Что крепче сварка или пайка

Сравнение сварки и других способов соединения металла

Однозначно, сварка является одним из наиболее распространённых способов создания соединения. Но для того, чтобы понять, как она снискала себе такую популярность, нужно сравнить её с другими способами-«конкурентами»:

Склейка

Склейка может применяться в конструкциях, для которых вообще не допускаются никакие тепловложения (наиболее часто такими являются трудносвариваемые металлы, такие, как титан или магний). К недостаткам можно отнести:

• необходимость качественной подготовки поверхностей
• подгонка соединения под нахлёсточный тип
• малая прочность, по сравнению со сваркой
• невозможность работы на разрыв (клееные соединения показывают лучшие результаты при работе на смещение)

Могут использоваться вместе с заклёпками (заклёпочно-клееные соединения) и сваркой (клее-сварные точечные соединения).

Пайка

Процесс пайки очень похож на сварку, часто сварочные аппараты подходят и для пайки. Отличие заключается в том, что при пайке плавится только присадочный материал, без расплавления основного металла. Как следствие — соединение не молекулярное, а капиллярное, а значит — менее прочное. Чтобы сильно не усложнять, рассмотрим выбор применения сварки и пайки на примере велосипедов.

Типичное использование Downhill велосипеда

Для крепких алюминиевых downhill, freeride, 4cross и прочих спортивных велосипедов применяют сварку, поскольку для них в первую очередь важна прочность сварных швов, ведь если на Downhill трассе шов треснет, то велосипедисту не поздоровится.

Рамы, в большинстве, делаются из алюминиевых сплавов, поэтому проблем с их сваркой, при наличии качественного и настроенного оборудования, не возникает.

Сварной шов (Алюминий 6061)

А вот относительно велосипедов, предназначенных для шоссе, треков и скоростных гонок, действуют совершенно другие законы. В погоне за легкостью, производители пытаются максимально уменьшить толщину трубок, с которых состоит рама. За счет этого крайне страдает теплоемкость. Проще говоря – при сварке они очень быстро треснут и потеряют геометрию. Раньше рамы делали с легированных сталей, которые и так тяжело свариваются, даже не смотря на маленькую толщину. Поэтому все рамы создавались посредством пайки, что позволяло значительно уменьшить тепловложение и увеличить упругость шва (что крайне полезно для велосипедов, у которых, фактически, нет подвески). Но за это приходится расплачиваться ухудшенной прочностью и худшими механическими характеристиками шва, по сравнению со сваркой. Сейчас же, всё больше рам изготавливают из карбона, поэтому в них не применяется вовсе никаких процессов образования соединения.

Паяное соединение шоссейной рамы

Заклепывание

Постепенно, шаг за шагом, сварка вытесняла заклепки, как способ образования неразъёмных соединений, но всё же, они ещё применяются, так в чем же секрет?

Не смотря на ограничения по типу наносимого шва (только внахлёст), проблем с долговечностью (очень часто заклёпки попросту расшатываются), необходимости предварительной подготовки (сверление отверстий) заклепывание находит свое распространение в мостостроении и авиастроении. Обусловлено это, в первую очередь, тем, что заклепочные соединение не имеют усталостной потери прочности и, как следствие — безопаснее для конструкции. К тому же, в авиастроении очень часто применяют металлы с крайне плохой свариваемостью, а для всего корпуса самолета обеспечивать контролированный подогрев и остывание затруднительно.

Стоит заметить, что во многих бытовых процессах, таких, как соединения тонких листов внахлест, кузовные автомобильные работы, точечная сварка (в особенности споттеры) показывает лучшие результаты в этих отраслях, чем заклепки, поэтому находит всё большее распространение.

Разница между сваркой и пайкой

В случаях, когда использование заклепок, болтов или клея не представляется возможным, выходом из ситуации становится сварка или пайка. Соединения, образуемые с помощью этих технологий, могут быть похожими на вид. Но по своей сути два процесса являются абсолютно разными.

Определение

Сварка – соединение деталей, чаще всего металлических, путем нагревания до степени плавления их соприкасающихся частей. Существуют также сварочные методы, предполагающие скрепление деталей друг с другом под большим давлением без применения нагрева.

Пайка – соединение деталей посредством введения в место стыка специального связующего компонента.

к содержанию ↑

Сравнение

Каждая из этих операций позволяет получить неразъемное соединение. Но отличие сварки от пайки заключается в том, что только сварка может осуществляться без участия вспомогательных компонентов. В таких случаях края изделий плавятся и совмещаются, а затем соединение застывает. Если в шов вводится присадочный материал, то он по своим свойствам близок к тому, из которого сделаны свариваемые детали.

При пайке всегда используется дополнительное вещество – припой. Его важной характеристикой является температура плавления. Она обязательно должна быть ниже той, которую имеют материалы основных деталей. Во время процедуры спаиваемые объекты остаются твердыми, а размягченный припой обволакивает стыкующиеся поверхности и заполняет пространство между ними. Весь процесс несколько напоминает склеивание.

Кстати говоря, физика на вопрос, в чем разница между сваркой и пайкой, отвечает так: при сварке под действием сильного нагревания происходит диффузия молекул самих соединяемых изделий, а при пайке частицы этих изделий взаимодействуют только с припоем, но не между собой.

Следует отметить, что пайка, исключающая расплавление основных материалов, с успехом применяется для скрепления самых миниатюрных деталей. При этом их можно многократно разъединять и вновь соединять без риска деформации или ухудшения механических свойств. Это особенно важно, к примеру, при ремонте ювелирных изделий.

Таблица

Сварка	Пайка
Может осуществляться без введения дополнительного материала	Используется припой
Изделия плавятся	Изделия не плавятся
Основные материалы смешиваются	Основные материалы не взаимодействуют между собой
Для соединения мелких деталей не применяется	Подходит для соединения миниатюрных деталей

Похожие статьи

(5 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Скрутка, пайка, сварка или клеммы — что выбрать? Распространённые способы соединения проводников

Как соединить две или несколько токопроводящие жилы между собой, каждый выбирает сам. Но не стоит забывать, что правильное соединение и надёжный контакт между соприкасающимися поверхностями — залог безопасной работы электросети и практически полное отсутствие рисков короткого замыкания, влекущего за собой нагрев проводника или возгорание изоляции.

Для того чтобы грамотно соединить провода, нужно помнить о нескольких важных пунктах:

• сечение,
• материал исполнения (медь, алюминий и т. д.),
• рабочая среда (улица, помещение, производство и др.),
• набор инструментов,
• и главное — «Правила устройства электроустановок» — нормативный документ, включающий общие требования к проводникам и их соединениям. Необходим для работы электрикам и электромонтажникам.

Распространённые виды соединений

Клеммные колодки

Один из видов электроустановочных изделий для быстрого и относительно простого соединения проводов. Представлены в виде корпуса из диэлектрических материалов (либо безкорпусные) с несколькими металлическими контактами, к которым крепится провод. Могут оснащаться механическими, пружинными или болтовыми фиксаторами. Максимально допустимый температурный режим работы — до +300 °С и только для керамических клеммных колодок.

Подходят для использования в распределительных коробках, модулях, различных приборах освещения и блоках электропитания.

Преимуществом клеммных колодок является их простота использования. Недостаток — отсутствие возможности совмещать проводники из разных металлов.

Клеммные зажимы Wago

Подходят для экспресс-фиксации токопроводящей жилы. В основе изделия — рычажный зажимной механизм с предохранением фиксируемого кабеля от повреждения. Доступны в двух вариантах исполнения: разъёмные или многоразовые и неразъёмные.

Область применения: электророзетки общего и бытового назначения, а также системы освещения. В других областях применение не рекомендовано ввиду возможного оплавления клеммника и нарушения контакта между соединёнными проводами.

Одно из преимуществ соединения — простота. Способ не требует наличия специальных инструментов или аксессуаров, а также специфических знаний и навыков. Отличается большой площадью контакта и высокой силой зажима. Недостаток — плавятся при чрезмерном нагреве.

Соединительные изолирующие зажимы или СИЗ

Изделия представляют собой пластиковый колпачок с фиксирующей пружиной. Выполняются из негорючих материалов и отличаются низкой себестоимостью. Удобны для маркировки, так как поставляются в разном цветовом исполнении.

Область применения: монтажные коробки, осветительные приборы и оборудование.

Преимущества: низкая стоимость, простота применения, цветовое разнообразие, многократное использование. Недостатки метода: нельзя соединять между собой медь и алюминий, относительно слабая фиксация контактирующих поверхностей.

Гильзы для опрессовки

Соединительные обжимные гильзы — это полые алюминиевые либо медные трубки, в которые помещаются соединяемые провода. В отдельных случаях применяется как альтернатива сварке или пайке. Благодаря комбинированному варианту исполнения алюмомедные гильзы подходят для соединения разных типов кабеля (медного и алюминиевого).

Для создания надёжного контакта метод требует наличия специализированного инструмента — обжимных клещей. Обычные плоскогубцы для этой цели не подойдут, так как не имеют необходимых диаметров для опрессовки. Рекомендовано использование термоусадочных трубок для защиты гильзы от внешних воздействий.

Сфера применения: обжимные гильзы идеально подходят для организации безопасных контактов в розетках.

Преимущества: опрессовка — долговечный способ соединения, возможность коммутации медных и алюминиевых проводов между собой. Недостатки: относится к одноразовым/неразъёмным, требуют наличие специального инструмента.

Зажим «орех»

Удобный тип соединения проводников. Отличается простотой конструкции — 2 металлических пластины с местом под соединение и 4 зажимных винта по углам. Соединительные пластины защищаются карболитовой оболочкой, благодаря которой способ и получил своё название.

Область применения: в основном в распределительных щитах многоквартирных домов.

Преимущества: высокая степень надёжности, не требует разрыва проводника, к которому необходимо присоединить дополнительный провод, допустимо соединять между собой медь и алюминий. Недостатки: из-за размеров не подходит для использования в распределительных коробках, где требуется разместить много контактов, низкая степень пыле- и влагозащиты.

Болтовое соединение

Способ прост и не отличается эстетическими изысками. Однако надёжен и долговечен. Используется болт, 3 шайбы и гайка. Для создания контактной поверхности необходимо надеть первую шайбу на резьбу болта, прикрутить одну из токопроводящих жил, затем надеть вторую шайбу, прикрутить второй проводник, после чего надеть 3 шайбу и прочно зафиксировать гайкой.

Область применения: хорошо подходит в качестве временного соединения «на скорую руку». Не рекомендован к длительной эксплуатации, особенно в местах, где отсутствует возможность постоянного контроля.

Преимущества: допустимо соединение проводов из разных материалов, быстрота. Недостатки: металлические шайбы могут сильно нагреваться, что создаёт риск возникновения пожара, полное отсутствие пыле- и влагозащиты.

Сварка

Метод требует наличия профессиональных навыков работы со сварочными аппаратами и ряд специализированных инструментов: пассатижи, бокорезы, флюс (для сварки алюминия) и защитные средства для глаз.

Область применения: чаще всего используется на производстве.

Преимущества: крайне высокая степень надёжности ввиду сплавления контактирующих поверхностей. Недостатки: не подходит для сварки между собой меди и алюминия.

Пайка

Область применения: радио- и микроэлектроника (для присоединения проводов на плату). Пайка также применяется для скрепления между собой различных проводников.

Преимущества: допустимо соединение между собой меди и алюминия. Существенный недостаток — слабое место коммутации. Разрыв в месте пайки может произойти даже при слабом воздействии. Также необходим набор обязательных аксессуаров: паяльник либо паяльная станция и припой.

Скрутка

Один из самых популярных и примитивных способов соединения. Используется повсеместно и с любыми видами кабельно-проводниковой продукции. Относительно недавно включен в разряд запрещённых (прямого запрета в ПУЭ на это нет, но и в список разрешённых соединений скрутка не входит). Изолирование контактирующих поверхностей при скрутке осуществляется с помощью изоленты или с применением термоусадочных трубок.

В зависимости от многих факторов, таких как профессиональный навык, усилие при скручивании, применение зажимного инструмента, а также видов проводников может быть как надёжным, так и нет. Подобное соединение связано с определённым риском, так как со временем скрутка теряет свои прижимные свойства, вследствие чего ослабляется контакт между проводниками, что приводит к повышению температуры в месте соединения и возгоранию.

Применение: скрутка больше подходит для организации временного соединения. Для исключения возможных рисков рекомендовано воспользоваться одним из выше представленных способов.

Преимущества: быстрота и простота применения, возможность соединения меди и алюминия. Недостатки: высокий риск возникновения пожара, быстрое окисление места соединения и, как следствие, ухудшение контакта.

Источник: Elec.ru

�� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Пайка или сварка алюминия, что правильно?

Правильно надо говорить паять алюминий , а не сваривать алюминий. Детали должны быть очень точно подогнаны, не должно быть больших зазоров, щелей, грубых стыков.

Чем тоньше слой припоя, тем прочнее соединение и меньше хрупкость. Детали перед спаиванием должны быть качественно очищены и залужены по всем спаиваемым поверхностям. Чтобы качественно залудить, во время лужения необходимо использовать скребок из нержавеющей стали и нержавеющую металлическую щетку. Припой должен покрывать место спайки полностью, без мельчайших пробелов. Не следует наносить большое количество припоя. Прочности это добавит незначительно, зато увеличит хрупкость и вероятность трещин. Лучше обеспечить большую поверхность стыка конструктивными мерами, вплоть до припайки косынок в сильно нагруженных местах

Какие инструменты для пайки алюминия необходимы ?

сами прутки припоя для пайки алюминия HTS-2000. Купить прутки для пайки алюминия марки HTS-2000 второго поколения можно на этом сайте. Подробнее :

«ковырялка» из нержавеющей стали, чтобы снимать окисную пленку при пайке, залуживать шов. Можно использовать небольшой столовый нож из нержавейки. Кстати, его припой постепенно «съедает»

Горелки бывают разные, можно взять для «среднемелких работ» с пьезоподжигом. Только вот корпус редуктора будет долго прогреваться из-за массивности детали (минут сорок до рабочей температуры)

О газовой горелке

Вообще, горелку и баллоны можно брать любые,-главное, чтобы они прогревали детали до нужной температуры (около 370 градусов). Поэтому, нужна горелка , дающая температуру не менее 600-700 градусов. Паять лучше всего американской горелкой «Бензоматик» на основе МАРР газа. Основа МАРР газа–ацетилен. Кислородная горелка жжет и окисляет, а пропановые горелки вообще для этого не пригодны

Главное для качественной пайки-чистая зачищенная поверхность, не надо перегревать деталь и не расплавить припой на холодный металл. Температура основы определяется «чирканьем» прутком по прогретой поверхности. Сам пруток припоя в пламени не нагревать! Таким же образом («чирканьем») наносится сам припой. Если металл очень толстый , и масса его большая, возможно маленькая горелка и не подойдет, а понадобится ацетиленовая сварочная горелка .

Если у вас еще останутся еще вопросы, то зайдите в рубрику «Припой для пайки алюминия HTS-2000 в вопросах и ответах» по ссылке . О методах пайки алюминия и его сплавов читайте тут