Номер 41.7, страница 154 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 41. Плавление и отвердевание. Глава 6. Тепловые явления - номер 41.7, страница 154.

41.7 [1061] Для того чтобы спаять стальные детали, иногда пользуются медным припоем. Почему нельзя паять медные детали стальным припоем?

Решение

Процесс пайки заключается в соединении металлических деталей с помощью расплавленного припоя. Основное требование к процессу пайки состоит в том, что температура плавления припоя должна быть существенно ниже температуры плавления соединяемых деталей. Это необходимо для того, чтобы можно было расплавить припой и заполнить им зазор между деталями, не расплавляя и не деформируя сами детали.

Рассмотрим физические свойства указанных материалов. Температура плавления меди ($T_{пл. \text{меди}}$) составляет $1085^\circ \text{C}$. Температура плавления стали ($T_{пл. \text{стали}}$), в зависимости от её состава, лежит в диапазоне $1400-1500^\circ \text{C}$.

Когда для пайки стальных деталей используется медный припой, это возможно, так как выполняется главное условие: $T_{пл. \text{меди}} < T_{пл. \text{стали}}$. Можно нагреть соединение до температуры плавления меди ($1085^\circ \text{C}$), чтобы она расплавилась и соединила стальные детали, которые при этой температуре остаются твердыми.

Если же попытаться паять медные детали стальным припоем, то для расплавления припоя (стали) потребуется нагреть его до температуры около $1450^\circ \text{C}$. Однако медные детали, имея температуру плавления всего $1085^\circ \text{C}$, расплавятся и потеряют свою форму задолго до того, как сталь достигнет своей точки плавления. Следовательно, такой процесс пайки неосуществим.

Ответ: Паять медные детали стальным припоем нельзя, потому что температура плавления стали (около $1400-1500^\circ \text{C}$) значительно выше температуры плавления меди ($1085^\circ \text{C}$). Для того чтобы расплавить стальной припой, пришлось бы нагреть соединение до температуры, при которой медные детали уже давно бы расплавились.