6.3Способы пайки.

Пайка как процесс определяется следующими основными факторами: физическими - температурой, давлением; физико-химическими ­наличием припоя и флюса; характером взаимодействия паяемого метал­ла с припоем, кристаллизации шва; конструктивными - величиной за­зора и нахлестки; технологическими - способом нагрева, способом введения припоя в зазор.

Исходя из названных факторов можно классифицировать сотни разновидностей пайки, где содержится несколько признаков, но лю­бой технологический процесс пайки обязательно сочетает в себе способы по формированию паяного шва, нагреву, удалению окисных пленок. В соответствии с этими факторами получили названия техно­логические способы пайки.

6.3.1Способы по формированию паяного шва. Капиллярная пайка готовым припоем.

Этот способ наиболее широко используют в промышленности, при­пой в виде прокладок, шайб, колец полностью или частично расплав­ляется и заполняет зазор за счет капиллярных сил, в контакте ме­талла и припоя происходит атомное взаимодействие и при кристаллизации припоя образуется металлическая связь.

Контактно - реактивная пайка.

При этой пайке припой образуется в результате контактного плавления разнородных паяемых металлов или сплавов, а также пок­рытий на них или промежуточных прослоек.

Температура плавления такого припоя меньше температуры

плавления паяемых металлов.

Для пайки однородных металлов этим способом на место соеди­нения наносят слой другого металла, образующий с основным метал­лом более легкоплавкий сплав. В данном случае процесс контак­тно-реактивного плавления прекращается после расхода металла прослойки, поэтому толщиной прослойки можно точно регулировать количество жидкой фазы образованного припоя.

При пайке этим способом корозионно-стойких сталей приме­няют сложное покрытие, состоящее из прослоек марганца, меди и ни­келя, нанесенных термовакуумным или гальваническим способом, это покрытие вступает в контактно-реактивное плавление только между собой.

При контактно-реактивной пайке меди, латуни, алюминия ис­пользуют прослойку серебра.

Серебряное покрытие с успехом было применено при пайке алю­миниевого сплава в конструкции космического аппарата "Аполлон". Пайка производилась в контейнере в атмосфере аргона высокой чистоты при температуры нагрева 538°С в течение 60 минут.

При контактно-реактивной пайке титана используются покрытия или прослойки из меди и никеля.

Контактно-реактивную пайку используют для жаропрочных спла­вов и тугоплавких металлов: ниобия, молибдена, тантала, вольфрама.

Диффузная пайка.

Диффузной пайкой называют способ, при котором в процессе изотермической кристаллизации припоя происходит отвод из шва ме­таллических составляющих припоя, в результате их диффузии в паяе­мый металл, или их испарения, или связывания их в тугоплавкие хи­мические соединения, а также припой может образовываться в результате контактно-реактивного плавления. Диффузная пайка позволяет созда­вать паяные соединения с высокой температурой распайки.

Практическое применение нашла диффузионная пайка с отводом

легкоплавких компонентов припоя в паяемый металл. Например, при пайке этим способом алюминия на паяемую поверхность наносят смесь порошков (Al + 2%Cu). Пайку производят при 625°С в среде водоро­да Эвтектика (Al + Cu), имеющая температуру плавления 548°С, в процессе пайки растворяется в основном металле и граница разде­лов паяемых металлов исчезает.

При пайке нержавеющих сталей применяется припой In - Zn (61% In и 39% Zn). При пайке индий испаряется.

При тантала с вольфрамом припоем служит прослойка титана. При температуре пайки 1760°С и нагреве 10 минут, титан диффундирует в паяемый металл, температура эксплуатации такого паянного соединения 1928°С.

При применении припоя Ni - Sn (50% Ni и 50% Sn) температу­ра плавления при пайке 250°С, температура распайки паяного шва 1250°С.

Пайка деталей из вольфрама припоем Pt - B, имеющим темпера­туру плавления 860°С, позволяет за счет растворения платины в вольфраме и образования в паяном шве борида WB, имеющего высокую температуру плавления, повысить температуру распайки до 1890°С.