12) Мягкие и твердые припои. Марки и назначения.

Припой - металл или сплав, применяемый при пайке для заполнения зазора между соединяемыми деталями с целью получения монолитного соединения, применяются сплавы на основе свинца, олова, кадмия, меди, никеля и др.

Пайку осуществляют или с целью создания механически прочного (иногда герметичного) шва, или для получения электрического контакта с малым переходным сопротивлением. При пайке места соединения и припой нагревают. Так как припой имеет температуру плавления значительно ниже, чем соединяемый металл (или металлы), то он плавится, в то время как основной металл остаётся твердым. На границе соприкосновения расплавленного припоя и твердого металла происходят различные физико-химические процессы. Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет зазоры между соединяемыми деталями. При этом компоненты припоя диффундируют в основной металл, основной металл растворяется в припое, в результате чего образуется промежуточная прослойка, которая после застывания соединяет детали в одно целое.

Выбирают припой с учетом физико-химических свойств соединяемых металлов, требуемой механической прочности спая, его коррозионной устойчивости и стоимости. При пайке токоведущих частей необходимо учитывать удельную проводимость припоя.

Классификация припоев

Припои принято делить на две группы — мягкие и твердые. К мягким относятся припои с температурой плавления до 300°С, к твердым — выше 300°С. Кроме того, припои существенно различаются по механической прочности. Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении 16— 100 МПа, а твердые — 100—500МПа.

Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые сплавы (ПОС) с содержанием олова от 10 (ПОС-10) до 90% (ПОС-90), остальное свинец. Проводимость этих припоев составляет 9—15% чистой меди. Большое количество оловянно-свинцовых припоев содержит небольшой процент сурьмы.

Наиболее распространенными твердыми припоями является медно­цинковые (ПМЦ) и серебряные (ПСр) с различными добавками.

13) Флюсы - назначение и виды. Допустимая токовая нагрузка для проводов на 1 мм.Кв.

А) Назначение флюсов - растворять и удалять окислы и загрязнения с поверхности спаиваемых деталей. Кроме того, во время пайки они должны надежно защищать от окисления поверхность металла и припоя.

Виды - канифоль, разные пасты, паяльная кислота.

Правильный выбор флюса для пайки имеет большое значение для получения высокого качества соединения. Флюсы выбираются в зависимости от соединяемых пайкой металлов или сплавов и применяемого припоя, а также от вида монтажно-сборочных работ. Чтобы во все время пайки флюс находился в жидком состоянии и равномерно растекался по основному металлу, флюс выбирается с температурой плавления ниже температуры плавления припоя.

Удаление остатков флюса и продуктов его разложения следует производить во всех случаях, чтобы не вызывать загрязнения места спая и образования очагов коррозии.

По действию, оказываемому на металл, подвергающийся пайке, флюсы разделяют на активные (кислотные), бескислотные, активированные, антикоррозийные и защитные.

Активные или кислотные флюсы содержат в своем составе такие вещества, как соляная кислота, хлористые и фтористые металлы и т. д. Эти флюсы интенсивно растворяют оксидные пленки на поверхности металла, благодаря чему обеспечивается высокая механическая прочность соединения. Остаток флюса после пайки вызывает интенсивную коррозию соединения и основного металла. Поэтому такие флюсы можно применять лишь в тех случаях, когда возможно полное удаление остатков, их с поверхности соединения и основного металла путем тщательной промывки.

При пайке монтажа электро- и радиоаппаратуры применение активных флюсов не допускается, так как с течением времени их остатки разъедают место пайки и изделие выходит из строя.

К бескислотным флюсам относятся канифоль и флюсы, приготовляемые на ее основе с добавлением неактивных веществ (спирта, скипидара, глицерина). Сама канифоль при пайке играет двойную роль: очищает поверхность от окислов и защищает ее от окисления. Растекаясь по нагретому, спаиваемому участку детали и растворяя при этом окислы, канифоль существенно улучшает растекание на этом участке и припоя. Остаток канифоли негигроскопичен и является хорошем диэлектриком, что также относится к достоинствам канифоли, как флюса при пайке монтажных соединений.

Активированные флюсы приготовляют на основе канифоли с добавкой активизаторов - небольших количеств солянокислого или фосфорнокислого анилина, салициловой кислоты или солянокислого диэтиламина. Эти флюсы пригодны в основном для соединения металлов и сплавов плохо поддающихся пайке. Применение таких флюсов при обычных электромонтажных работах (для хорошо соединяемых металлов) также целесообразно, так как ускоряет процесс пайки и облегчает эту операцию. Последнее объясняется высокой активностью некоторых активированных флюсов, что дает возможность производить пайку без предварительного удаления окислов (но не окалины), только с предварительным обезжириванием.

Антикоррозийные флюсы содержат в своем составе фосфорную кислоту с добавлением различных органических соединений и растворителей. В состав некоторых антикоррозийных флюсов входят органические кислоты. Остатки этих флюсов не вызывают коррозии.

Защитные флюсы не оказывают химического воздействия на металл и предохраняют ранее очищенную поверхность металла от окисления. К этой группе относятся неактивные материалы - воск, вазелин, оливковое масло, сахарная пудра и др.

Ввиду того, что при высокой температуре растворы хлористого цинка и нашатыря, так же как и канифоль (то есть основные материалы, входящие в состав флюсов, для пайки мягкими припоями) полностью теряют свои флюсирующие свойства, применять эти флюсы при паянии твердыми припоями невозможно. При высокотемпературной пайке в качестве флюсов используют главным образом буру (Na2B407) и смеси ее с борной кислотой (НЗВОЗ), борным ангидридом (В203) и некоторыми другими солями.

При выборе флюса следует учитывать не только вид припоя, но и характер соединяемых металлов и сплавов.

Паяние простых углеродистых сталей, меди и медных сплавов различными припоями на медной основе чаще всего производят с плавленной и растолченной в порошок бурой, иногда с добавкой борной кислоты или борного ангидрида. При пайке нержавеющих сталей бура и борная кислота оказываются недостаточно активными, чтобы удалить с поверхности этих сталей тонкую, но плотную пленку окислов, поэтому получить паяный шов высокого качества при их применении не удается. Для повышения актив­ности этого флюса в буру обычно добавляют тетрафторборат калия (в количестве от 30 до 70%), фтористый калий (около 40%) и другие соли.

Б) Допустимая нагрузка -

Для меди - 10А, для алюминия - 8А.