Pájení ve vakuové peci je relativně nová metoda pájení bez tavidla za vakuových podmínek. Protože pájení probíhá ve vakuovém prostředí, lze účinně eliminovat škodlivý vliv vzduchu na obrobek, takže pájení lze úspěšně provádět bez použití tavidla. Používá se hlavně pro pájení kovů a slitin, které se obtížně pájejí, jako jsou hliníkové slitiny, titanové slitiny, superslitiny, žáruvzdorné slitiny a keramika. Pájený spoj je lesklý a hustý, s dobrými mechanickými vlastnostmi a odolností proti korozi. Vakuové pájecí zařízení se obecně nepoužívá pro jehlové svařování uhlíkové a nízkolegované oceli.
Pájecí zařízení ve vakuové peci se skládá hlavně z vakuové pájecí pece a vakuového systému. Existují dva typy vakuových pájecích pecí: s horkým ohništěm a se studeným ohništěm. Tyto dva typy pecí mohou být vytápěny zemním plynem nebo elektrickým ohřevem. Mohou být navrženy jako boční pece, spodní pece nebo horní pece (typ Kang) a vakuový systém může být univerzální.
Vakuový systém zahrnuje hlavně vakuovou jednotku, vakuové potrubí, vakuový ventil atd. Vakuová jednotka se obvykle skládá z rotačního mechanického čerpadla a olejového difuzního čerpadla. Jednorázové mechanické čerpadlo dokáže dosáhnout úrovně podtlaku menší než 1,35 × 10⁻¹ Pa. Pro dosažení vysokého vakua musí být současně používáno olejové difuzní čerpadlo, které v tomto okamžiku může dosáhnout úrovně 1,35 × 10⁻⁴ Pa. Tlak plynu v systému se měří vakuometrem.
Pájení ve vakuové peci je pájení v peci nebo pájecí komoře s odsáváním vzduchu. Je vhodné zejména pro pájení velkých a souvislých spojů. Je také vhodné pro spojování některých speciálních kovů, včetně titanu, zirkonia, niobu, molybdenu a tantalu. Vakuové pájení má však i následující nevýhody:
① Za vakua se kov snadno odpařuje, proto by se vakuové pájení nemělo používat pro základní kov a pájení těkavých prvků. V případě potřeby by měla být přijata odpovídající komplexní procesní opatření.
② Vakuové pájení je citlivé na drsnost povrchu, kvalitu montáže a toleranci lícování pájených dílů a má vysoké požadavky na pracovní prostředí a teoretickou úroveň obsluhy.
③ Vakuové zařízení je složité, vyžaduje velkou jednorázovou investici a vysoké náklady na údržbu.
Jak tedy provést proces pájení ve vakuové peci? Při pájení ve vakuové peci vložte svařenec se svarem do pece (nebo do pájecí nádoby), zavřete dvířka pece (nebo zavřete kryt pájecí nádoby) a před ohřevem proveďte předběžné vakuování. Nejprve spusťte mechanické čerpadlo, poté otočte řídicí ventil, jakmile stupeň vakua dosáhne 1,35 Pa, uzavřete přímou cestu mezi mechanickým čerpadlem a pájecí pecí, propojte potrubí s pájecí pecí pomocí difuzního čerpadla, pracujte v omezeném čase s využitím mechanického čerpadla a difuzního čerpadla, napumpujte pájecí pec na požadovaný stupeň vakua a poté spusťte elektrický ohřev.
Během celého procesu zvyšování teploty a ohřevu musí vakuová jednotka pracovat nepřetržitě, aby udržovala stupeň vakua v peci, kompenzovala únik vzduchu na různých rozhraních vakuového systému a pájecí pece, uvolňování plynu a vodní páry adsorbované stěnou pece, upínacím prvkem a svarem a odpařování kovu a oxidu, aby se snížil skutečný únik vzduchu. Existují dva druhy vakuového pájení: pájení ve vysokém vakuu a pájení ve středním vakuu. Pájení ve vysokém vakuu je velmi vhodné pro pájení základního kovu, jehož oxid se obtížně rozkládá (například superslitiny na bázi niklu). Částečné vakuové pájení se používá v případech, kdy základní kov nebo pájka odpařují za teploty pájení a podmínek vysokého vakua.
Pokud je nutné přijmout zvláštní opatření k zajištění vysoké čistoty, je třeba před pájením za sucha vodíkem použít metodu vakuového čištění. Podobně použití metody suchého vodíku nebo čištění inertním plynem před vakuovým odsáváním pomůže dosáhnout lepších výsledků při pájení za vysokého vakua.
Čas zveřejnění: 7. května 2022