Флюсы и припои
Флюсы и их роль. Процесс сотрудничества жёсткого паяемого металла с расплавленным припоем может протекать деятельно лишь по окончании удаления с их поверхности окисной пленки, которая мешает образованию между ними железной связи. Чаще всего окисную пленку удаляют посредством флюсов.
В один момент со свойством удалять окисную пленку и защищать припой и металл от окисления нужно, дабы флюс удовлетворял следующим требованиям: при температуре пайки имел достаточную жидкотекучесть, содействовал формированию шва, не изменял собственный состав, в течение всего процесса сохранял флюсовые особенности, легко удалялся по окончании пайки. Остатки флюса не должны оказывать коррозийного действия на паяемый металл.
Нанесенный на соединяемые поверхности паяемых металлов и припой флюс при нагревании плавится, растекается, смачивает их и при некоей температуре, именуемой минимальной температурой действия флюса, вступает в химические сотрудничества, в следствии чего удаляется окисная пленка.
Флюсы соединяются с окислами и в виде шлака всплывают на поверхность припоя. Такое воздействие флюса снабжает постоянное смачивание и расте-каемость припоя по месту спая и формирует условия, нужные чтобы получить доброкачественное соединение.
При паянии мягкими припоями в качестве флюсов используют хлористый цинк, нашатырь, канифоль, пасты и др. Эти флюсы по характеру действия возможно поделить на три группы.
1. Кислотные флюсы (хлористый цинк, паста 15-85 и др.), имеющие в собственном составе свободную соляную кислоту, которая растворяет окисную пленку. Недочётом этих флюсов есть интенсивная коррозия паяного шва, исходя из этого по окончании паяния нужно нейтрализовать и шепетильно промывать места пайки в проточной воде.
Хлористый цинк, именуемый кроме этого травленой кислотой, используют при паянии тёмных и цветных метал- , лов (не считая цинковых и оцинкованных подробностей, его сплавов и алюминия). Приобретают хлористый цинк растворением одной части мелкораздробленного цинка в пяти частях соляной кислоты.
При монтаже электрорадиоаппаратуры использование кислотных флюсов категорически запрещается.
2. Активизированные флюсы являются составами , в каковые входят не считая канифоли акти-визаторы, повышающие активность канифольных флюсов. В качестве активизаторов в канифоль вводят в маленьких количествах гидразин, анилин, салициловую кислоту и другие. К ним относятся флюс: ЛТИ-120, ЛК-2, КС и др. Флюс ЛТИ-120 содержит 24% канифоли, 70°/о этилового спирта, 4% солянокислого диэтиламина и 2% триэтаноламина.
Он используется при пайке низкоуглеродистой стали, медных сплавов и меди. Посредством флюсов ЛК-2 и КС удается делать пайку ее сплавов и меди, оцинкованного железа, мягкой стали, серебра и никеля.
3. Бескислотные флюсы, к каким относятся разные органические вещества: канифоль, парафин, глицерин, масла и жиры. Канифоль, к примеру, прекрасно очищает от окислов латунь, медь, свинцовые сплавы и свинец и исходя из этого имеет широкое использование.
Канифоль — вещество, приобретаемое при сухой перегонке смолы. Она владеет тем преимуществом, что не вызывает коррозии паяного шва. Исходя из этого канифоль рекомендуется для паяния электро- и радиоаппаратуры.
Для пайки монтажных соединений из меди в электро-и радиоаппаратуре применяют следующие флюсы: канифоль (100% по весу) и флюс КЭ (25% этилового спирта 75% и канифоли); температура плавления этих флюсов 150—300 °С.
Канифольные флюсы используются в виде порошка, раствора в спирте, паст, пилюль, и изготовляются вместе с припоем.
Нашатырь употребляется в виде кусков либо порошка. При нагревании нашатырь разлагается с выделением вредного для здоровья белого газа, исходя из этого при паянии рекомендуется пользоваться не чистым нашатырем, а его раствором в воде.
При паянии жёсткими припоями в качестве флюсов применяют буру, борную кислоту и другие вещества.
Бура (плавленая) используется в виде порошка либо пасты, замешанной на спирте. Посредством буры создают- паяние меди, латуни, стали, и напаивают пластинки жёстких сплавов к державкам резцов и др.
Борная кислота употребляется в виде белых, жирных на ощупь, чешуек. Флюсующие особенности борной кислоты выше, чем у буры. Она лучше очищает, имеет меньшую текучесть и по окончании охлаждения легче удаляется» чем бура.
При паянии нержавеющих и жаропрочных сталей используют смесь, составленную из 50% буры плавленой и 50% борной кислоты, разведенных в растворе хлористого цинка до густоты пасты. При паянии серого чугуна к буре додают хлористый кал’ий, перекись маргайца либо окись железа.
Припои являются металламилибо сплавы, владеющие свойством сплавляться с материалом соединяемых подробностей, создавая неразъемное соединение.
Дабы обеспечить отличное паяние, припои должны владеть следующими физико-химическими механическими и технологическими особенностями:
1) более низкой температурой плавления, чем спаиваемые металлы;
2) повышенной жидкотекучестью и высокой смачивающей свойством, что снабжает затекание их в узкие зазоры;
3) хорошей диффузионной свойством в паре с соединяемыми металлами, что снабжает плотность соединения и высокую прочность;
4) малой окисляемостью, необходимой электропроводностью- и коррозийной устойчивостью (если они употребляются при паянии проводников) и др.
В технике известно большое количество сплавов и металлов, используемых в качестве мягких и жёстких припоев. К главным из них смогут быть отнесены оловянно-свинцовые припои, медь, бронзово-цинковые, серебряные и бронзово-фос-фористые припои.
Мягкие припои складываются из сплавов, каковые в собственной базе содержат свинец и олово и отличаются низкой температурой плавления — в пределах от 180 до 300° С.
Разное соотношение свинца и олова определяет свойства припоев.
В целях получения некоторых особых особенностей к оловянно-свинцовым припоям додают сурьму, висмут. кадмий, серебро. Сурьма, так же как и серебро, повышает температуру плавления оловянно-свинцовых припоев; кадмий и висмут, напротив, снижают ее. Сурьма увеличивает прочность и твёрдость припоев и снижает наряду с этим их вязкие особенности.
Применяемые в практике марки припоев рекомендуется использовать для пайки в следующих случаях:
ПОС-90 — для пайки внутренних швов пищевой посуды и для предметов, к каким предъявляются особенные гигиенические требования, и подробностей, подвергаемых гальванопокрытиям (серебрение, золо- чение);
ПОС-61— для пайки радио- и электроаппаратуры, подробностей счетно-аналитических автомобилей, легкоплавких ме-j таллических предметов, и подробностей из стали и бронзы;
ПОС-40—-для пайки радиаторов, физико-технических устройств, проводов при электромонтажных работах, оцинкованного и гальванического железа и др.;
ПОС-10 — для пайки цинка, оцинкованного железа, стали, латуни, различных изделий и меди ширпотреба, и для лужения подшипников;
ПОССу 18-2 — для пайки неответственных подробностей из меди, латуни, Сталей при пониженных требованиях к прочности шва;
ПОССу 4-6 — для железа и лужения меди. Маркировка оловянно-свинцовых припоев складывается из буквенного и цифрового обозначения.
Легкоплавкие припои владеют очень низкой температурой плавления. В состав таких припоев в разных количествах вводят свинец, олово, висмут, кадмий, сурьму, индий, другие металлы и ртуть.
Примером аналогичных припоев являются сплавы следующего состава:
припой из 19% олова, 17% свинца, 53,5% висмута и 10,5% ртути (температура плавления 60 °С);
припой из 12,5% олова, 25% свинца, 50% висмута и 12,5% кадмия (температура плавления 68 °С);
припой из 10,5% олова, 27,5% свинца, 27,5% висмута и 34,5% кадмия (температура плавления 75 °С);
припой из 20% олова, 30% висмута и 50% свинца (температура плавления 92 °С).
Легкоплавкие припои используют при паянии узких оловянных предметов, при паянии стекла с железной арматурой, подробностей, в особенности чувствительных к перегреву, а также в тех случаях, в то время, когда припой обязан делать роль температурного предохранителя (в электрических и тепловых устройствах) и др.
Мягкие припои изготовляют в виде прутков, кусков проволоки диаметром 3—5 мм, трубок с внутренней набивкой флюсом, а также в виде пасты и порошка из порошка припоя с флюсом.
Жёсткие припои являются сплавы и тугоплавкие металлы с температурой плавления от 700 До 100° С.“Они употребляются в тех случаях, в то время, когда нужно взять большую прочность соединений.
В качестве жёстких припоев чаще всего использует бронзово-цинковые и серебряные сплавы.
Бронзово-цинковые припои обозначают буквами ПМЦ и цифрой, показывающей содержание в припое меди: к примеру, марка ПМЦ-36 обозначает бронзово-цинковый припой, в состав которого входит 36% меди, а остальные 64% — цинк. Серебряные припои обозначаются буквами ПСр и цифрой, показывающей содержание в припое серёбра: к примеру, марка ПСр-70 обозначает серебряный припой, в состав которого входит 70% серебра, другое — цинк и медь,
Эти марки припоев используются в следующих случаях:
ПМЦ-36 — для паяния бронзы, содержащей до 68% меди;
ПМЦ-48 — для паяния бронзовых сплавов, содержащих меди более чем 68%;
ПМЦ-54— для паяния меди, латуни, стали и бронзы;
ПСр-10 и ПСр-25-—для паяния латунных и бронзо-рых подробностей, требующих чистоты места спая (патрубки, штуцера, арматура);
ПСр-45 — для паяния тонкостенных ниппелей и деталей;
ПСр-65 — для паяния подробностей устройств;
ПСр-70 — для других деталей и паяния проводов в тех случаях, в то время, когда место спая не должно уменьшать электропроводность.
Припой для паяния чугуна из 50% закиси меди и 50% буры используется в виде пасты, приготовленной на воде. Пасту наносят на шов спаиваемых частей, и подробность нагревают в горне до плавления меди, выделяющейся из закиси при большой температуре.
Не считая обрисованных применяют припои особого назначения: для паяния нержавеющих сталей; для паяния пластинок пластинок и твёрдого сплава из быстрорежущей стали; для его сплавов и паяния алюминия и др.
Паяние нержавеющих сталей, легированных особыми элементами, воображает узнаваемые трудности, поскольку благодаря химического сотрудничества кислорода с легирующими элементами при нагреве в печах происходит окисление поверхности стали. Для удаления окислов, и для предупреждения предстоящего их образования используют разные флюсующие материалы. Вероятно паяние и без флюсов — в вакууме либо в восстановительной воздухе сухого водорода.
Для паяния нержавеющих сталей применяют припой ПСр-44 либо ПЖЛ.
Припои, используемые для напайки пластинок жёсткого сплава, складываются из сплавов на бронзовой базе. Они выбираются в зависимости от условий работы режущего инструмента.
Припой Ml используется для паяния в печах легко нагруженного инструмента из жёстких сплавов вольфра-мо-кобальтовой группы. Припой Л62 употребляется при паянии индукционным и контактным способом для легко нагруженного инструмента. Припоем ЛН-58-5 паяют не легко нагруженный инструмент из жёстких сплавов ти-тано-кобальтовой группы, а припоем ЛМц-58-5 — легко нагруженный инструмент из тех же сплавов.
самый универсальным припоем, используемым в любых ситуациях, есть ЛНМц-56-5-5. Им паяют инструмент из сплавов титано-кобальтовой группы, трудящийся в условиях сильного нагрева места спая.
Паяние его сплавов и алюминия очень затруднительно потому, что на воздухе, в особенности при нагреве, они мгновенно окисляются и образуют на поверхности прочную тугоплавкую пленку окислов. Исходя из этого для его сплавов и паяния алюминия самый обширно применяют припои на алюминиевой базе В-62 и 34А, поскольку они имеют относительно низкую температуру плавления (500—525 °С) и исходя из этого ими возможно паять большая часть алюминиевых сплавов без плавления и опасности пережога паяемых подробностей.
Перед пайкой поверхность алюминиевых подробностей очищается методом травления в щелочах, после этого осветляется в азотной кислоте с последующей промывкой в воде. По окончании очистки подробности собирают под пайку с зазором 0,1—0,3 мм и паяют.
По окончании предварительного нагрева соединяемых подробностей на 400—500 °С в паяное соединение вносят флюс, к примеру марки Ф380А (34А), складывающийся из 47% хлористого калия, 38% хлористого лития, 5% фтористого натрия, 10% хлористого цинка. Флюс плавится раньше припоя и, растекаясь на поверхности, удаляет окисную пленку еще до начала плавления припоя. Именно поэтому расплавленный припой скоро затекает в зазоры и снабжает прочное соединение подробностей.
