2.1. Выбор флюса

Качество пайки и возможность получения паяного соединения во многом зависят от правильного выбора флюса. При выборе флюса учитывают следующие факторы: паяемый материал, тип припоя, необходимость очистки изделия от остатков флюса после пайки, способ нагрева, температуру и скорость пайки. Из всех приве­денных факторов основным при выборе флюса является паяемый ма­териал. Алюминий, магний, нержавеющая сталь и некоторые другие металлы невозможно паять, применяя канифольные флюсы. Для пайки таких металлов следует брать активные флюсы, обеспечивающие во время пайки удаление оксидной пленки и смачивание основного металла. Трудно поддаются пайке с канифолью сталь и чугун. Эти металлы легко паять с хлористым цинком или другими активными флюсами (табл. 22 приложения 1). Совершенно недопустимо применять кислотные флюсы при пайке электрической, радиоэлектронной или другой аппаратуры, промывка которой после пайки невозможна. В этом случае могут быть выбраны только некоррозионные флюсы, имеющие после пайки твердый, нелип­кий и негигроскопичный остаток с хорошими изоляционными свой­ствами. Органические флюсы при действии на них открытого пламени быстро разлагаются и теряют свою активность. По этой причине их не следует применять при пайке газопламенными горелками. Пастооб­разные флюсы удобно применять при пайке в печах и на установках ТВЧ. Если пайку осуществляют быстро, необходим активный флюс. При длительном нагреве флюс может быть менее активным, но должен обладать достаточной стойкостью против разложения. Выбор флюса осуществляется на основании данных, приведенных в табл. 22–24 приложения 1.

Лабораторная работа № 2 способы пайки

Цель работы: изучить физико-химическую сущность основных способов пайки, их особенности и возможности, области рационального применения.

Задание: выбрать способ пайки конкретной пары заготовок с заданными показателями паяного шва. Выбрать припой и флюсы и указать последовательность выполняемых операций при осуществлении пайки.

1. Виды пайки

По особенностям процесса и технологии пайку можно разделить на капиллярную, диффузионную, контактно-реактивную, реактивно-флюсовую и пайку-сварку.

Капиллярная пайка. Припой заполняет зазор между соединяемыми поверхностями и удерживается в нем за счет капиллярных сил. Соединение образуется за счет растворения основы в жидком припое и последующей кристаллизации раствора. Капиллярную пайку используют в тех случаях, когда применяют соединение внахлестку. Однако капиллярное явление присуще всем видам пайки.

Диффузионная пайка. Соединение образуется за счет взаимной диффузии компонентов припоя и паяемых материалов, причем возможно образование в шве твердого раствора или тугоплавких интерметаллов. Для диффузионной пайки необходима продолжительная выдержка при температуре образования паяного шва и после завершения процесса при температуре ниже температуры солидуса припоя.

Контактно-реактивная пайка. При пайке между соединяемыми металлами или соединяемыми металлами и прослойкой другого металла в результате контактного плавления образуется сплав, который заполняет зазор и при кристаллизации образует паяное соединение.

Реактивно-флюсовая пайка. Припой образуется за счет реакции вытеснения между основным металлом и флюсом. Например, при пайке алюминия с флюсом 3ZnCl₂ + 2Аl = 2АlСl₃ + 3Zn восстановленный цинк является припоем.

Пайка-сварка. Паяное соединение образуется так же, как при сварке плавлением, но в качестве присадочного металла применяют припой.

Наибольшее применение получила капиллярная пайка и пайка-сварка.

Диффузионная и контактно-реактивная пайки более трудоемки, но обеспечивают высокое качество соединения и применяются, когда в процессе пайки необходимо обеспечить минимальные зазоры. Качество паяных соединений (прочность, герметичность, надежность и т. д.) зависит от правильного выбора основного металла, припоя, флюса, способа нагрева, величины зазоров, типа соединения.