Назначение и виды флюсов, используемых при пайке

Флюсы для пайки

Получить при помощи пайки прочные и плотные швы можно только в том случае если спаиваемые поверхности будут свободны от окисных пленок, чисты от загрязнения, соединяемые поверхности будут хорошо смачиваться расплавленным припоем, нагретые кромки металла не будут окисляться. Для создания указанных условий применяют флюсы. Флюсы бывают твердыми, жидкими и газообразными.

Флюсы должны удовлетворять следующим требованиям:

• быть хорошими растворителями окисных пленок и грязи, препятствующих смачиванию спаиваемых поверхностей;
• способствовать затеканию расплавленного припоя в шов;
• предохранять нагретые поверхности от окисления;
• увеличивать жидкотекучесть расплавленного припоя понижая его поверхностное натяжение;
• иметь температуру плавления ниже температуры плавления припоя на 30-40°;
• способствовать созданию прочного соединения с основными металлами;
• не растворяться в спаиваемых металлах;
• не оказывать на металл вредного химического действия;
• иметь малый удельный вес, чтобы в процессе пайки флюсы всплывали на поверхность;
• по окончании пайки излишние флюсы должны легко удаляться со шва.

При мягкой пайке стали, меди и медных сплавов оловянно-свинцовыми припоями флюсом служит концентрированный водный раствор хлористого цинка. При пайке меди и медных сплавов оловянно-свинцовыми припоями в качестве флюса применяют канифоль.

При пайке нержавеющей стали оловянно-свинцовыми припоями флюсом является насыщенный раствор хлористого цинка в соляной кислоте.

Для пайки серебряными припоями конструкционных и нержавеющих сталей, а также жаропрочных и медных сплавов может применяться флюс 209, состоящий из борного ангидрида (35%), обезвоженного фтористого калия (42%) и фторбораткалия (23%). Для этой же цели служит флюс 28-В, имеющий состав: борная кислота 60%, фтористый калий40%.

При пайке припоем ПСр-45, имеющим более низкую температуру плавления, чем флюсы, помещенные в таблице 8, может произойти шлакование флюса, что снизит качество пайки. Исходя из этого, для пайки мелких деталей, требующих высокой прочности, можно рекомендовать применение флюса в виде жидкой пасты, замешенной на воде или спирте (лучше на спирте), имеющей следующий состав: бура — 50%, борная кислота — 35%, фтористый калий — 15%.

Указанный флюс, плавящийся при температуре примерно 600°, применяется в порошкообразном виде.

При пайке с этим флюсом припой не растекается по всей поверхности, а остается только там, где был раньше нанесен слой флюса. От аккуратности нанесения флюса зависит равномерность распределения припоя в шве.

Для пайки ответственных узлов, где требуется чистота и полный пропай шва, применяют флюс состава: тетрафторборат калия 70%, бура 30%.

Для пайки алюминия применяют флюс 34А, имеющий состав: хлористый литий 35—25%, фтористый калий 8—12%, хлористый цинк 8—15%, хлористый калий — остальное.

Пайку алюминия и его сплавов можно производить при температуре 420° и выше.

Флюсы для реакционной пайки химически взаимодействуют с оксидной пленкой алюминия при рабочей температуре пайки. В качестве флюсов для реакционной пайки можно применять хлористое олово, хлористый цинк, хлористый кадмий и другие хлористые соли. Указанные соли при температуре 350—450° вступают в химическое соединение с окисью алюминия, восстанавливают оксидную пленку до металла или растворяют ее.

Рабочее место при действии флюса покрывается металлом, входящим в состав флюса, а место, покрытое входящим в названные флюса чистым металлом, хорошо паяется.

Все твердые флюсы имеют следующие недостатки:

• во время пайки невозможно строго выдержать соотношение количества припоя и флюса;
• пламя может срывать флюс с поверхности, подлежащей пайке, поэтому имеет место частичная пайка без флюса;
• возможно попадание флюса в паяный шов;
• Необходима дополнительная обработка шва после пайки с целью очистки шва от остатков флюса;
• затруднена автоматизация процесса пайки.

В связи с указанными недостатками твердых флюсов разработаны способы пайки с газовым и жидким флюсом.

В качестве газообразного флюса используют борорганическое вещество. Процесс применения газового флюса осуществляется следующим образом: ацетилен перед поступлением в горелку насыщается борорганическим веществом в специальном испарительном аппарате.

При сгорании ацетилена в струе кислорода одновременно сгорают пары борорганического вещества, образуя окись бора, которая является необходимым флюсующим компонентом в пламени.

Газовым флюсом можно паять открытые швы. При пайке внахлестку припой в шов не заходит, поэтому место закрытого шва необходимо предварительно флюсовать.

Жидкими флюсами являются смеси:

1) этиленгликоль — 38%; безводная бура — 17,5%; метиловый спирт — 44,5%.

Этот основной раствор разбавляется в четырех объемах метилового спирта;

2) глицерин — 36,4%; безводная бура — 9,1%; этиловый спирт —54,5%.

Этот основной раствор разбавляется в 1,5 объемах этилового спирта.

Для применения, жидкого флюса пользуются специальной горелкой, в которую жидкий флюс поступает из бачка под давлением 0,25—0,35 кг/см2. Выходя из мундштука горелки, жидкость распыляется ацетилено-кислородной смесью и производит необходимоефлюсование шва.

При использовании жидкого флюса для пайки закрытых швов необходимо предварительно флюсовать место пайки, чтобы создать условия для лучшего затекания припоя.