Pájené spoje využívají pro vytvoření spojení roztavený přídavný kov, který je ale jiného charakteru než materiál spojovaných součástí. Kov, který se používá pro spojování, se nazývá pájkou a jeho teplota tavení musí být nižší, než tavicí teplota materiálu spojovaných součástí. Díky tomu nedochází k natavení spojovaných součástí, jako je tomu třeba u svarových spojů.
Mezi výhody pájených spojů patří, že při jejich vzniku nedochází k vnitřnímu pnutí a případným deformacím, protože se součásti ohřívají jen na teplotu, při které dochází k tavení pájky. V porovnání se svařováním je pájení méně nákladné na energii, má větší produktivitu práce a lze vytvářet více spojů současně. Při pájení se často uplatňuje automatizace, díky čemuž je možné dosáhnout lepšího povrchového vzhledu než u svarů. Nevýhodou je, že pájené spoje mají menší pevnost a pro jejich vytvoření je potřeba použití pájecích přípravků a zařízení. Pevnost spojů je velmi závislá na technologických parametrech, mezi které patří druh použité pájky, šířka mezery spoje a další.
Před pájením je potřeba upravit povrch součástí podle charakteru materiálu a drsnosti. Ideální je povrch drsný, nevhodný je lesklý povrch. Abychom zabránili vzniku oxidů při ohřevu materiálu na pájecí teplotu, nanáší se na povrch tavidlo, které zabraňuje vzniku oxidů, redukuje jejich zbytky a rozpouští je.
Měkké pájení
Měkké pájení se používá pro spojování většiny kovů, kde nedochází k velkému zatížení (elektrotechnika, klempířské práce, vodotěsné spoje).
Tvrdé pájení
Využívá se pro více zatížené spoje a při výrobě náročných součásti (spojování trubek, nádob, výroba rámů jízdních kol) nebo pro spojování žáropevných, žáruvzdorných a korozivzdorných ocelí a slitin v případech, kdy z technologických důvodů nemůže být provedeno svařování (např. výroba tepelných výměníků).
Pájky
Pro vytvoření kvalitního spoje je potřeba, aby přídavné materiály (pájky) splňovaly řadu požadavků:
- musí snadno zatékat a vzlínat do mezer
- nesmí oxidovat při pájení
- během ohřevu na teplotu vyšší než je teplota tavení, musí být dostatečně tekuté a smáčet povrch spojovaných materiálů
- měli by splňovat plastické a pevnostní vlastnosti spojovaného materiálu a vytvářet difuzní nebo adhezní spojení (např. elektrická a tepelná vodivost)
Volbu pájky provádíme podle materiálu spojovaných součástí, technologie pájení, konstrukce spoje a provozních požadavků, které jsou kladeny na spoj a způsob jeho namáhání.
Měkké pájky
Jedná se o slitiny jejichž základ tvoří cín a olovo. Mohou být kombinovány i s jinými kovy, který mi je např.: cadmium, antimon, bismut, indium nebo zirkonium. Jejich teplota tavení je do 550°C a vyrábějí se ve formě tyček a trubiček s tavidlem.
Tvrdé pájky
Nejčastějším materiálem, ze kterých bývají vytvořené, je měď a její slitiny (mosaz) s přísadami niklu, stříbra,… Mají teplotu tavení nad 550°C, vyrábějí se ve formě drátů, pásků, prášků, tyčinek s obalem z tavidla a ve formě fólií. Mosazné pájky se charakterizují nižší tavicí teplotou a vyšší viskozitou. Nejnižší tavicí teplotu mívají pájky ze stříbra (obsah 15% – 45%) doplněné o měď a zinek. Pro pájené spoje žáropevných a žáruvzdorných materiálu se používají pájky tvořené niklem.
Vysokoteplotní pájky
Jejich teplota tavení přesahuje 1000°C.
Tavidla
Tavidla slouží k rozpouštění oxidů na povrchu pájených materiálů, k zabraňování tvorby nových oxidů, přeměně oxidů na nízkotavitelné látky a ke zlepšení smáčení základního materiálu roztavenou pájkou.
Teplota tavení tavidla by měla být o 50°C až 100°C nižší, než teplota tavení pájky. Zároveň je nutné, aby docházelo k vyplavování tavidla na povrch lázně, proto jeho hustota musí být nižší než hustota roztavené pájky. Po pájení musíme odstranit tavidla z povrchu spoje, aby nedocházelo k následné korozi.
Tavidla pro měkké pájení
Mají leptavé účinky – jedná se o roztoky chloridů, fluoridů nebo zředěnou kyselinu solnou. Tato tavidla nepoužíváme v elektrotechnice z důvodu jejich korozivních účinků, nahrazujeme je kalafunou.
Tavidla pro tvrdé pájky
Jejich základní složkou jsou boritany, krystalický nebo bezvodý borax, případně kyselina boritá. Při pájení lehkých kovů, jako je například hliník nebo titan, používáme jako tavidla různé směsi chloridů, fluoridů, fluoroboritanů a fluorhlinitanů. Tvrdé pájení můžeme provádět i bez použití tavidel.