123. Флюсы для пайки. Классификация. Способы нанесения и удаления остатков флюсов и продуктов флюсования.

Паяльный флюс – вспомогательный материал, применяемый для удаления оксидов с поверхности паяемого материала и припоя и предотвращения их образования.

При активировании поверхностей флюсами реализуются физико-химические процессы растворения и диспергирования оксидных пленок, реакций замещения и электрохимического взаимодействия. Подробное рассмотрение этих процессов будет осуществлено в следующих разделах.

Флюс выполняет при пайке следующие основные функции:

• защищает паяемый металл и припой от взаимодействия с окислительной газовой средой;

• разрушает и удаляет оксидные пленки с поверхностей паяемых материалов и припоя;

• уменьшает поверхностное натяжение припоя и облегчает его затекание в зазор;

• реактивные флюсы также слу­жат источниками компонентов легкоплавкого припоя или покрытия при пайке.

Для выполнения этих функций флюс должен удовлетворять следующим требованиям:

• иметь достаточную жидкотекучесть при температурах пайки, легко затекать в зазоры и способствовать формированию паянного шва;

• не изменять свой состав и сохранять флюсующие свойства в течение всего процесса пайки;

• температура плавления флюса должны быть ниже температуры плавления припоя (Т_ПЛ.Ф.<Т_С.ПР.);

• флюс при температурах пайки должен образовывать с припоем два несмешивающихся слоя, при этом плотность флюса должны быть меньше плотности припоя (γ_фл<γ_пр.);

• флюс должен легко удаляться с поверхности, либо не должен оказывать коррозионного воздействия на паяемый металл и паяное соединение.

Согласно ГОСТ 17325-79 флюсы можно классифицировать по следующим признакам:

• по температурному интервалу активности: флюсы для низкотемпературной пайки (до 450ºС) и флюсы для высокотемпературной пайки (свыше 450ºС);

• по природе растворителя в температурном интервале активности: боридные, фторидные, хлоридные и другие;

• по механизму действия: флюсы химического действия, флюсы электрохимического действия и рективно-химического действия;

• по агрегатному состоянию при поставке: твердые флюсы, жидкие флюсы.

В зависимости от физико-химических свойств паяемых металлов и припоя применяют следующие компоненты флюсов: соли, кислоты, оксиды, а так же вещества органического происхождения. Флюсы могут быть однородными веществами (Na₂B₄O₇, ZnCl₂) и сложными системами, состоящими из двух и более компонентов. Флюсы сложного состава содержат компоненты, являющиеся основой, которые растворяют остальные компоненты флюса и продукты флюсования, а при смачивании и растекании образуют плотную пленку, защищающую паяемый металл и припой от взаимодействия с окружающей средой.

Применяемые в промышленности флюсы для высокотемпературной пайки в качестве основы имеют устойчивые при нагреве соли или системы солей, позволяющие выбрать требуемые температуры плавления. Наиболее широко для этих целей используется соль Na₂B₄O₇ (обезвоженная бура), KCl–NaCl, NaCl–BaCl₂, KCl–LiCl₂ и другие.

Многообразие разработанных и применяемых в промышленности флюсов, различный химизм их действия в процессе пайки не позволяют объяснить все явления, происходящие при флюсовании, в рамках единой теории. Имеющийся экспериментальный материал, и созданные на его основе гипотезы позволяют выделить следующие основные механизмы активирования компонентами флюса паяемых поверхностей:

1. Химическое взаимодействие между активным флюсующим компонентом и оксидной пленкой, в результате чего образуется соединения, растворимые во флюсе, образующие легкоплавкий шлак или переходящие в газообразное состояние.

2. Химическое взаимодействие между активным флюсующим компонентом и паяемым металлом, в результате чего происходит разрушение и отрыв оксидной пленки от основного металла, и перевод ее в шлак.

3. Растворение оксидных пленок паяемого металла и припоя во флюсе.

4. Кроме воздействия флюса при активировании паяемой поверхности, разрушение и измельчение оксидной пленки может быть результатом адсорбционного воздействия на нее расплава припоя.

При пайке все эти механизмы действия флюса могут проявляться единовременно.

Защита паяемого материала и жидкого припоя в месте пайки от непосредственного контакта их с кислородом воздуха, а также восстановление металлов из оксидов возможны также с помощью инертных газовых сред, активных газовых сред и вакуума.

Важнейшей характеристикой инертных газовых сред и вакуума при пайке металла с выбранным припоем является температур­ный интервал восстановимости в них оксидов, а активных газовых сред – температурный интервал активности.

К вспомогательным материалам для пайки относятся также вещества – стоп-материалы, используемые при подготовке по­верхности конструкционного материала и наносимые на паяемый материал в местах, где нежелательно смачивание паяемого метал­ла жидким припоем. Такие вещества подразделяют на стоп-пасты и покрытия, наносимые, например, гальваническим методом, путем распыления или пульверизацией.

124. Элементы производственной системы пайки. Проектирование технологического процесса пайки.

Книга С.Ф Лошко (Пайка металлов ст.28 и ст.9 в конце)

125. Основные типы и конструктивные элементы паяных соединений. Обозначение паяных соединений в конструкторской и технологической документации.

126. Технологичность. Показатели технологичности. Отработка конструкции изделия на технологичность. Технологичность паяных конструкций

127. Припои для низкотемпературной пайки.

127. Припои для высокотемпературной пайки

Высокотемпературная пайка применяется для труб диаметром от 6мм до 159мм или имеющим большую длину, а также в случаях, когда температура теплоносителя составляет более 130°C. В водоснабжении высокотемпературная пайка применяется для труб диаметром больше 28 мм. Однако, во всех случаях, следует избегать чрезмерного нагревания. Высокотемпературная пайка на малых диаметрах требует высокой квалификации и опыта, так как очень легко пережечь или обрезать трубу.

Для высокотемпературной пайки применяются припои на основе меди и серебра и ряда других металлов. Они дают большую прочность паяному шву и высокую допустимую температуру для теплоносителя. При использовании припоя на основе меди и фосфора или меди с фосфором и серебром, при спаивании медных деталей флюс не применяется.

При спаивании между собой элементов из разных сплавов меди: медь с бронзой или медь с латунью или бронза с латунью – всегда необходимо применение флюса. Также обязательно применение флюса при использовании припоя с большим количеством серебра (более 5%). Высокотемпературную пайку с помощью горелки должен выполнять квалифицированный и опытный специалист.

П 81 , П 14 , ПМФОЦр 6-4-0,03 , МФ 7 , МФ 9 , МНМц 68-4-2 , ЛНМц 49-9-0,2 , ПОС , ПОССу , П 47 , П 63 , Б-16 , Б-83 , Припой А 

Оказываем содействие:

- в отработке технологии высокотемпературной пайки;

- в подборе заменителей импортных материалов для высокотемпературной пайки;

- в высокотемпературной пайке штучных деталей.

 

Припой П 81 Соединяемые материалы: Медь, серебро, никель и их сплавы; стали, чугун, твердые сплавы и их сочетания. Пайка с использованием флюса. Температурные характеристики: Температура плавления 630 - 660°С. Температура пайки 680 - 700°С. Припой П 14 и ПМФОЦр 6-4-0,03 Соединяемые материалы: Медь, серебро, медные сплавы. При пайке меди возможна пайка без применения флюса. Температурные характеристики:Температура плавления 640- 680°С Температура пайки: В газовом пламени, ТВЧ,пропусканием тока 720 - 740°С. В печи 800-820°С. Припой МФ 7 и МФ 9 Соединяемые материалы:Медь с медью. Применение:Пайка конструкций из меди при производстве трансформаторов, электродвигателей большой мощности, генераторов, шинопроводов и т.д. Температурные характеристики:Температура плавления 714 - 820°С Температура пайки 750 - 800°С. МНМц 68-4-2 Для пайки твердосплавного металлообрабатывающего инструмента. Температурные характеристики: Температура плавления 915 - 975°С Температура пайки 980 - 1020°С. ЛНМц 49-9-0,2 Для пайки твердосплавного металлообрабатывающего инструмента Температурные характеристики: Температура плавления 910 - 955°С Температура пайки 920 - 970°С. Припой П47 Для пайки твердосплавного металлообрабатывающего инструмента. Температурные характеристики: Температура плавления 765 - 820°С Температура пайки 820 - 900°С. Припой П63 Для пайки твердосплавного металлообрабатывающего инструмента. Температурные характеристики: Температура плавления 900 - 910°С Температура пайки 910 - 950°С. Баббиты Б-16 , Б-83 Б-16 - моторно-осевые подшипники электровозов, путевых машин; детали паровозов и другое оборудование тяжелого машиностроения, большие нагрузки. Б-83 - подшипники, работающие при больших скоростях и средних нагрузках; подшипники турбин, крейцкопные, мотылевые и рамовые подшипники малооборотных дизелей, опорные подшипники гребневых валов. Олово О 1  Для полупроводниковой техники, производства консервной жести, химичесих реактивов, для электротехнических изделий, для изготовления баббитов, сплавов, припоев, оловянного порошка, модифицированного серого чугуна. Бессурьмянистые припои ПОС (ПОС 18 и т.д.) Лужение и пайка электро- и радиоаппаратуры, печатных схем, точных приборов с высокогерметичными швами; лужение и пайка внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры, деталей из оцинкованного железа с герметическими швами. Малосурьмянистые припои ПОССу (ПОССу 30-05 и т.д.) Лужение и пайка жести, обмоток электрических машин, монтажных элементов, моточных и кабельных изделий, радиаторов и листового цинка, оцинкованных деталей холодильных агрегатов, теплообменников, электроламп, кабельных оболочек электротехнических изделий, тонколистовой упаковки. Припой А Предназначен для выполнения пайкой: соединения жил кабелей, оконцевания наконечниками, соединения металлических оболочек кабелей со свинцовыми, латунными и алюминиевыми муфтами, заземления металлических оболочек, экранов и брони кабелей.