Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
22
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»
Нижнетагильский технологический институт (филиал)
ПАЙКА
Реферат по дисциплине «Специальные методы сварки»
Преподаватель Нальберская Л.П.
Студент: Скороходов К.О.
Федоров А.С.
Группа: ОС-56108 ОТСП
Н.Тагил
2010
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ФИЗИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ПАЙКИ 5
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ПАЙКИ 6
2.1 Капиллярная пайка 9
2.2 Диффузионная пайка 10
2.3 Контактно-реактивная пайка 10
2.4 Реактивно-флюсовая пайка 11
2.5 Пайка-сварка 11
2.6 Пайка в печах. 11
2.7 Индукционная пайка. 12
2.8 Пайка сопротивлением. 12
2.9 Пайка погружением. 13
2.10 Пайка с радиационным нагревом. 14
2.11 Экзофлюсовая пайка. 15
2.12 Газопламенная пайка. 15
2.13 Пайка паяльниками. 16
3. ТИПЫ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ 17
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПРИ ПАЙКЕ 20
4.1 Припои 21
4.2 Паяльные флюсы 23
Используемая литература 25
Пайка является одним из древнейших процессов обработки металлов. Уже в первых дошедших до нас письменных свидетельствах о ремеслах упоминается о пайке. До конца XIX столетия пайка наряду с кузнечной сваркой была основным способом соединения металлов с применением нагрева. С появлением в конце XIX столетия электрических методов сварки, разработанных русскими инженерами Н. Н. Бенардосом (1842—) и Н. Г. Славяновым (1854—), интерес к высокотемпературной пайке резко ослабел, и научно-технический прогресс того времени практически не затронул пайку,, которая оставалась на уровне ремесла до тридцатых годов нашего столетия. Лишь с развитием таких новых отраслей, как самолетостроение, моторостроение, ракетостроение, радиоэлектроника, атомная техника, когда с применением сварки оказалось трудно, а в отдельных случаях невозможно решить многие технические задачи, научная мысль вновь обратилась к пайке. В наше время, когда бурными темпами развивается научно-техническая революция, когда происходит все растущее воздействие науки и техники на все стороны жизни, интерес к пайке с каждым годом возрастает.
Пайка, являясь универсальным способом соединения материалов, позволяет:
. Соединять металлы в любом сочетании.
. Соединять металлы в любом температурном интервале начиная от комнатной до температуры плавления паяемого металла.
. Соединять металлы с неметаллическими материалами.
. Получать соединения без внутренних напряжений и без коробления изделий.
. Получать легко разъемные паяные соединения.
6. Выдерживать более точно размеры и форму изделий, что достигается отсутствием оплавления основного металла в зоне соединения.
7. Паять одновременно (за один прием) большое число изделий и, таким образом, наиболее полно отвечать условиям массового производства.
. Обеспечивать высокую культуру производства при полной механизации и автоматизации технологического цикла получения паяного изделия.
Эти преимущества объясняют причину развертывания в технически развитых странах исследований в области пайки и увеличения числа изобретений по сравнению со сваркой.
Пайкой называется технологический процесс соединения металлических заготовок без их расплавления посредством введения между ними расплавленного промежуточного металла-припоя. Припой имеет температуру плавления более низкую, чем температура соединяемых металлов, и заполняет зазор между соединяемыми поверхностями за счет действия капиллярных сил. При охлаждении припой кристаллизуется и образует прочную связь между заготовками. В процессе пайки наряду с нагревом необходимо удаление окисных пленок с поверхности паяемых металлов.
Образование соединения без расплавления кромок обеспечивает возможность распая, т. е. разъединения паяемых заготовок без нарушения исходных размеров и формы элементов конструкции.
Качество паяного шва во многом зависит от прочности связи припоя с металлом основы. В результате смачивания твердой металлической поверхности между припоем и основным металлом возникает межатомная связь. Эта связь может образоваться при растворении металла основы в расплавленом припое с образованием жидкого раствора, распадающегося при последующей кристаллизации; за счет диффузии составляющих припой элементов в основной твердый металл с образованием твердого раствора; за счет реактивной диффузии между припоем и основным металлом с образованием на границе интерметаллических соединений; за счет бездиффузионной связи в результате межатомного взоимодействия.
Получение паяного соединения состоит из нескольких этапов:
А) Предварительная подготовка паяемых соединений;
Б) Нагрев соединяемых деталей до температуры ниже температуры плавления паяемых деталей;
В) Удаление окисной плёнки с поверхностей паяемых металлов с помощью флюса;
Г) Введение в зазор между паяемыми деталями жидкой полоски припоя;
Д) Взаимодействие между паяемыми деталями и припоем;
Е) Кристаллизация жидкой формы припоя, находящейся между спаевыми деталями;
Пайкой можно соединять любые металлы и их сплавы. В качестве припоя используются чистые металлы (они плавятся при строго фиксированной температуре) и их сплавы (они плавятся в определенном интервале температур).
Разница между температурами начала плавления и полного расплавления называется интервалом кристаллизации. При осуществлении процесса пайки необходимо выполнение температурного условия:
t1 > t2 > t3 > t4
где t1 –температура начала плавления материала детали
t2 –температура нагрева детали при пайке;
t3 –температура плавления припоя;
t4 –рабочая температура паянного соединения;
Для осуществления пайки прежде всего необходимы припой его физический контакт с паяемым металлом в жидком состоянии и физико-химическое взаимодействие между ними при заполнена зазора в процессе нагрева по термическому циклу с последующее: кристаллизацией паяного шва. В соответствии с этим классификационными признаками первой группы способов пайки (СП1 являются метод получения и полнота расплавления припоя, cnocol заполнения паяльного зазора припоем и условия кристаллизации] паяного шва.
Припой может быть изготовлен заранее (готовый припой), г может образоваться в процессе пайки в результате контактно реактивного плавления (контактно-реактивный припой), контактного твердогазового плавления (контактный твердогазовый при пой), в результате высаживания жидкого металла из компоненте! флюса (реактивно-флюсовый припой). В соответствии с этим различают контактно-реактивную пайку, контактную твердогазовую пайку и реактивно-флюсовую пайку.
Появление в технике крупногабаритных тонкостенных узлов с большой площадью пайки все более затрудняло возможность сборки деталей с равномерными капиллярными зазорами между криволинейными поверхностями, что приводило к развитию непро-1 паев, снижению высоты поднятия припоя в зазорах (вертикальных и наклонных) и др. В связи с этим получила развитие композиционная пайка —пайка с композиционным припоем, состоящим из наполнителя и легкоплавкой составляющей, в частности, металло-керамическим припоем.
По характеру затекания припоя в зазор различают капиллярную (ширина зазора <0,5 мм) и некапиллярную (ширина зазора ^0,5 мм) пайку. При капиллярной пайке припой заполняет зазор самопроизвольно под действием капиллярных сил.
При некапиллярной пайке использована возможность поднятия жидкого припоя в зазорах под действием гравитации, отрицательного давления в некапиллярном зазоре (при откачке воздуха из зазора), магнитных и электромагнитных и других внешне приложенных сил. \
После заполнения зазора припоем паяный шов затвердевает процессе охлаждения изделия (кристаллизация при охлаждении)- При температуре выше температуры солидуса припоя процесс кристаллизации шва может происходить и в результате отвода депрессата или легкоплавкой составляющей припоя из шва (диффузионная пайка).
Жидкий припой смачивает только чистую поверхность паяемо-г0 металла. В связи с этим при формировании паяного соединения необходимы условия, обеспечивающие физический контакт паяемого материала и жидкого припоя при температуре пайки. Осуществление такого контакта возможно в местах удаления с поверхности металла оксидных пленок. Удалить оксидные пленки при пайке и осуществить физический контакт конструкционного материала (Мк) с припоем (Мп) можно с применением паяльных флюсов или без них. В последние годы высокие требования по коррозионной стойкости паяных соединений и стремление к сокращению времени технологических операций привели к расширению применения способов бесфлюсовой пайки. Флюсовая пайка наряду с этим остается во многих случаях также широко применяемым процессом. По физическим, химическим и электрохимическим признакам, определяющим процесс удаления оксидов с поверхности основного металла и припоя при пайке, способы пайки объединены в группу СП2.
Способы пайки по источнику нагрева объединены в группу СПЗ. К способам пайки этой группы, применяемым ранее (паяльником, горелкой, электросопротивлением, в печи, погружением в расплавы флюса или припоя, индукционному, электролитному), добавились новые с использованием источников нагрева в виде света, лазера, теплоты химических реакций, потока ионов в тлеющем разряде, инфракрасного излучения, волны припоя, электронного луча, теплоты конденсирования паров и др.
Различают низко- и высокотемпературную пайку. За граничную температуру этих способов принята температура 450 °С. Целесообразность такого деления обусловлена тем, что технологические, вспомогательные материалы и оснащение для низкотемпературной и высокотемпературной пайки обычно существенно отличаются. Классификационным признаком четвертой группы способов пайки СП4 является отсутствие при фиксированном зазоре или наличие давления на паяемые детали с целью обеспечения заданной величины паяльного зазора (прессовая пайка).
Классификационным признаком пятой группы способов СПБ служит одновременность или неодновременность выполнения паяных соединений изделия.
На рис. 2 Дана технологическая классификация способов пайки (ГОСТ 17349—).
Рис. 1. Технологическая классификация способов пайки
По особенностям процесса и технологии пайку можно разделить на капиллярную, диффузионную, контактно-реактивную, реактивно-флюсовую и пайку-сварку.
Далее рассмотрим некоторые способы пайки подробнее.
Припой заполняет зазор между соединяемыми поверхностями и удерживается в нем за счет капиллярных сил. На рис.2 показана схема образования шва. Соединение образуется за счет растворения основы в жидком припое и последующей кристаллизации раствора. Капиллярную пайку используют в тех случаях, когда применяют соединение внахлестку. Однако капиллярное явление присуще всем видам пайки.
Рис. 2. Схема образования шва
Соединение образуется за счет взаимной диффузии компонентов припоя и паяемых материалов, причем возможно образование в шве твердого раствора или тугоплавких интерметаллов. Для диффузионной пайки необходима продолжительная выдержка при температуре образования паяного шва и после завершения процесса при температуре ниже солидуса припоя.
При пайке между соединяемыми металлами или соединяемыми металлами и прослойкой другого металла в результате контактного плавления образуется сплав, который заполняет зазор и при кристаллизации образует паяное соединение. На рис.3 показана схема контактно-реактивной пайки.
с
а) перед пайкой; б) после пайки
Припой образуется за счет реакции вытеснения между основным металлом и флюсом. Например, при пайке алюминия с флюсом
3ZnCl2 + 2Al = 2AlCl3 + Zn
восстановленный цинк является припоем.
Паяное соединение образуется так же, как при сварке плавлением, но в качестве присадочного металла применяют припой.
Наибольшее применение получила капиллярная пайка и пайка-сварка. Диффузионная пайка и контактно-реактивная более трудоемки, но обеспечивают высокое качество соединения и применяются, когда в процессе пайки необходимо обеспечить минимальные зазоры. Качество паяных соединений (прочность, герметичность, надежность и т. д.) зависит от правильного выбора основного металла, припоя, флюса, способа нагрева, величины зазоров, типа соединения.
Нагревают соединяемые заготовки в специальных печах: электросопротивления, с индукционным нагревом, газопламенных и газовых. Припой заранее закладывают в шов собранного изделия, на место пайки наносят флюс и затем помещают в печь, где это изделие нагревают до температуры пайки. Припой расплавляется и заполняет зазоры между соединяемыми заготовками. Процесс пайки продолжается несколько часов.
Этот способ обеспечивает равномерный нагрев соединяемых деталей без заметной их деформации.
Крупные детали паяют в камерных печах с неподвижным подом; большую партию мелких деталей –в печах с сетчатым конвейером или роликовым подом. Пайка в печах позволяет механизировать паяльные работы и обеспечивает стабильное качество изделий и высокую производительность труда.
Паяемый участок нагревают в катушке-индукторе. Через индуктор пропускают т. в. ч., в результате чего место пайки нагревается до необходимой температуры. Для предохранения от окисления изделие нагревают в вакууме или в защитной среде с применением флюсов. Индуктор выполнен в виде петли или спирали из красной меди. Формы и размеры индуктора зависят от конструкции паяемого изделия. Различают две разновидности пайки с индукционным нагревом: стационарную и с относительным перемещением индуктора или детали.
Рис. 4. Схемы нагрева
Соединяемые заготовки нагревают теплотой, выделяющейся при прохождении электрического тока через паяемые детали и токопроводящие элементы. Соединяемые детали являются частью электрической цепи. Нагрев сопротивлением можно осуществлять на контактных сварочных машинах. С нагревом в контактных сварочных машинах паяют при изготовлении тонкостенных изделий из листового материала или при соединении тонкостенных элементов с толстостенными.
Рис. 5. Схемы расположения Электрода (1), припоя (2) и паяемых деталей (3)
Эту пайку выполняют в ваннах с расплавленными солями или припоями. Соляная смесь обычно состоит из 55% KCl и 45% HCl. Температура ванны 700-800оС. На паяемую поверхность, предварительно очищенную от грязи и жира, наносят флюс, между кромками или около места соединения размещают припой, затем детали скрепляют и погружают в ванну. Соляная ванна предохраняет место пайки от окисления. Перед погружением в ванну с расплавленным припоем, покрытые флюсом детали нагревают до 550оС. Поверхности, не подлежащие пайке, предохраняют от контакта с припоем специальной обмазкой из графита с добавками небольшого количества извести. Пайку погружением в расплавленный припой используют для стальных, медных и алюминиевых твердых сплавов, деталей сложных геометрических форм. На этот процесс расходуется большое количество припоев. Разновидностью пайки погружением является пайка бегущей волной припоя, когда расплавленный припой подается насосом и образует волну над уровнем расплава. Паяемая деталь перемещается в горизонтальном направлении. В момент касания ванны проходит пайка. Бегущей волной паяют в радиоэлектронной промышленности при производстве печатного радиомонтажа.
Рис.6 . Схемы погружения
Пайку выполняют за слет излучения кварцевых ламп, расфокусированного электронного луча или мощного светового потока от квантового генератора (лазера).
Конструкцию, подлежащую пайке, помещают в специальный контейнер, в котором создают вакуум. После вакуумирования контейнер заполняют аргоном и помещают в приспособление, с двух его сторон устанавливают для обогрева кварцевые лампы. После окончания нагрева кварцевые лампы отводят, а приспособление вместе с деталями охлаждают. При применении лазерного нагрева сосредоточенная в узком пучке тепловая энергия обеспечивает испарение и распыление окисной пленки с поверхности основного металла и припоя, что позволяет получать спаи в атмосфере воздуха без применения искусственных газовых сред. При радиационном способе пайки лучистая энергия превращается в тепловую непосредственно в материале припоя и паяемых деталей. Этот способ пайки непродолжителен.
В основном этим способом паяют коррозионно-стойкие стали. На очищенное место соединения наносят тонкий порошкообразный слой флюса. Соединяемые поверхности совмещают, на противоположные стороны заготовок укладывают экзотермическую смесь. Смесь состоит из разных компонентов, которые укладывают в форме пасты или брикетов толщиной в несколько миллиметров. Собранную конструкцию устанавливают в приспособлении и помещают в специальную печь, в которой происходит зажигание экзотермической смеси при 500oC.
В результате экзотермических реакций смеси температура на поверхности металла повышается и происходит расплавление припоя. Этим методом паяют соединения внахлестку и готовые блоки конструкций небольших размеров.
Паяемые заготовки нагревают и расплавляют припой газосварочными и плазменными горелками. Газовые горелки обладают наибольшей универсальностью. В качестве горючих газов используют ацетилен, природные газы, водород, пары керосина и т.п.
При использовании газового пламени припой можно заранее помещать у места пайки или вводить в процессе пайки вручную. На место пайки предварительно наносят флюс в виде жидкой пасты, разведенной водой или спиртом; конец прутка или припоя также покрывают флюсом.
Нагревают также паяльными лампами, которые по существу являются газовыми горелками, работающими на жидком топливе. Паяльные лампы используют для работы в полевых условиях или в ремонтных мастерских.
Плазменной горелкой, обеспечивающей более высокую температуру нагрева, паяют тугоплавкие металлы –вольфрам, тантал, молибден, ниобий и т.п.
Рис.7 . Схема паяльной машины: 1 –рабочее место; 2 –зона горелок; 3 –вращающийся стол; 4 –устройство для воздушного охлаждения; 5 –съемные детали
Основной металл нагревают и припой расплавляют за счет теплоты, аккумулированной в массе металла паяльника, который перед пайкой или в процессе ее подогревают. Для низкотемпературной пайки применяют паяльники с периодическим нагревом, с непрерывным нагревом, ультразвуковые и абразивные. Рабочую часть паяльника выполняют из красной меди. Паяльник с периодическим нагревом в процессе работы периодически подогревают от постороннего источника теплоты. Паяльники с постоянным нагревом делают электрическими. Нагревательный элемент состоит из нихромовой проволоки, намотанной на слой асбеста, слюды или на керамическую втулку, устанавливаемую на медный стержень паяльника. Паяльники с периодическим и непрерывным нагревом чаще используют для флюсовой пайки черных и цветных металлов мягкими припоями с температурой плавления ниже 300-350оС.
Ультразвуковые паяльники применяют для бесфлюсовой низкотемпературной пайки на воздухе и для пайки алюминия легкоплавкими припоями. Окисные пленки разрушаются за счет колебаний ультразвуковой частоты.
Абразивные паяльники. Такими паяльниками можно паять алюминиевые сплавы без флюса. Окисная пленка удаляется в результате трения паяльника об обрабатываемую поверхность. Абразивный паяльник в отличие от электропаяльника имеет рабочий стержень, изготовленный прессованием из порошка припоя и измельченного асбеста.
Для обеспечения эксплуатационных характеристик паяного изделия прежде всего необходимы высокое качество и надежность паяного соединения, которые при неблагоприятных условиях могут стать «слабым звеном» паяной конструкции. При этом важнейшую роль играет правильный выбор типа паяного соединения и совместимость его с технологическим процессом, т. е. со способом пайки, технологическими и вспомогательными материалами и его оснащением.
Тип паяного соединения определяется расположением соединяемых деталей. При расположении деталей внахлестку поверхность спая параллельна их осевой линии (рис. 8).
Рис. 8. Схемы паяных соединений различных типов
а) внахлестку; б)встык; в)косо-стыковое; г)соприкасающееся
Пересекающиеся детали могут быть запаяны втавр или в угол. При этом поверхность спая располагается под углом к осевой линии деталей или параллельно одной из них и перпендикулярно к другой.
Соприкасающиеся детали паяют вдоль линии касания или в точке соприкосновения. Поверхность спая во всех рассматриваемых типах соединений может быть плоской или криволинейной.
Соединения внахлестку, встык и вскос деталей, продолжающих одна другую. Соединение пайкой деталей, продолжающих одна другую, получило особенно широкое применение.
Косостыковое соединение (переходное между соединением встык и соединением внахлестку) применяют главным образом в тех случаях, когда требуется увеличить прочность шва при стыке; оно более прочно, чем стыковое, из-за большой поверхности шва, но технологически сложнее и используется редко.
В изделиях, подвергающихся в процессе изготовления после пайки изгибу и штамповке или работающих при больших статических нагрузках, а также в условиях ударных нагрузок или сильной вибрации, стыковые паяные швы, как правило, не рекомендуются; лучше работает нахлесточное соединение.
При конструировании паяных соединений нельзя копировать элементы сварных соединений (рис. 9). Паяные швы могут быть замкнутыми и незамкнутыми. Из трубчатых соединений с замкнутым швом чаще других применяют телескопические, представляющие собой нахлесточные соединения труб разного диаметра: по внутренней поверхности трубы большего диаметра и по внешней поверхности трубы меньшего диаметра (рис. 10).
Рис. 9. Конструктивные особенности соединений основных типов при сварке (а) и при пайке (б)
Рис. 10. Конструкции телескопических паяных соединений
Соединение вскос обычно применяют при пайке труб и листов толщиной более 1 мм, а также при пайке боковых стенок сосудов с вставленными днищами.
Соединения с незамкнутыми паяными швами, у которых основная часть поверхности спая плоская, называют пластинчатыми (рис. 11).
Рис. 11. Конструкции пластинчатых паяных соединений
В практике телескопические паяные соединения получили наиболее широкое применение (соединения из фланцев или втулок с трубами, втулок со стержнем, труб с заглушками, компенсаторов и т. д.).
В трубчатых соединениях следует избегать пайки встык. Рекомендуется пайка внахлестку, позволяющая увеличить прочность соединения, и применять выточки для уменьшения концентрации напряжений в нем, особенно при эксплуатации в условиях воздействия ударных нагрузок (см. рис. 10).
Для предотвращения кольцевого коробления и утяжек при пайке труб с фланцами шайба фланца должна быть большей толщины, чем стенка трубки; при пайке тонкостенных сосудов толщина обечайки должна быть больше толщины донышек.
Соединения в угол и втавр пересекающихся деталей. Соединения в угол и втавр применяют сравнительно редко. Прочность таких соединений в значительной степени зависит от пластичности паяного шва, модуля упругости паяемого металла и формы поверхности шва. При хорошей пластичности паяного шва и относительно малом модуле упругости паяемого металла достаточно плавный галтельный участок паяного шва в таких соединениях обеспечивает благоприятное перераспределение напряжений при изгибе.
Как в пластинчатых и трубчатых соединениях, при пайке втавр и в угол прочность возрастает с увеличением площади спая. Соединения типа 1, 2, 5 на 6 (рис. 12) малопрочны и применяются редко. Соединения типа 1 применяют, например, в ребристых радиаторах и в сотовых конструкциях. Соединения 3, 4, 7—более прочны, так как поверхность шва у них больше.
Рис. 12. Типы тавровых и угловых паяных соединений
К технологическим материалам при пайке относятся такие, компоненты которых входят в состав образующегося паяного соединения,—припои и контактные или барьерные покрытия.
По ГОСТ 17325—припоем называют материал для пайки и лужения с температурой плавления ниже температуры плавления паяемых материалов. К вспомогательным материалам относятся такие, компоненты которых непосредственно не входят в состав образующегося паяного соединения, но участвуют в его образовании. К ним относятся паяльные флюсы, активные и инертные газовые среды, вещества, ограничивающие растекание припоя (стоп-материалы), и др.
Припои подразделяют на две группы —готовые и образующиеся при работе.
Готовые припои. Наиболее широкое применение при пайке нашли готовые припои. Готовые припои классифицируют по следующим признакам (ГОСТ 19250—): по величине их температурного интервала плавления; степени расплавления при пайке; основному или наиболее дефицитному компоненту, способности к самофлюсованию; способу изготовления и виду полуфабрикатов (рис.13 ).
Рис. 13. Классификация готовых припоев
Припои для пайки, заполняющие зазор в расплавленном состоянии между соединяемыми заготовками, должны отвечать следующим требованиям:
) температура их плавления должна быть ниже температуры плавления паяемых материалов;
2) они должны хорошо смачивать паяемый материал и легко растекаться по его поверхности;
) должны быть достаточно прочными и герметичными;
) коэффициенты термического расширения припоя и паяемого материала не должны резко различаться;
) иметь высокую электропроводность при паянии радиоэлектронных и токопроводящих изделий.
Припои классифицируют по следующим признакам:
а) Химическому составу;
б) Температуре плавления;
в) Технологическим свойствам;
По химическому составу припои делятся на свинцово-оловянные, серебряные, медно-фосфорные, цинковые, титановые и др.
Все припои по температуре плавления подразделяют на низкотемпературные (tпл<500оС), или мягкие припои, и высокотемпературные (tпл>500оС), или твердые припои. Припои изготовляют в виде прутков, проволок, листов, полос, спиралей, колец, дисков, зерен и т. д., укладываемых в место соединения.
К низкотемпературным, или мягким припоям относятся оловянно-свинцовые, на основе висмута, индия, кадмия, цинка, олова, свинца. К высокотемпературным или твердым припоям относятся медные, медно-свинцовые, медно-никелевые, с благородными металлами (серебром, золотом, платиной).
По техническим свойствам делятся на самофлюсующиеся (частично удаляют окислы с поверхности металла) и композиционные (состоят из тугоплавких и легкоплавких порошков, позволяющих производить пайку с большими зазорами между деталями).
Изделия из алюминия и его сплавов паяют с припоями на алюминевой основе с кремнием, медью, оловом и другими металлами.
Магний и его сплавы паяют с припоями на основе магния с добавками алюминия, меди, марганца и цинка.
Изделия из коррозионно-стойких сталей и жаропрочных сплавов, работающих при высоких температурах(>500оС), паяют с припоями на основе железа, марганца, никеля, кобальта, титана, циркония, гафния, ниобия и палладия.
К вспомогательным материалам при пайке относятся флюсы, газовые среды для нанесения стоп-материалов покрытий (рис. 14).
Рис. 14. Классификация вспомогательных материалов для пайки
Флюсом называют неметаллическое вещество, предназначенное для удаления адсорбированного кислорода или оксидной пленки с поверхности паяемого металла и припоя и для предотвращения ее образования при пайке на воздухе, для изменения поверхностного натяжения жидкого припоя. Реактивные флюсы служат также источниками компонентов легкоплавкого припоя или покрытия при пайке.
Активность флюса, т. е. его способность флюсовать, зависит от его состава и температуры пайки. Поэтому важнейшей характеристикой паяльного флюса является его температурный интервал активности.
По мере нагрева состав флюса может изменяться, так как в нем могут развиваться процессы испарения, разложения и окисления его компонентов, химического взаимодействия их между собой.
Эти флюсы применяют для очистки поверхности паяемого металла, а также для снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания и смачиваемости жидкого припоя.
Флюс (кроме реактивно-флюсовой пайки) не должен химически взаимодействовать с припоем. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя. Флюс в расплавленном и газообразном состояниях должен способствовать смачиванию поверхности основного металла расплавленным припоем. Флюсы могут быть твердые, пастообразные, жидкие и газообразные.
Флюсы классифицируют по признакам:
- Температурному интервалу пайки на низкотемпературные (t<4500C) и высокотемпературные (t>4500C);
- Природе растворителя на водные и неводные;
- Природе активатора на канифольные, галогенидные, фтороборатные, анилиновые, кислотные и т.д.;
- По агрегатному состоянию на твердые, жидкие и пастообразные
Наиболее распространенными паяльными флюсами являются бура
(Na2B4O7) и борная кислота (H3BO3), хлористый цинк (ZnCl2), фтористый калий (KF) и другие галоидные соли щелочных металлов.
1. Дальский А.М., Арутюнова И.А., Барсукова Т.М. Технология конструкционных материалов. Учебник для технических вузов. М., «Машиностроение», 1977.
2. Технический портал радиолюбителей России www.cqham.ru
3. Лащко С.В., Лашко Н.Ф.. Пайка металлов. –-е изд., перераб. И доп. –М.: Машиностроение, 1988. –с.: ил.