Химические соединения могут образовываться тогда, когда в жидком припое насыщение компонентами соединяемых пайкой металлов достигает предела. При этом в первую очередь образуются фазы, наиболее богатые легкоплавкими компонентами. Например, при пайке стали или меди оловом образуется в первом случае химическое соединение FeSn2, а во втором — CuSn2. Химические соединения, располагаясь по границе припой — паяемый материал, из-за их высокой твердости и хрупкости снижают качество пайки.
Механические смеси (эвтектики) образуются в паяных соединениях за счет взаимодействия металла детали с одним из компонентов припоя. Эвтектики снижают прочность паяных соединений. Если в сочетаниях паяемый материал — припой образуются химические соединения и эвтектики, то с целью получения прочных паяных соединений паяемый материал покрывают таким металлом, который не образует с припоем вышеуказанных соединений. Покрытия наносятся на материал деталей гальваническим способом, напылением или плакированием.
Одним из важнейших параметров режима пайки для получения качественного паяного соединения является температура. Практикой установлено, что температура пайки должна выдерживаться в определенных пределах. Таких пределов два:
— нижний температурный предел соответствует минимальной температуре поверхности соединяемых пайкой деталей и жидкого припоя, при которой припой смачивает паяемый материал;
— верхний температурный предел соответствует температуре, превышение которой может сопровождаться ухудшением свойств паяного соединения вследствие роста зерна материала деталей, чрезмерного растворения паяемого материала припоем, образования в паяном шве хрупких интерметаллических соединений, трещин и других дефектов.
Качество паяных соединений также зависит от скорости нагрева, длительности выдержи при температурах пайки и скорости охлаждения после нее. Учет этих параметров осуществляется при разработке конкретной технологии на паяные соединения.
Все существующие способы пайки классифицируются по следующим технологическим признакам:
— температуре нагрева материала и припоя в месте контакта;
— способу удаления окисной пленки;
— условию заполнения паяльного зазора;
— источнику нагрева.
В зависимости от температуры нагрева материала и припоя в месте контакта различают высокотемпературную (пайку твердыми припоями) и низкотемпературную (пайку мягкими припоями).
Высокотемпературной называется пайка, нагрев при которой в месте контакта соединяемых материалов и припоя превышает 723°К. При данном способе применяются твердые припои, т. е. припои, имеющие сравнительно высокую температуру плавления. Пайкой твердыми припоями могут быть получены соединения, обладающие прочностью, близкой к прочности основного металла. Поэтому пайку твердыми припоями часто применяют взамен сварки при изготовлении ответственных конструкций, испытывающих большие нагрузки при высоких температурах. В производстве техники применяется для пайки бронешлангов и радиозащиты кабелей, для пайки твердосплавных режущих пластин к металлообрабатывающему инструменту и др.
При пайке твердыми припоями используется большое число как стандартных припоев, химический состав которых регламентирован государственными стандартами, так и нестандартных, разрабатываемых заводами и исследовательскими организациями для удовлетворения потребностей своих производств.
В качестве твердых припоев используются медь, серебро, медноцинковые сплавы (42 — 52 % Cu и 58 — 48%Zn) серебряные сплавы (10 — 70% Ag, 26 — 53% Cu, 4 — 52% Zn), сплавы на основе никеля, тантала и других металлов.
Некоторые марки, химический состав, температура плавления и область применения твердых припоев приведены в табл. 15.
Флюсами при пайке твердыми припоями служат бура и ее смеси с борной кислотой, фтористым калием, хлористым цинком и другими веществами.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.