2 Характеристика припоя

Промежуточные сплавы и металлы обычно обладают более низкой температурой плавления, чем соединяемые металлы. Чистые металлы при пайки применяют редко (только в пищевой промышленности – олово с содержанием примесей не более 1 %). Обычно применяют сплавы металлов, называемые припоями.

Во время смачивания металлической поверхности расплавленным припоем он вступает в физико-химическую связь с металлом. Лучшей формой связи между припоем и основным металлом является образование промежуточных твердых растворов. Они обладают повышенной хрупкостью, поэтому при пайке стараются получить возможно более тонкие промежуточные слои.

Для получения надежного соединения припой должен обладать следующими свойствами:

хорошо смачивать поверхности соединяемых деталей и хорошо растекаться по ним;

иметь температуру плавления ниже температуры плавления основных металлов;

быть жидкотекучим и хорошо заполнять шов пайки;

быть достаточно прочным, пластичным и, в ряде случаев, устойчивым против коррозии;

иметь коэффициент линейного расширения, не отличающийся сильно от коэффициента линейного расширения основного металла.

В зависимости от назначения припои делят на мягкие (легкоплавкие) с температурой плавления меньше 400° и твердые (тугоплавкие) – больше 550° .

Мягкие припои обладают небольшой механической прочностью. Твердые припои имеют высокую прочность (предел прочности при растяжении до 50 кг/мм.)

К мягким припоям относят припои на оловяно-свинцовой основе. Они плавятся при температуре от 232° (чистое олово) до 183° (62 % олова). Низкая температура плавления позволяет использовать простой паяльник, но только для деталей работающих при низких температурах и малой нагрузке.

Припой ПОС-18 (18 % олова, 2 % сурьмы и 80 % свинца) наиболее распространенный. Припои ПОС-50 и ПОС-64 используют в случаях, когда не допускается окисление шва.

К твердым припоям относят медь, медноцинковые (латунные) и серебряные припои.

Чистая медь хорошо смачивает стальные поверхности, но высокая температура плавления (1083°) и склонность к окислению усложняют пайку. Поэтому для пайки медью детали загружают в печи с защитной атмосферой.

Медноцинковые припои имеют более низкие температуры плавления от 825° – 880°.

ПМЦ – 36 (34-38 % меди, остальное – цинк). ПМЦ – 48 и ПМЦ – 54. Припой ПМЦ – 36 с низкой температурой плавления (825) используют при пайке латунных изделий.

Припой ПМЦ – 54 применяют для пайки меди, бронзы, стали и чугуна. Если соединяемые детали из указанных материалов подвергаются во время работы большим нагрузкам, то их паяют латунями Л62 и Л68.

Серебряные припои ПСрЦ – 12 (12 % серебра, 36 % меди, не более 1,5 % примесей, остальное – цинк) и ПСрЦ – 45 применяют для пайки латуни, меди и бронзы, когда требуется большая чистота места пайки (контакты приборов).

3 Характеристика флюса

Так как соединяемые поверхности могут быть загрязнены, покрыты маслом и пленками окислов, перед пайкой их необходимо обезжирить и удалить окисные пленки. Для этих целей применяют флюсы.

В качестве флюсов при пайке мягкими припоями применяют хлористый аммоний (нашатырь), хлористый цинк или их смесь. Хлористый цинк получают в результате травления соляной кислоты цинком. В случае когда необходимо исключить возможность последующей коррозии поверхности применяют бескислотные флюсы, например канифоль. Канифоль - твёрдое стекловидно6е вещество с температурой плавления 125⁰С, получаемое из сосновой смолы. Флюсовый эффект связан с содержанием в ней абиетиновой кислоты, растворяющей окислы меди. Однако эти флюсы малоактивны.

При пайке твердыми припоями в качестве флюсов применяют буру и смеси ее с борной кислотой и борным ангидридом.

Заключение

Пайка - процесс соединения металлических деталей при помощи расплавленного промежуточного сплава или металла (припоя), который в процессе охлаждения затвердевает и образует прочную связь между деталями.

Пайка имеет следующие преимущества:

незначительный нагрев деталей, что позволяет сохранить без изменений его химический состав, структуру, механические свойства;

менее сложная последующая обработка;

сохранение формы и размеров детали;

достаточно высокая прочность соединения;

простота и дешевизна процесса.