Лужение

06

мая

Новости
Лужение
Лужение


Нанесение оловянного покрытия называют лужением. Лужение, как и цинкование, производят горячим и реже гальваническим способами. Применение лужения вызвано рядом преимуществ оловянного покрытия перед другими. Так, олово в определенных количествах (до 200 мг на 1 кг пищевого продукта) является нетоксичным металлом и служит вполне надежной защитой против коррозии при хранении консервированных пищевых продуктов. Олово прочно удерживает на своей поверхности лаки, эмали, краски и масла. Оно пластично и улучшает способность стали к пайке.

Горячее лужение. Промышленность выпускает в основном следующие сорта стальной луженой проволоки: кабельную, бандажную, ремизную, детонаторную и сеточную.

ЛужениеРис. 1. Схема горячего лужения проволоки:

а — типа кабельной;
б — типа бандажной;
в — ремизной;
1 — размоточное устройство;
2 — обезжиривание в расплаве;
3 — промывка (охлаждение);
4 — травление;
5 — флюсование;
6 — лужение;
7 —намоточный аппарат;
3 — кулачки для спайки ремизной проволоки;
9 — обтирочные кулачки


Кабельная проволока применяется для полевых и телефонных кабелей и коммутаторных шнуров. В процессе лужения она проходит следующие операции: обезжиривание в расплаве, промывку в песчано-водной ванне, горячую промывку, травление, флюсование и лужение (рис. 1). Могут быть и другие операции. Например, на некоторых заводах производят волочение заготовки под лужение на жидкой смазке, и это в большой степени упрощает подготовку поверхности перед покрытием. На других заводах по-иному решен вопрос промывки. Не везде перед травлением применяют песчано-водную промывку, в некоторых случаях применяют только водную. Часто обезжиривание осуществляют в расплаве каустика и свинца. Обезжиривание в расплаве каустической соды производят в случае очень грязной поверхности проволоки. Свинец иногда, помимо обезжиривания, играет роль среды, которая выравнивает или снижает предел прочности проволоки.

Температура лужения принимается от 280 до 340 °С. Следует считать низкую температуру лужения лучшей, ибо она обеспечивает более низкую температуру покрытия. Причем в покрытии получается меньше железооловянистых сплавов.

Кабельная проволока имеет высокое временное сопротивление при растяжении. Поэтому в процессе волочения она может быть перенаклепана и при лужении может получаться ломкой (ломается при испытании на петлю). Должны быть приняты существенные меры, чтобы не получить эту проволоку «кудрявой» (волнистой и имеющей отдельные завитки) из-за трения ее по образующей в процессе лужения или получения кудрявости при волочении.

Выходу проволоки из оловянной ванны должно быть уделено большое внимание. Выход необходимо надежно защищать молотой известью или древесноугольной мелочью и другими веществами, чтобы окись, образовавшаяся на зеркале ванны, не попадала в оловянное покрытие и не портила его.

Для сглаживания олова применяют обтиры из победита, которые вставляют в гнезда специальной рамки. Положение рамки (ее наклон) можно менять с помощью специального приспособления. Нужно учитывать, что у кабельной проволоки довольно узкие допуски по диаметру, поэтому протирам следует уделять серьезное внимание.

В настоящее время на Белорецком металлургическом комбинате проведены успешные эксперименты по использованию другой схемы подготовки поверхности проволоки перед лужением, а также испытано хлопковое масло для обтирки. Применено обезжиривание в расплаве селитры, в ванне с кислотой, затем песчано-водная промывка и снова обезжиривание в ванне с кислотой и песчано-водная промывка. Завершающей операцией подготовки поверхности является флюсование в растворе флюса и затем в расплаве хлористого цинка. Причем для расплава цинка на зеркале оловянной ванны создана специальная коробка. Такая усложненная схема подготовки проволоки перед лужением себя оправдывает в случаях, когда требуется получить плотное беспористое оловянное покрытие. В первой ванне с кислотой проволока проходит предварительную очистку, а во второй, где концентрация несколько больше, чем в первой, — окончательную.

Масло помещают в специальной коробке на выходе проволоки из олова перед победитовыми обтирами. Оно придает покрытию блеск, эластичность и стабильность слоя олова. Масло не должно содержать кислоту, оно должно быть достаточно вязким, неядовитым и пожаробезопасным. Этим требованиям, как показали эксперименты, вполне удовлетворяет хлопковое масло.

Бандажная проволока применяется для обмотки бандажей роторов электромоторов. В производственном процессе она подвергается следующим операциям: травлению, промывке, флюсованию и лужению. Иногда при очень загрязненной проволоке применяют обезжиривание перед травлением (последовательность операций приведена на рис. 1).

Лужение бандажной проволоки принято производить при температурах 320—360 °С. Излишнее олово с проволоки удаляют асбестовыми обтирами.

Ремизная проволока предназначается для производства галиев (колышек) к деталям ткацких станков. Она изготовляется из термически обработанной луженой проволоки, связанной из двух одинакового диаметра проволок.

Процесс производства ремизной проволоки состоит из следующих операций: термической обработки проволоки готового размера, травления, флюсования и лужения со спайкой.

Термическую обработку проволоки осуществляют трубчатых печах, нагреваемых током, где она закаливается и отпускается. При этом получается структура сорбит отпуска. Затем определяют механические свойства и проверяют также наружный вид проволоки.

Проволоку травят в соляной кислоте в чанах, специально оборудованных для этого. Травленый металл надевают на фигурки, находящиеся в подкисленной воде. Разматываясь, проволока проходит через флюс, а затем подвергается лужению и спайке. Вода — хороший надежный тормоз, и проволока в ней разматывается плавно, без рывков. Подкисленная вода не портит проволоку, а сохраняет ее светлой до самого поступления во флюс.

ЛужениеРис. 2. Кулачки, погружающие проволоку в расплавленное олово:

1 — винтовые зажимы с обтирами;
2 — олово;
3 — стойка и откидные рычаги;
4 — победитовые вкладыши;
5 — валик на шарикоподшипниках


Лужение и спайку производят в ванне, оборудованной специальными кулачками. Эти кулачки первоначально утапливают проволоку в олово, а затем сближают и прижимают к другой проволоке. Сближающие места в кулачках сделаны из победита, так что они долго не изнашиваются (рис. 2). Температура лудильной ванны составляет около 300 °С. Спаянная проволока должна получаться ровной, обе проволоки должны находиться в одной плоскости— не образовывать шгопорности («винта»).

Проволоки, которые при спайке имеют разное натяжение, могут образовывать так называемую «сабельность» (т. е. искривление в одной плоскости). Проволока, деформированная сильнее, действуя на менее деформированную, приводит к короблению спаянных проволок в плоскости их спайки.

Известны попытки процесс производства ремизной проволоки совместить в единый поток (термическая обработка, лужение и спайка должны производиться в непрерывном потоке). Однако при этом сталкиваются с большим натяжением проволок в процессе обработки на линии технологического процесса. Большое же натяжение, а главное разное натяжение, неудовлетворительно отражаются на качестве проволоки.

Сеточную проволоку лудят на комбайнах отжиг— лужение без предварительного обезжиривания ее поверхности. Технологические параметры лужения аналогичны применяемым для кабельной и детонаторной проволоки.

Об отходах производства лужения. Соединения FeSn2 образуются не только в результате реакции олова с железом ванны, но и за счет железа других деталей печи, находящихся в расплаве олова (в том числе за счет валиков оловянной ванны), а также проволоки, проходящей через ванну. Сплав FeSn2 более тяжелый, чем олово, оседает на дно в виде так называемого тяжелого металла. Накапливаясь внизу ванны, тяжелый металл загрязняет ванну чистого олова и иногда, доходя до валиков лудильной печи, попадает на поверхность проволоки.

Интересно, что при перегреве ванны меняется плотность чистого олова и сплава FeSn2, вследствие чего последний иногда всплывает на поверхность оловянной ванны под слой флюса, попадая во флюсовый скрап, а иногда оседая на проволоку и переходя к полуду («легкий металл»).
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Информация

Комментировать статьи на нашем сайте возможно только в течении 1 дней со дня публикации.