 10 до 40 Вт, в зависимости от размеров мормышек. В случае использования крючков с непаяющимся или плохо паяющимся антикоррозионным покрытием понадобится хороший мелкозернистый надфиль.

Трудности

Следует знать трудности, которые порой возникают в процессе запайки или перепайки крючка в мормышке той или иной конструкции. Они могут не только менять особенности выполнения различных действий, но и сделать ее затрудненной или почти невозможной. Гальванические покрытия в силу физических свойств входящих в них металлов и отличий от таковых свойств вольфрама могут весьма капризно относиться к чрезмерному или длительному нагреванию. Зачастую перегрев приводит к отслаиванию от вольфрама той тоненькой пленки металла, которая и обеспечивает прочное удержание крючка в приманке. Крючок или обломок крючка вываливается, а новый упорно не получается запаять, поскольку припой наотрез отказывается затекать в отверстие для цевья, сколько бы флюса и припоя не наносилось. Это признаки отслоения гальванического покрытия.

Исправить данный дефект с помощью «стандартной» пайки уже не получится. Спасти могут более тугоплавкие припои с заметным содержанием серебра и меди, предназначенные для пайки вольфрама и подобных металлов, подобранный под них флюс и более серьезное паяльное оборудование. Скажу честно: я подобным образом эту про-блему не пытался решать ни разу, т.к. вполне обхожусь имеющимся оборудованием для изготовления мормышек —и попросту наношу гальванику заново. Этот вариант подразумевает две сложности: необходимо очистить место для нанесения нового слоя гальванического покрытия от загрязнений и окислов — и только после этого уже наносить свежий слой паяющегося металла на все тело мормышки целиком. Зачистить поверхность вольфрама можно двумя способами: либо заново засверлить сверлом, рискуя его сломать при прохождении старого отверстия, либо сделать коротенький пазик алмазным диском. После этой операции мормышка отправляется в «гальванический цех» — и, вернувшись оттуда, полностью готова к пайке крючка.

Другим частым осложнением является часто возникающий при пайке большой наплыв припоя на передней части мормышки. Его образование объясняется очень просто, но сразу несколькими причинами. Это может быть неподходящее по форме и размерам жало паяльника, при котором неизбежно возникает большое пятно контакта с телом мормышки, где и остается затем наплыв припоя. Чтобы этого избежать, нужно обзавестись паяльником, у которого очень тонкое игольчатое или хотя бы остроконусное жало — точка контакта будет минимальной. Заодно подобный паяльник существенно обезопасит и от второй возможной причины большого наплыва — избытка припоя на кончике паяльника. В идеале, на паяльнике нам нужно иметь порцию растекшегося припоя, всего в 2 — 3 раза превышающую минимальное для одной мормышки количество. Визуально такое жало будет лишь немного толще чистого — и место пайки заберет ровно столько припоя, сколько ему нужно.

Третья и очень коварная причина появления «ляпов» и наплывов — это излишки флюса. Некоторые советуют жидкий флюс чуть ли не отдельно и с запасом наносить в отверстие для пайки, на цевье крючка и т.п. В этом случае после разогрева флюс очень сильно растекается по поверхности мормышки — и тянет за собой лишний припой с паяльника. После подобного приходится либо помучиться с паяльником, чтобы забрать излишки обратно, рискуя перегреть или еще сильнее заляпать мормышку. Либо пытаться удалить излишки механически, но тут можно легко содрать гальваническое покрытие с кончика приманки. Последнее может быть довольно опасно, т.к. повреждения целостности поверхностного металла влияют на прочность и долговечность. Поэтому гораздо проще проявить умеренность в пайке, чем потом жалеть об «убитой» мормышке.

Часто в качестве флюса используются кислоты и смеси их с какими то солями — например, соляная и ортофосфорная. У подобных реактивов есть недостаток — после пайки необходимо тщательно удалять излишки, иначе очень вероятна коррозия крючка у самого основания. Она тем более опасна, если перед пайкой мы усердно обработали цевье напильником — после лужения могли остаться непокрытые припоем участки.

Пайка

Запайка и перепайка крючка отличаются не очень сильно, хотя и имеют свои нюансы. Начну с описания с первичной запайки, поскольку при перепайке у нас просто добавляется пара не очень сложных операций. Принципиальной разницы между пазиковыми и сверлеными мормышками нет, но эти самые пазиковые чуть более хлопотно фиксировать, т.к. проволочка в пустом пазу, а также и в залитом жидким припоем, может весьма сильно гулять в одной плоскости, меняя угол наклоны отверстия под леску относительно оси тела мормышки. Борются с данной проблемой путем втыкания проволочки в плоскую деревянную поверхность под нужным углом, чтобы мормышка опиралась нижней стороной на твердую опору. При желании, думаю, можно сделать и стационарные приспособы, залив проволочки в гипс или огнеупорный пластик. У сверленой мормышки такой проблемы нет, поскольку иголка или конусная проволочка прекрасно держит приманки, совпадая по оси с отверстием для лески.

К слову, некоторые «умельцы» при пайке держат тело мормышки на проволочке рукой на весу. Вторая рука при этом работает паяльником. Можно и так, но рука неизбежно подрагивает, смещается, а с ней движется и тело мормышки относительно паяльника и крючка. Вторым вариантом «занятости двух рук» является фиксация тела приманки на какой-то приспособе, а свободная от паяльника рука держит пальцами или пинцетом крючок. Недостатки здесь ровно те же. В обоих случаях точность и соосность установки крючка и тела относительно друг друга страдают, что требует дополнительного времени и сил для корректировок при повторном разогреве, раз в момент пайки обе руки уже заняты.

Специфика пайки крючкаИменно поэтому я использую примитивные, но очень удобные приспособы, позволяющие зафиксировать и крючок и тело мормышки. Для этого вполне подходит обычная стальная иголка с диаметром, превышающим диаметр отверстия под леску, чтобы мормышка четко фиксировалась на острие. Игла вставляется в широкую стирательную резинку или что-то подобное в вертикальном положении.

Получается полноценный и эффективный «заменитель руки», который не дрожит, не боится обжечься и т.п. Крючок крепится в пинцете, закрепленном в лекальных или миниатюрных слесарных тисках на том же уровне, что и располагающаяся на кончике иглы мормышка.

Откручиваем немного тиски так, чтобы губки пинцета разжались, и вставляем между ними загиб крючка, после чего ручкой тисков вновь зажимаем пинцет. Делаем это так, чтобы цевье крючка располагалось в пространстве ровно по оси отверстия мормышки, в которую надо его запаять. Поверхность цевья при этом должна быть полностью подготовленной к пайке. Теперь дело за малым —н анести малюсенькую капельку флюса на цевье так, чтобы после совмещения часть или вся капелька находились у самого носика мормышки. Именно здесь и надо прикоснуться смоченным припоем паяльника.

Начнется быстрый нагрев цевья, флюс начнет растекаться — и сам заползет в отверстие, а по нему туда же потечет и припой, если паяльник не сильно удален от кончика тела мормышки и у него достаточно мощности, чтобы таким образом прогреть тело. Можно аккуратно сместить острие жала так, чтобы оно грело вольфрам напрямую, но в этом случае надо быть очень внимательным и не допустить перегрева в месте касания. Не стоит гнаться за мощностью паяльника ради мнимой скорости — слишком велик шанс «сжечь» тонкую гальваническую пленку. Для пайки мормышек до 5 мм включительно вполне хватает мощности в 20 Вт. При этом под мелкие мормышки необходимо дальше выдвигать жало, чтобы оно не перегревалось чрезмерно, а под крупные — наоборот, убирать его внутрь тела, чтобы улучшить прогрев крупной металлической болванки. Но можно и не мучиться с подобными манипуляциями, обзаведясь паяльной станцией, позволяющей заниматься регулировкой с помощью рукоятки на блоке питания.

Во время работы паяльником свободная рука осуществляет вспомогательные функции по мере необходимости: пододвигает мормышку к крючку, придерживает приспособу на месте, поворачивает в случае необходимости и т.п. А после окончания пайки необходимо несколько секунд четко фиксировать неподвижность крючка и тела мормышки относительно друг друга, т.к. припой еще некоторое время после отвода паяльника остается жидок — и это тем дольше, чем крупнее приманка.

Перепайка

Исходя из описанного выше, ясно отличие первичной пайки от перепайки крючка. Чтобы установить новый крючок, надо сначала убрать старый, а затем еще разогреть находящийся в отверстии для крючка припой. То есть, нам нужно сначала установить мормышку на иголку (если речь о сверленой) или на аналогичную вышеописанной мной приспособу (если речь о приманке с пазиком). И, зажав старый крючок или его обломок все тем же пинцетом, установленным в тиски, аккуратно нагреть, как при первичной запайке, до расплавления припоя. Затем мы сразу же отодвигаем иголку с мормышкой, пока припой снова не застыл. После этого нужно дать мормышке остыть. Это очень важный момент, о котором стоит помнить, когда паяется мормышка с гальваникой: лучше вместо одного длительного нагревания сделать два более коротких с полным остыванием между ними. Так мы избежим риска описанного ранее отслоения. Так же следует поступать и в случае, если количество флюса или припоя оказалось недостаточно — и место пайки пропаялось некачественно. Сначала нужно остудить приманку и лишь после этого добавить флюс или припой во время еще одного нагрева.

Помня это, мы и делаем паузу после удаления старого крючка. Затем все делается ровно так, как описано выше для первоначальной запайки — с той лишь разницей, что крючок сначала лишь упирается в заполненное отверстие, а уже после разогрева и расплавления припоя левая рука придвигает приспособу с телом мормышки, чтобы цевье вошло в отверстие. Если все прошло удачно, приманка оставляется в покое до застывания, а затем снимается для удаления остатков флюса, установки кембрика или привязки на леску.

Кстати, при острой необходимости поменять крючок в свинцовой мормышке это можно сделать с помощью бормашинки с отрезным диском, слабого паяльника и олова. Сначала диском делаем короткий пазик ровно через оставшееся в теле приманки цевье. А затем паяльником аккуратно нагреваем цевье у самой мормышки по описанной выше схеме. Разница лишь в том, что паяем мы в этом случае чистым оловом. Оно имеет заметно меньшую температуру плавления, нежели свинец, а значит — при должной сноровке вполне позволяет запаять крючок раньше, чем растечется сама приманка.

Отдельно хочу предупредить тех, кто пользуется различными красителями и лаками для мормышек. При перепайке крючков с ними нужно быть очень аккуратными. Может возникнуть соблазн обшелушить покорежившийся при нагреве пластик. Это чревато тем, что вместе с краской и лаком мы обшелушим и гальваническое покрытие со всеми соответствующими последствиями. Поэтому красители все же лучше тщательно смывать растворителем, чтобы избежать нежелательных побочных эффектов.

Исправление дефектов крючка

Частенько приходится читать или слышать, как рыболовы пытаются кустарно «доработать» крючок в мормышке. Некоторые стараются отогнуть жало под определенным углом относительно тела мормышки, мотивируя это интересами зацепистости. При подобной манипуляции обычно стараются изменить загиб, отгибая жало вверх. Мне кажется, что это не самое лучшее решение. Во-первых, подобная весьма грубая деформация термически обработанной стали создает в ней дополнительные напряжения и микродефекты за счет растяжения металла с одной стороны и сжатия с другой. Это неизбежно снижает надежность и долговечность. Равно как к тому же приводит и происходящее при подобных манипуляциях повреждение защитного антикоррозионного покрытия, которое рвется, корежится и перестает защищать от воздействия воды. При этом того же самого эффекта изменения положения жала можно легко добиться еще на стадии выбора модели крючка и собственно его запайки. Если же все таки необходимо несколько отогнуть жало, то более щадящим будет не резкая деформация загиба, а более-менее плавный изгиб прямого цевья — за счет меньшей угловой деформации описанные негативные эффекты будут не так сильны.

Подточка крючка

Сразу же оговорюсь, что подточка жала крючка — мера скорее вынужденная и экстренная, поскольку в абсолютном большинстве случаев результат будет уступать заводскому. В том числе и по причине беззащитности очищенного попутно от антикоррозийных покрытий жала. Но иногда выбора нет — либо коекак заточенный, либо совсем тупой. Опять же, как и при подготовке цевья к лужению, лучше не пользоваться грубым алмазным надфилем — слишком резво и грубо он может ободрать изрядный слой металла. То же самое можно сказать и о различных точильных камнях и напильниках. Для подобной операции стоит воспользоваться более щадящими материалами и технологиями. Лучше всего подойдет очень мелкозернистая наждачная шкурка, которую для удобства можно наложить на шпатель или любую пластинку подходящей толщины — лишь бы не сточить бородку. Так же можно воспользоваться бормашинкой с диском из листового металла с нанесенной на него мелкой шлифовальной пастой (вроде пасты ГОИ). Главное, чтобы диск был плоский и не «бил» при вращении. Но все же вариант подточки крючка лучше рассматривать как временную меру — и при первой же возможности его перепаять или поменять приманку на новую.

Источник

Как паять вольфрам

Пайка вольфрама

Пайка вольфрама.

Пайка вольфрама

пористого (или молибдена) с медным сплавом)

Перед пайкой детали обезжиривают (см. стрaницу Подготовка поверхностей под пайку ), а затем на уплотненную (шлифовкой и полировкой) поверхность вольфрама (молибдена) наносят слой никеля (10 … 15 мкм) и меди (10 … 15 мкм). Осаждают покрытия из газовой фазы, ионно-плазменным методом и другими способами.

На поверхность бронзы, контактируемой с вольфрамом или молибденом, наносят слой серебра 5 мкм (расчетная величина). Во избежаниe заплавления пор рекомендуется дозировку припоя регламентировать. В этом случае припоем являютcя покрытия из серебра и меди, образующие жидкометаллическую эвтектику пpи Т = 779°C. Пайку оболочек проводят пpи Т = 970°С c выдержкой 30 минут. Защитная среда — вакуум, допускаетcя также в качестве защитной среды использовать аргон. После пайки рекомендуетcя контролировать проницаемость деталей в паяной конструкции воздухом или аргоном. Кроме проверки проницаемости нужно oт определенной паpтии вырезать образцы для микрорентгеноспектрального и металлографического и анализов для оценки плотности паяных швов, проницаемости и спая.

Ремонт вольфрамовых мормышек

В силу конструкционных особенностей вольфрамовых мормышек повредить без особенного рвения само металлическое тело, за исключением гальванического покрытия или краски, практически невозможно. Просто потому, что твердость вольфрама сопоставима с твердостью каленой стали. Поговорим о главном элементе любой рыболовной приманки — крючке. Именно его долговечность напрямую определяет долговечность приманки, если рыболов не может поменять крючок без изменений рабочих характеристик приманки. В отличие от мормышек из легкоплавких металлов, в которых замена крючка без особых хитростей почти невозможна, вольфрам принципиально позволяет легко поменять крючок, ничуть не изменив форму и даже массу мормышки. Правда, это «легко» возможно только при хорошо подобранных и отрегулированных инструментах, позволяющих довольно проблемную для многих операцию выполнить за минуту-другую. В противном случае пайка и перепайка крючка представляют очень серьезную проблему, если у человека нет устойчивых навыков тонкой пайки.