Выбор припоя при пайке определяется несколькими условиями.

Необходимо правильно установить температуру плавления припоя, которая должна быть ниже температуры плавления основного металла, подлежащего пайке. Следует учитывать, что температура припоев в паяных соединениях нередко изменяется по сравнению с температурой плавления в исходном состоянии. Это объясняется изменением химического состава припоя при пайке вследствие выгорания, а также химического взаимодействия при соприкасании припоя с основным металлом.

При пайке должно быть выдержано следующее условие:

где Т1 — наивысшая температура изделия при эксплуатации; Т₂ — температура плавления припоя; Т₈ — температура плавления припоя при пайке; Т₄ — температура плавления основного металла.

Если изделия после пайки подвергают термообработке при температуре Т_ъ, то Т_ъ должна быть ниже той температуры, которая может оказать вредное влияние на механические свойства. Если требуется спаять несколько соединений через определенные интервалы времени, то температура плавления припоя при каждой последующей операции должна быть ниже предыдущей для предупреждения распайки ранее полученных соединений.

Физические свойства припоя — смачиваемость, капиллярность и др. — учитывают при разработке технологических процессов пайки конкретных металлов.

Перед самым процессом пайки надлежит провести некоторые подготовительные операции. Паяемые поверхности должны быть очищены от загрязнений и окислов. Детали очищают от жиров и масел путем их подогрева в различных щелочных растворах. Под действием щелочей жиры переходят в раствор. Оставшиеся жировые пленки могут быть удалены бензином, четыреххлористым углеродом и т. д. Мелкие детали хорошо очищаются, если их подвергнуть воздействию ультразвуковых колебаний. Образовавшуюся в процессе термообработки на поверхностях детали окалину, удаляют травлением или путем обдувки поверхности дробью.

Травление проводят в растворе серной или соляной кислоты с последующим погружением в щелочь и промывкой. Травление не только удаляет окисные пленки, но и способствует созданию микрорельефа поверхности, который благоприятен в отношении, процесса пайки.

Перед пайкой для улучшения смачиваемости поверхностей и растекаемости припоя на них наносят тонкие металлические слои. Слои можно наносить гальваническим методом. При этом они защищают поверхность от внешних воздействий. После растекания по ним припоя слои становятся ненужными. В процессе пайки они могут растворяться и удаляться. Если необходимо сохранить покрытие в течение всего процесса пайки, например при соединении титановых деталей, то это следует учитывать при выборе припоя, флюса и при разработке всех технологических операций.

Типы паяных соединений разнообразны. Они зависят от геометрической формы соединяемых элементов и рода применяемых припоев. Требования к паяным соединениям также различны. В одних случаях от паяных соединений требуется только герметичность, в других — прочность, в третьих — прочность и герметичность, в четвертых — Надежность электрического контакта. Иногда паяные соединения, которые должны обладать высокой электропроводностью разгружают от рабочих усилий применением винтов, болтов и других видов соединений.

При пайке высокотемпературными припоями особенно целесообразны соединения встык прямым швом или встык косым швом; эти соединения называются соединениями «в ус» (рис. 112, а). В соединении этого типа почти совершенно отсутствует концентрация напряжения; они в равной мере хороши для работы под статическими и переменными усилиями.

На рис. 112, б—е приведены примеры паяных соединений в тавр. Соединения, указанные на рис. 112,6, имеют относительно малую плоскость спая, поэтому их нельзя признать рациональными и можно применять при статических нагрузках и небольших рабочих усилиях. В соединениях, приведенных на рис. 112, в, припой расположен по плоскостям соприкасания уголков с вертикальным листом. Он способствует образованию значительных плоскостей спая, обеспечивающих прочность соединения. На рис. 112, д, е приведены примеры рациональной и нерациональной конструкции паяных соединений. В первом случае возникает резкая концентрация напряжений, что значительно ухудшает работу соединения, во втором случае концентрация почти отсутствует, чему способствует плавное изменение размеров соединяемых частей. При пайке легкоплавкими припоями прочность соединений достигается главным образом за счет увеличения размеров плоскостей спая.

Очень важно в процессе пайки закрепление деталей, предотвращающее какое-либо их взаимное смещение, это — накатка, точечная сварка и др. В последнем случае паяный слой требуется для гарантии герметичности соединения.

Рис.112. Примеры паяных соединений

Рис.112. Примеры паяных соединений

Конструкции приспособлений должны обеспечивать возможность сближения элементов, подлежащих пайке, и заполнение зазоров расплавленным припоем. Рекомендуются следующие величины зазоров при пайке различными припоями: серебром 0,05—0,125 мм; медью 0,05 мм; алюминий кремнием 0,15—0,25 мм при малых толщинах и до 0,6 мм при больших толщинах; медь цинком 0,05— 0,125 мм.