Для получения надежного неразъемного контакта между проводниковыми
материалами часто применяют пайку, лужение и сварку.
Пайка представляет собой процесс соединения материалов, находящихся в
твердом состоянии, посредством расплавленного присадочного металла,
называемого припоем и имеющего температуру плавления меньше температуры
плавления основного металла.
Припой должен хорошо смачивать основной металл,
легко растекаясь по поверхности. Обычно припои представляют собой сплавы
различных цветных металлов, иногда довольно сложного состава. Тесное
соприкосновение жидкого припоя с основным металлом и хорошее смачивание
его поверхности возможны лишь при полной чистоте этой поверхности. Для
растворения и удаления окислов и загрязнений с поверхности металла,
защиты его от окисления, уменьшения поверхностного натяжения, улучшения
смачиваемости и растекания припоя служат флюсы.
Существуют два вида пайки: твердыми припоями и мягкими припоями. Оба
вида различаются прежде всего температурой плавления припоев. К твердым
относят припои с температурой плавления выше 500° С, к мягким— припои с
температурой плавления ниже 400° С. Твердые припои обладают значительной
механической прочностью и могут иметь предел прочности при растяжении до
490 Н/мм2 (50 кГс/мм2); предел прочности мягких припоев обычно не
превышает 49—68 Н/мм2 (5—7 кге/мм2). В качестве твердых припоев
применяются медные, медно-цинковые, медно-никелевые и серебряные припои.
Основой большинства флюсов для твердой пайки служит бура Na2B407,
кристаллизующаяся с 10 частями воды с образованием крупных прозрачных
бесцветных кристаллов Na2B407 • 10Н2О. Кристаллическая десятиводная бура
начинает плавиться при 75° С, по мере нагрева она постепенно теряет
воду, сильно вспучиваясь и разбрызгиваясь, и переходит в безводную соль
— плавленую или жженую буру, плавящуюся при 783° С. В расплавленном
состоянии буру можно нагревать до высоких температур без заметного
испарения, она весьма жидкотекуча и энергично растворяет окислы многих
металлов, особенно окислы меди.
Для усиления действия флюса к буре часто добавляют борную кислоту В(ОН)з,
благодаря которой флюс становится более густым, вязким и тугоплавким.
Для понижения рабочей температуры флюса, что особенно важно для
легкоплавких припоев, вводят хлористый цинк ZnCb, фтористый калий KF и
другие галоидные соли щелочных металлов.
Флюсы могут быть в виде порошка или пасты. Применяются также жидкие
растворы флюсов, например раствор буры в горячей воде. Иногда
целесообразно применять прутки припоя, поверхность которых покрыта
флюсом.
Пайку мягкими припоями можно применять почти для всех металлов в
различных сочетаниях, в том числе и для таких легкоплавких, как цинк,
свинец, олово и их сплавы. Наиболее распространенные мягкие припои
обычно содержат значительное количество олова. Мягкие припои изготовляют
в виде прутков, болванок, проволоки (обычно диаметром 3 мм), трубок,
набитых флюсом (масса флюса составляет около 5% массы припоя), порошка и
пасты из порошка припоя с флюсом. Поверхности спая должны быть хорошо
очищены механическими и химическими средствами или предварительно
облужены. Для флюсов применяют сравнительно слабо действующие на металл
органические вещества или неорганические соединения, действующие сильнее
и разъедающие металл. К первой группе веществ можно отнести канифоль,
хорошо очищающую медь и латунь от окислов, и стеарин, особенно
подходящий для пайки свинца и свинцовых сплавов. Ко второй группе
относят техническую соляную кислоту, хлористый аммоний (нашатырь) в
порошке или кусках, фосфорную кислоту и т. д. Однако флюсы второй группы
в судовых электромонтажных работах не применяются, так как они вызывают
коррозию металлов.
Пайку мягкими припоями производят с помощью паяльника. Рабочую часть
паяльника изготовляют из меди; форма паяльника должна соответствовать
форме соединения, масса — размерам изделия и толщине металла (для
быстрого нагрева паяльником места пайки до необходимой температуры).
Применение твердых припоев позволяет получить контактные соединения,
обладающие большей механической прочностью, чем соединения с применением
мягких припоев.
Лужение, т. е. покрытие металлических поверхностей топким слоем олова
или оловянно-свинцового припоя, применяют для облегчения процесса пайки
и защиты токоведущнх элементов от вредных воздействий внешней среды.
Во время электромонтажных работ применяют не только лужение паяльннком,
но н погружение в расплавленный припой (например, прн контактном
оконцеваннн жил кабелей штырем), для чего используют электро-тигли с
электрическим нагревом. Технологический процесс лужения паяльником
сводится к следующему: зачищают поверхность металла, покрывают ее
флюсом, наносят припой на поверхность, нагревают, затем выравнивают слой
припоя, перемещая паяльник в различных направлениях по поверхности
металла.
При лужении погружением в расплавленный припой металлические поверхности
предварительно зачищают и смачивают жидким флюсом. Зачищенные и
обезжиренные детали помещают в раствор флюса (хлористого цинка), а затем
опускают на 10—15 мин в ванну с расплавленным припоем; излишки припоя
удаляют встряхиванием. Для охлаждения деталей используют ванну с
холодной водой.
Классификацию способов дуговой сварки можно проводить по различным
признакам, наиболее существенный из которых — способ воздействия дуги на
металл. Действие дуги может быть прямым или косвенным. В первом случае
металл включен в сварочную цепь и является одним из электродов дугового
разряда. Металл нагревается главным образом за счет бомбардировки его
поверхности электрически заряженными частицами. Удельная мощность на
нагреваемой поверхности в области электродного пятна весьма высока. При
дуге косвенного действия основной металл не включен в сварочную цепь, не
является электродом дуги и нагревается преимущественно путем
теплопередачи от газов столба дуги и ее излучений. Удельная мощность на
нагреваемой поверхности в десятки раз ниже, чем при дуге прямого
действия.
При выполнении электромонтажных работ электро-дуговую сварку применяют
для приварки наконечников при помощи специального устройства, имеющего
графитовый стержень. В результате действия дуги все проволочки жилы и
наконечник должны быть оплавлены и хорошо сварены между собой.
При контактном оконцеванни жил кабелей и проводов наконечниками широко
применяется холодная опрессовка. Это объясняется простотой ее выполнения
по сравнению с пайкой или сваркой. Опрессовка заключается в выдавливании
лунок в шейках наконечников и соответствующем смятии проволочек жил. Па
наконечниках, оконцовывающих жилы сечением до 10 мм2, эту операцию
выполняют с помощью ручных клещей; при жилах сечением от 16 мм2 и выше —
с помощью механизированного инструмента.
Опрессовку производят в следующем порядке. Оголенную часть нелуженой
жилы зачищают, обтирают и вставляют в шейку наконечника соответствующего
размера (рис. 2.21, а). Жилу кабеля с надетым на нее наконечником
вкладывают в матрицу лицевой стороной к пуансону (рис. 2.21, б). С
помощью соответствующего механизма пуансон вдавливается в матрицу;
кабель придерживают, чтобы не допустить его смещения или попорота.
Обжатие заканчивают, когда пуансон выдавит лунку необходимой глубины.
Опрессовку двумя лунками выполняют в два приема. Расстояние между
лунками должно быть не менее 4 мм, а расстояние от края наконечника до
ближайшей лунки— 5—10 мм в зависимости от сечения кабеля.
Качество электрического контакта и механическая прочность соединения
наконечника с жилой кабеля зависят от глубины лунки. При слишком мелкой
лунке уменьшается механическая прочность соединения и ухудшается
контакт.
При слишком мелкой лунке уменьшается механическая прочность соединения и
ухудшается контакт. При слишком глубокой лунке улучшается электрический
контакт, но зато уменьшается механическая прочность соединения
вследствие перерезания части жил и уменьшения толщины стенки
наконечника.
Глубину лунок принимают равной 2,5—12 мм в зависимости от сечения жил.
Монтаж судового электрооборудования состоит из
многих ручных операций. Поэтому обеспечение электромонтажников
инструментом достаточно широкой номенклатуры и поддержание этого
инструмента в рабочем состоянии имеют первостепенное значение. При
выполнении электромонтажных работ широко применяется следующий ручной
инструмент: универсальные секторные ножницы типа НУСК-300 для поперечной
резки кабелей сечением до 300 мм2 (рис. 2.22,а); универсальные секторные
ножницы типа НУСТ-15 для резки тросов и антенных проводов диаметром до
15,5 мм (рис. 2.22,6); шагающий нож типа 1ИН-65 для продольной резки
найритовых и резиновых шланговых оболочек кабелей диаметром 20—65 мм
(рис. 2.22, е); комбинированные ножницы для резки панцирной плетенки
кабелей диаметром до 70 мм (рис. 2.22, г) ; ручной пресс типа РПК-50 для
опрессовки кабельных наконечников и гильз на жилах сечением 10—50 мм2 (рнс.
2.22, д); ручные клещи типа КРП-1 для опрессовки кабельных наконечников
и гильз на жилах сечением от 1 до 10 мм2 (рис. 2.22, е); ручные клещи
типа КРПБ-2,5 для опрессовки кольцевых наконечников на жилах сечением 1,
1,5, 2,5 мм2; глубиномер для контроля глубины лунок наконечников и
гильз; кабслегиб (рис. 2.22, ж).
Электрифицированный инструмент для работы на судах выпускается, как
правило, на напряжение сети 36 В переменного тока. В состав
электрифицированного инструмента для судового электромонтажника входят:
электроножницы секторные ЭН-720
(рис. 2.23, а) для резки кабелей сечением до 720 мм2 — портативный
инструмент, удобный для работы в труднодоступных местах;
электрогидравлический пресс ЭГП-300 для холодной опрессовки кабельных
наконечников и соединительных гильз на жилах сечением 10— 300 мм2 (рис.
2.23,6); он имеет блок автоматического управления циклом работ,
обеспечивающий контроль качества и надежность опрессовки, защиту
инструмента от перегрузки; универсальный электрогайковерт УЭГ-3-5 и
УЭГ-5-8 для завертывания и отвертывания винтов, болтов, гаек; он имеет
сменные насадки — ключи или отвертки и автоматически обеспечивает
нормальные усилия затяжки резьбовых соединений (рис. 2.23, в);
электродрель универсальная быстроходовая с понижающим
трансформатором для сверловки отверстий диаметром до 7 мм;
электропаяльники молотковые и торцевые со сменными наконечниками и
электрокотелки.
При выполнении электромонтажных работ используется также слесарный
инструмент: ключи
гаечные двусторонние 8x10, 12x14, 17X19, 22x24, 27X30; ключ гаечный
накидной 8Х10; ключ гаечный разводной 19 мм; отвертки слесарно-монтажные
200X1X9 и 200X1, 5X11; плоскогубцы комбинированные с диэлектрическими
ручками 200X50X12; острогубцы-кусачки боковые с диэлектрическими ручками
160X50X10; щетка металлическая; молоток слесарный; напильник личной
плоский типа А-100-200; напильник личной круглый типа Д-150-200; метр
стальной складной; нож монтерский 200X20X16; кусачки L = 200; зубила
150X15; шило монтерское 150X20; ключи торцевые, ключи с гибким или
карданным валом.
Инструмент и оснастка для холодной опрессовки кабельных наконечников и
гильз, а также для сварки должны не менее двух раз в год подвергаться
проверке
на исправность работы, отсутствие люфтов, глубину
опрессовки наконечников и гильз, качество приварки и других операций в
соответствии с инструкциями по эксплуатации.
Для обеспечения этого каждый инструмент должен быть замаркирован
присвоенным ему номером. При отсутствии заводской нумерации маркировку
выполняют набивкой индекса на ручке инструмента (ручной инструмент) или
краской (ножной гидропресс или электрогидропресс). Данные проверки
инструмента в действии и на соответствие чертежам и ГОСТ на наконечники
и гильзы заносят в специальные журналы (не реже одного раза в шесть
месяцев) и фиксируют в журнале подписями технолога и мастера ОТК цеха.