Скорость растворения увеличивается в динамических условиях процесса

Способность расплава припоя интенсивно растворять паяемый металл является неблагоприятным фактором процесса пайки, так как при этом ухудшается смачивание и капиллярное течение расплава в зазоре, возникает хрупкость соединений, по месту нанесения припоя появляется эрозия, имеют место подрезы на поверхности паяемого металла. Для предотвращения образования промежуточных фаз на поверхности паяемого металла (слоя твердого раствора или интерметаллидного соединения), а также для предотвращения интенсивного растворения паяемого металла в расплаве припоя, на его поверхность наносят технологические и барьерные покрытия. Обычно в качестве технологического покрытия используют медь, никель, серебро.

Технологическое покрытие используют также для улучшения смачивания при пайке. Толщина покрытия выбирается при условии, что оно полностью растворяется в расплаве припоя. Для каждого припоя и покрытия при принятом режиме пайки, учитывая плотность припоя и покрытия, а также растворимость покрытия в припое, можно определить зависимость толщина покрытия – величина зазора и выбрать величину зазора при условии, что покрытие полностью растворяется в расплаве припоя.

Испарение - процесс парообразования со свободной поверхности жидкости. Испарение проходит при любой температуре, при увеличении температуры скорость процесса испарения увеличивается.

Скорость испарения зависит от давления внешней среды и проточности газовой атмосферы, которая контактирует с поверхностью испаряющейся жидкости. В сплавах элементы, которые имеют большую упругость насыщенного пара, испаряются в первую очередь, поэтому в поверхностных слоях устанавливается меньшая концентрация легко испаряемого компонента, чем в объеме, то есть постепенно сплав обогащается тугоплавкими компонентами и температура его кристаллизации увеличится.

Испарение проходит с поверхности, поэтому скорость его зависит от скорости диффузии компонентов, которые испаряются из объема металла на поверхность. Количество элемента, который испаряется при постоянной температуре, зависит от состояния поверхности паяемых деталей, свойств припоя и объема камеры, в которой проводят пайку. Состояние равновесия будет достигнуто тем скорее, чем меньше объем камеры и больше поверхность испарения.

Испарение металлов происходит в течение всей выдержки при пайке, а количество испарившегося металла зависит от давления насыщенного пара элементов и времени выдержки при пайке. Элементы, которые имеют при температуре пайки наибольшую упругость насыщенного пара, испаряются в первую очередь.

Марганец, цинк, кадмий, литий, фосфор, хром, магний, алюминий, медь заметно испаряются уже при температурах ниже температур их плавления.

Для оценки интенсивности испарения отдельных элементов при температуре пайки можно учитывать значение упругости насыщенного пара.

При пайке припоями, которые имеют в составе легко испаряющиеся элементы, при изменении объема пространства, в котором проходит пайка, смачивание паяемого металла ухудшается. Этот процесс связан с окислением компонентов пропоя, которые испарюется и конденсируются на поверхности паяемого металла: в том случае, когда летучий компонент паяемого металла при температуре пайки интенсивно окисляется, процесс испарения может препятствовать образованию паяного соединения. Например, при пайке латуни Л96 припоем ПСр72 при Т=800⁰С в вакууме в результате испарения цинка поверхность паяемого металла покрывается оксидами цинка настолько, что не смачивается припоем.