Чугуны разделяют на белые, серые, легированные, специальные и высокопрочные. Основная трудность при пайке чугуна наличие в его структуре графита, затрудняющего смачивание поверхности основного металла расплавленным припоем.
Для удаления графита обычно применяют пескоструйную обработку с последующим выжиганием графита окислительным пламенем газовой горелки или удаление его путем электрохимической обработки в соляной ванне при 450-510°С.
При низкотемпературной пайке чугуна оловянно-свинцовыми или другими легкоплавкими припоями паяемые поверхности можно подготовить путем обработки флюсом № 209 или 284 при температуре 600-700°С или электрохимически в соляной ванне, а затем обезжирить бензином, ацетоном или раствором щелочи.
Пайку нужно производить паяльником или газовой горелкой с использованием флюсов на основе хлористого цинка. Наиболее просто пайку чугуна осуществляют при использовании флюсов на основе хлористого цинка с добавками хлористых солей меди и олова.
Для облегчения пайки легкоплавкими припоями применяют гальваническое лужение или контактное меднение в растворе медного купороса.
Высокотемпературную пайку чугуна производят припоями на основе меди, например латунью, иногда применяют серебряные припои, которые содержат никель, имеют сравнительно низкие температуры плавления и образуют прочные паяные соединения.
При высокотемпературной пайке чугуна более целесообразно применять такие активные флюсы, как № 209 и 284, которые растворяют графит на поверхности чугуна в процессе пайки и благодаря этому обеспечивают надежное смачивание припоем соединяемых поверхностей.
Главное преимущество пайки чугунов серебряными припоями с флюсом № 209 или 284 в том, что нет необходимости принимать меры по удалению графита, а также и в том, что при пайке серебряными припоями при температуре до 900° С чугун не перегревается.
Перегрев чугуна связан со структурными превращениями, что при охлаждении ведет к выделению хрупкого цементита. Поэтому применение меди для пайки чугунов следует ограничивать ввиду высокой температуры ее плавления. Припои, содержащие фосфор, не применяют вообще из-за образования в швах хрупких железо-фосфорных соединений.
Нагрев при пайке чугуна можно производить газовой горелкой или паяльной лампой до температуры не выше 900° С. При этом пламя должно быть только нейтральным.
Для снятия внутренних напряжений и упрочнения паяных соединений чугунные изделия сразу же после пайки подвергают отжигу при температуре 700-750°С в течение 20 мин. Пайку в печах с контролируемой атмосферой производят с флюсом, который улучшает смачивание основного металла и затекание припоя в зазор.
Пайку дефектных участков (усадочных раковин, пор и трещин) чугунных литых деталей осуществляют с применением оловянно-свинцовых припоев. Чаще всего применяют припой ПОС 30 с использованием в качестве флюса водного раствора хлористого цинка с добавками хлористых солей меди и олова. Паяют после механической зачистки и лужения соединяемых поверхностей.
Последовательность лужения:
1) места пайки очищают от литейной корки проволочной щеткой;
2) очищенную поверхность обезжиривают ацетоном, бензином или раствором щелочи и наносят флюс;
3) газовой горелкой равномерно прогревают место пайки до температуры, при которой начинает плавиться припой;
4) после лужения дефекты запаивают, применяя для этой цели паяльник или газовую горелку.
После пайки изделие тщательно промывают горячей и холодной водой.