Твердые припои

Мягкие припои

Припои

Припои применяют при пайке металлов. В отличие от сварки, когда расплавляют кромки соединяемых изде­лий, при пайке металлы нагревают лишь до температуры плавления припоя, а сами спаиваемые металлы при этом не плавятся, а растворяются в припое. Прочность пайки зависит от глубины взаимного проникновения контактирующих материалов. Для обеспечения процес­сов диффузии припой должен хорошо смачивать поверх­ность спаиваемых металлов и хорошо затекать в зазор, образуемый кромкой изделий.

Припои делятся на мягкие и твердые, различаемые по температурам плавления.

К мягким припоям относятся сплавы олова и свинца с температурой плавления до 350°С. Мягкие припои отличаются хорошей смачиваемостью и жидкотекучестью. Из них наиболее распространены ПОС-90 (89…90 % Sn; 0,10…0,15 % Sb; ост. Рb), с тем­пературой плавления 222°С. Мягкие припои применяют для пайки бытовой посуды, тары для консервов и меди­цинской аппаратуры. Припой ПОС-40 (39…40 % Sn; 1,5…2 % Sb; ост. Рb) с температурой плавления 235°С применяют для пайки медных, железных и ла­тунных изделий, а также для электроаппаратуры. При­пой ПОС-30 (29…30 % Sn; 1,5…2 % Sb; ост. Рb; T_пл = 256°С) используют для пайки латуни, меди, цинка, оцинкованной жести, белой жести, радиоаппаратуры. Припой ПОС-18 (17…18 % Sn; 2…2,5 % Sb; ост. Рb; T_пл = 277 °С) применяют для пайки предметов широкого потребления, лужения железа, пайки свинца, латуни, меди.

При повышении содержания свинца в припоях сни­жается прочность пайки большинства материалов. Для низкотемпературной пайки используют и оловянноцинковые припои, которые маркируются как ПОЦ. Припой ПОЦ-90 (90 % Sn, 10 % Zn) имеет самую низкую тем­пературу плавления, которая составляет 200 ⁰С. Припои этой серии (ПОЦ-60, ПОЦ-70, ПОЦ-90) применяют для пайки алюминия и его сплавов.

Перед пайкой соединяемые поверхности очищают наждачной бумагой, затем обрабатывают флюсом, в ка­честве которого часто используют хлористый цинк. Для пайки цинка и цинковых сплавов вместо флюса применя­ют 10 %-ный раствор соляной кислоты, а при пайке ме­ди - канифоль. При пайке мягкими припоями для об­легчения диффузии и получения прочных соединений необходим предварительный подогрев.

К числу твердых припоев относятся медноцинковые, меднофосфористые и медносеребряноцинковые. Твердыми припоями паяют сталь, чугун, медь, бронзы. Одним из них является ПМЦ-36 (36…30 % Сu; ост. Zn; T_пл = 833 °С). К числу медноцинковых припоев относятся также ПМЦ-48 и ПМЦ-54. В первом из них содержится 46…50 % Сu, во втором - 52…56 % Сu. Тем­пературы их плавления 850 и 870 °С соответственно.

Меднофосфористые припои, например ПМФ-7 (7 % Р; ост. Сu), позволяют паять медь без применения флю­са, что упрощает и ускоряет процесс. Серебряные при­пои, основные из которых ПСр-12 (36 % С; 52 % Zn; 12 % Аg; Т_пл = 785 °С), ПСр-25 (40 % Сu; 35 % Zn; 25 % Аg; T_пл = 765 °С), ПСр-45 (30 % Сu; 25 % Zn; 45 % Аg; Т_пл = 720 °С) применяют в виде прутков, лент, зерен.

Для пайки стальных деталей рекомендуется приме­нять припои с меньшим содержанием цинка, для пайки же медных сплавов - наоборот, с более высоким со­держанием цинка. Серебряные припои обладают не только хорошей жидкотекучестью и коррозионной стой­костью, но и дают прочные соединения, выдерживающие значительные ударные и вибрационные нагрузки.

При пайке твердыми припоями спаиваемые поверх­ности также необходимо тщательно очистить. В каче­стве флюса применяют буру, борную кислоту и их сме­си. При пайке алюминия и его сплавов в качестве флюса используют 30 %-ный спиртовой раствор смеси, состоя­щей из 90 % ZnСl₂; 2 % NаСl и 8 % АlСl₃.

При изготовлении стальных изделий часто применя­ют пайку медью в специальных электрических печах с защитной атмосферой. В этом случае детали спаивае­мых узлов собирают вместе и на места швов укладыва­ют медную проволоку или ленту. Нагретая до 1150…1200 °С медь затекает в места швов. Иногда пайку про­водят в нефтяных или газовых печах. В этом случае целесообразно применять флюсы для очистки от сажи. При проведении пайки, в соляных печах-ваннах расплав­ленные соли защищают металл от окисления, и поэтому пайку можно вести без засыпки швов флюсом.