Справочник по пайке

Возможно образование этих припоев и в процессе пайки вследствие контактного плавле­ ния. При пайке в зазор между паяемыми изде­ лиями из титана укладывают фольгу из медно­ никелевого сплава толщиной 0,1 0,3 мм или титановую фольгу, гальванически покрытую медью и никелем. При пайке в интервале тем­ ператур 960 1100 °С вследствие контактного плавления образуется титано-медно-никелевая эвтектика, являющаяся припоем.

Для конструкций из тугоплавких сплавов, работающих при высоких температурах, приме­ няют припои, приведенные в табл. 64. Пайка этими припоями затруднена из-за отсутствия специального нагревательного оборудования, особенно для изделий больших габаритов. На­ грев в процессе пайки осуществляют в вакуум­ ных печах, ТВЧ, плазменными горелками, электроконтактным способом и электронным лучом.

В табл. 66, 67 приведены наиболее при­ меняемые в отечественной практике титановые припои, их свойства и химический состав.

Алюминиевые припои

Для пайки алюминиевых сплавов приме­ няют припои на основе алюминия, цинка и олова. Припои на основе алюминия обеспечи­ вают паяным соединениям наиболее высокие коррозионные свойства и механическую проч­ ность, однако они имеют сравнительно высо­ кую температуру плавления, что затрудняет проведение пайки. В припои на алюминиевой основе вводят кремний, серебро, медь, цинк, кадмий и другие металлы. Составы алюминие­ вых припоев, применяемых при пайке алюми­ ниевых сплавов, приведены в табл. 68-70.

Наилучшей коррозионной стойкостью обладают припои системы алюминий-кремний (рис. 16). Применяют сплавы системы алюми­

ний-кремний с содержанием 4 13 % Si. Обычно в качестве припоев используют эвтек­ тический сплав с содержанием около 12 % Si, имеющий температуру плавления 577 °С. Эту температуру можно снизить, введя в припой медь; наиболее низкая температура будет при 28 % Си. В этом случае образуется тройная эвтектика (припой марки 34А) с температурой плавления 525 °С. Припой широко применяют в отечественной и зарубежной промышленно­ сти. Для улучшения технологических свойств алюминиевых припоев и снижения температу­ ры их плавления вводят цинк.

Рис. 16. Диаграмма состояния сплавов системы алюминий-кремний

Температура, °С

Все припои системы Al-Si-Cu пригодны для пайки алюминия и его сплавов, имеющих довольно высокую температуру плавления (АВ, АМц, АМг и др.), и не пригодны для пай­ ки дюралюминия (Д 1, Д16 и др.), не допус­

кающего нагрева выше 505 °С. Введение цинка и германия значительно снижает температуру плавления этих припоев, что позволяет их ис­ пользовать для пайки дюралюминия.

Припой АЛ2(АК12) предназначен только для швов, работающих в коррозионно-жестких условиях, припой ВПр19 - для деталей, под­ вергающихся анодированию.

Магниевые припои

Магниевые припои применяют главным образом для пайки магния и его сплавов. В при­ пои вводят алюминий, медь, цинк, марганец. Эти припои сочетают с твердыми или жидкими флюсами, предохраняющими их от воспламене­ ния в процессе пайки. Составы некоторых маг­ ниевых припоев приведены в табл. 71.

В процессе пайки магниевыми припоями при нагреве в печах или пламенем газовой го­ релки необходимо иметь избыток флюса, пре­ дохраняющего от окисления припой и паяный шов, снижающего прочность соединения. Ме­ ханические свойства приведены в табл. 72.

Марка

Оловянно-свинцовые припои

Олово и свинец сравнительно редко при­ меняют в качестве припоев. Несмотря на то что олово обладает высокой коррозионной стойко­ стью, паять им не всегда целесообразно, так как оно, так же как и свинец, имеет низкий предел ползучести. При низких температурах чистое олово может претерпевать аллотропи­ ческое превращение, переходя в серый поро­ шок. Наибольшее применение нашли припои, содержащие 30 60 % Sn (ГОСТ 21930-76, ГОСТ 21931-76 и ряд ТУ).

Оловянно-свинцовые припои применяют в различных отраслях промышленности при низ­ котемпературной пайке сталей, никеля, меди и ее сплавов. Они обладают высокими технологи­ ческими свойствами, пластичны и при выполне­ нии пайки не требуют дорогостоящего оборудо­ вания. Пайку оловянно-свинцовыми припоями производят обычно при нагреве паяльником. В зависимости от содержания в припоях олова изменяются свойства и температура плавления (рис. 17). Минимальная температура плавления (183,3 °С) достигается при содержании 61,9 % Sn. Сплав при этом имеет эвтектическую струк­ туру, весьма пластичен, обладает высокими технологическими свойствами.

Рис. 17. Диаграмма состояния сплавов системы олово-свинец

Введение в оловянно-свинцовые припои сурьмы приводит к повышению предела пол­ зучести, снижает склонность к старению и предотвращает аллотропические превращения олова, однако большое количество, сурьмы ухудшает способность припоев смачивать по­ верхность паяемых металлов. При содержании цинка и алюминия свыше 0,005 % снижается растекаемость припоя, ухудшается его взаимо­ действие с паяемым металлом, появляется склонность к образованию трещин при затвер­ девании. Свойства и назначение оловянно­ свинцовых припоев приведены в табл. 73, 74.

Лужение и пайка внутренних швов пищевой посу­ ды и медицинской аппаратуры

Лужение и пайка электро- и радиоаппаратуры, пе­ чатных плат, точных приборов с высокогерметич­ ными швами, где недопустим перегрев

Лужение и пайка электроаппаратуры, деталей из оцинкованного железа с герметичными швами

Лужение и пайка контактных поверхностей элек­ трических аппаратов, приборов, реле

Лужение и пайка медной проволоки в кабельной промышленности и ювелирной технике

Пайка деталей, чувствительных к перегреву, и по­ рошковых материалов

Марка припоя

ПОССу 61-0,5

ПОССу 50-0,5

Марка

ПОС 40

ПОССу 30-0,5

ПОССу 18-0,5

Температура испытания, °С

85

20

-30

-50

-60

-96 -183 -196

85

20

с о

-60

-96 -183 -196

85

20

-30 -50 -60 -96 -183 -196

Оловянно-свинцовые припои, а также и паяные соединения, выполненные ими, при охлаждении до низких температур меняют свои механические свойства - охрупчиваются. Пластичность припоев уменьшается одновре­ менно с ростом их прочности (табл. 75). Пая­

ные соединения, выполненные оловянно­ свинцовыми припоями, имеют низкую корро­ зионную стойкость в условиях тропиков, а также при наличии конденсата; стойкость при­ поя понижается с повышением содержания в их составе свинца. Для работы в этих условиях

Свинцовые припои

Чистый свинец в качестве припоя мало­ пригоден, так как с Fe, Си, Со, Ni, Al, Zn не дает паяных соединений достаточной прочно­ сти. Применяют припои на основе свинца с введением в их состав висмута (рис. 19), кад­ мия (рис. 20), олова, серебра. Висмут и кадмий понижают температуру плавления сплава и способствуют получению более прочных и коррозионно-стойких припоев (табл. 80).

Широкое применение получили свинцо­ вые припои с содержанием до 3 % Ag (рис. 21). Эти припои обладают высокой пластичностью

ихорошими технологическими свойствами, имеют большую термостойкость, чем оловян­ но-свинцовые, их используют при пайке меди

илатуни паяльником (см. табл. 81). Свинцовые припои обладают низкой сопротивляемостью ползучести при повышенных температурах;

упрочняющими компонентами являются Sb, Na, Zn, Ag. Среди свинцовых припоев припой СК-7 (состав 6 10 % Cd, 0,5 1,5 % Zn, 1,0 1,5 % Sb, <: 0,3 % Na, остальное - Pb; температура плавления 270 °С) имеет наиболее высокий предел ползучести.

Рис. 20. Диаграмма состояния сплавов системы свинец-кадмий

АГ РЬ, %

800|

1

700|

1

800 11

Ш А- 1 -

Лг /К,%

Массовые боли. PBf %

Рис. 19. Диаграмма состояния сплавов системы свинец-висмут

Массовые доли. рь,%

Рис. 21. Диаграмма состояния сплавов системы свинец-серебро

Припой на основе свинца состава, % (масс.): 7,5 Ag; 4,5 Sn; 0,15 Ni; 3,8 Си - обладает высокой хладостойкостью и может применять­ ся для пайки изделий криогенной техники. Паяные соединения из меди и латуни, выпол­ ненные припоями на основе свинца, имеют низкую коррозионную стойкость в условиях повышенной влажности (тропиков), а при на-