Справочник по пайке

Несмотря на то что окислы алюминия и магния более химически стойки, чем окись хрома, они лучше растворяются во фторидах и не препятствуют процессу пайки. По этому принципу разработан один из наиболее распро­ страненных флюсов для пайки коррозионностойких сталей и жаропрочных сплавов - флюс марки ПВ 201. Наиболее широко применяемые фторборатные флюсы (ГОСТ 23178-78) приве­

дены в табл. I. В табл. 2 приведены составы фторборатных, боридно-галогенидных и бо- ридно-углекислых флюсов, применяемых в настоящее время. В состав этих флюсов входят в различных сочетаниях фториды, бориды, галогениды, окислы, углекислые соли щелоч­ ных и щелочно-земельных металлов, азотно­ кислые соли и другие соединения.

Температур­ ный интервал Назначение и характеристика активности, °С

Компоненты

Бура Хлористый натрий

Фтористый натрий Борная кислота Фторборат калия Фторокись калия

Раствор едкого калия 35 65 %

Бура Борная кислота

Фторборат калия Фтористый литий Фтористокислый калий Борная кислота

Фтористый натрий

Борная кислота Углекислый литий Углекислый калий Вольфрамат кобальта Фтористый калий Фтористый натрий Окись вольфрама Окись кобальта Борный ангидрид Бура Фторборат калия

Окись вольфрама

Окись кобальта (флюс марки 1 0 0 )

Бура Борная кислота Бура

Борная кислота

Продолжение табл. 2

Назначение и характеристика

Пайка сталей, медных и никелевых сплавов серебря­ ными припоями

Пайка твердых сплавов на основе карбидов вольфрама, кобальта, молибдена сереб­ ряными припоями

Пайка чугуна с коррозион­ но-стойкой сталью

Пайка латуни с применени­ ем для нагрева пламени кислородно-ацетиленовой горелки

Пайка алюминиевой бронзы

Пайка изделий из коррози­ онно-стойких сталей, меди и ее сплавов припоями с 25 75 % серебра и работающих в агрессивных средах

Пайка сталей, меди и ее сплавов

Пайка меди и ее сплавов медно-цинковыми и медно­ марганцовистыми припоями

Компоненты

Фторборат калия

Борный ангидрид

Хлористый калий

Хлористый литий

Двухлористое олово

Бура

Борная кислота

Фтористый кальций

Толченое стекло

Лигатура (48 % AI, 48 % Си, 4 % Mg)

Бура

Борный ангидрид

Фторид щелочных или щелочноземельных металлов

Лигатура Cu-Si ( 6 13% Si)

Бура

Борная кислота

Фтористый калий

Хлористый натрий

Углекислый натрий

Фтористый кальций

Эвтектика: бура-фторбо- рат калия (31 и 69 % соответственно)

Фтористый калий (обезвоженный)

Борный ангидрид

Хлористый кадмий

Хлористый натрий (флюс марки Ф450)

Компоненты

Фторборат калия

Борный ангидрид

Криолит

Хлористый цинк (флюс марки ФАБС) [4]

Бура

Хлористый натрий

Хлористый калий

Хлористый барий

Хлористая медь

Хлористое олово

Фтористый натрий

Борный ангидрид (флюс марки Ф29) [10]

Фтористый алюминий

Фтористый литий

Фтористый кальций

Активированный уголь (флюс марки Ф303) [11]

Марка

флюса

ФК-235

ФК-250

ФК-320

Паста ФП-1

пайке с этим флюсом хлористый цинк вступает с алюминием в реакцию

2А1 + 3ZnCl3 = 2А1С13 + 3Zn

Хлористый алюминий, являющийся газо­ образным веществом, при температуре выше 182 СС способствует разрушению окисной плен­ ки, которая одновременно растворяется во фториде натрия. Металлический цинк высажи­ вается на поверхности алюминия и вступает с ним во взаимодействие, образуя сплав, состав которого отвечает линии ликвидуса равновес­

ной диаграммы состояния системы А1 • Zn при температуре пайки. Возможно также образова­ ние при пайке алюминия не только галогени­ дов алюминия (A1F3, А1С13, А1Вг3), но и субга­ логенидов (A1F, А1С1) по реакции:

2А1 + A1F3 = 3A1F или

хА1 + МеГг =.хА1Г + Ме,

где символом «Г» обозначен любой из галоге­ нидов [9]. При температуре пайки субгалоге­ ниды имеют более высокую упругость паров, чем галогениды, что положительно влияет на процесс удаления с паяемой поверхности окисной пленки. В табл. 4 приведены составы флюсов для высокотемпературной пайки алю­ миния и его сплавов на основе хлоридов ще­ лочных металлов. Эти флюсы, в зависимости от физико-химических свойств активного ком­ понента, используют при пайке газовым пла­ менем, в печах, в расплавах солей, ТВЧ и пр.

Увеличение хлористого цинка во флюсе свыше 1 0 1 2 % нежелательно, так как воз­ можна эрозия поверхности алюминия, а также снижение коррозионной стойкости паяного соединения [1].

В ряде случаев хлористый цинк заменяют хлористым оловом, хлористым кадмием или совсем отказываются от введения его в состав флюса. В итоге созданы новые марки некоррозионно-активных флюсов марок ФК-5

Назначение и характеристика

Пайка алюминия и его сплавов, содержащих не более 1 1,5 % магния

Нагрев печной, газопламенный, ТВЧ. Исключается пламя кисло- родно-ацетиленовых горелок, так как снижается активность флюса

(флюс марки Ф17)

420 620

Пайка i юминиевых сплавов типа АД1, АМц, АМг.

Флюс менее гигроскопичен из-за отсутствия хлористого цинка

360 620

Продолжение табл. 4

Температурный интервал Назначение и характеристика

активности, °С

360 650

Пайка алюминиевых сплавов при­ поями на цинковой основе

350 650

Пайка сплавов типа АД1, АМц, АМг в печи и в соляных ваннах

Пайка алюминия и его сплавов в соляных ваннах и в печах. Флюс

480 650

менее гигроскопичен из-за отсутст­ вия хлористого цинка, термически более стоек и не вызывает сильной эрозии паяного соединения

Пайка погружением в расплав флюса без предварительного нане­ сения припоя. Припоем служит

380.. . 650

жидкий сплав цинка с алюминием, образующийся на поверхности детали в результате обменной реакции алюминия с хлоридом цинка

Флюс обладает высокой активно­

360650 стью, рекомендуется для пайки горелкой

535 °С), не содержащих хлористый цинк, для пайки газовыми горелками, в электропечах, ТВЧ [12]. Флюсы эти применяются и в виде паст ФКП-5 и ФКП-20. Не вызывают коррозии паяного соединения также флюсы на основе эвтектики KF-AIF3 (45 моль % A1F3 и 55 моль % KF, Тпя = 560 570 °С), предназначенные для высокотемпературной пайки алюминия в среде защитных газов (азот, аргон).

Введение в солевую систему KF-A1F3 фторидов кремния позволило создать новые марки флюсов ФАФ 540 и ФАФ 550 [13]. Во время пайки с этими флюсами при контакте с алюминием происходит восстановление крем­ ния из кремнефторидов с образованием на по­

480650 сплавов алюминий-магний, алю- миний-магний-кремний

Пайка алюминия и его сплавов.

520650 Флюс устойчив при длительном нагреве

500 650

Пайка тонкостенных деталей в печи при длительных выдержках

Пайка алюминия и его сплавов в печи с воздушной атмосферой.

390600 Флюс обеспечивает минимальную (менее 0,06 мм) эрозию основного металла

верхности тонкого слоя расплава, близкого по составу эвтектики Al-Si, что существенно улучшает смачиваемость и растекание припоев по поверхности алюминия. Применение этих флюсов дает возможность паять тонкие и разнотолщинные изделия и даже без припоя.

Флюсы для пайки магниевых сплавов

Пайка магниевых сплавов представляет определенные трудности из-за наличия на паяемой поверхности химически устойчивой пленки сложного состава, содержащей окись магния, гидроокись магния, углекислые и сер­ нокислые соединения. Флюсовую пайку изде­ лий из магниевых сплавов можно осуществ-