Технология пайки изделий в машиностроении - Лашко С.В.
ISBN 5-217-01456-3
Скачать (прямая ссылка):
Для смачивания паяемого металла жидким припоем не всегда необходимо полностью удалять с его поверхности оксидную пленку. При возможности плавления паяемого металла под оксидной пленкой (в контакте с жидким припоем или вытесненным из флюса жидким металлом) достаточно локальное нарушение ее сплошности. Смачивание поверхности паяемого металла припоем и его затекание в зазор при этом будут происходить в результате отделения оксидной пленки от паяемого металла в процессе его контактного подплавления под пленкой и диспергации последней.
Для развития химической эрозии материала изделия через разрывы в оксидной пленке необходима существенная растворимость его в жидком припое при температуре пайки, а при контактном плавлении — достаточное его содержание в образующейся эвтектике. При этом химическая эрозия паяемого металла в контакте с жидким припоем должна быть сравнительно большой для
225
chipmaker. ru
подплавления оксидной пленки, но достаточно малой, чтобы не приводить к заметному развитию подрезов, сквозных проплавлений Мк или недопустимому уменьшению толщины стенки изделия.
Процессы подплавления и диспергации оксидной пленки с поверхности паяемого металла, по-видимому, вносят определенный вклад как при флюсовой, так и при бесфлюсовой пайке и начинаются сразу же от мест нарушения сплошности оксидной пленки.
3. Вспомогательные материалы при пайке и их классификация
К вспомогательным материалам при пайке относятся флюсы, газовые среды, стоп-материалы для нанесения покрытий (рис. 8).
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 для 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.
Рис. 8. Классификация вспомогательных материалов для пайки: Мк — паяемый материал; Mn — припой
вспомогательные материалы
Для удаления оксидов и предотвращения их образования на Мк при пайке и хранении
Флюсы
химического действия
электрохимического действия
защитного действия от коррозии
Газовые ореды
нейтральные
активные
_ BBKWM
Для предотвращения омачивания Мк жидким Mn
-[ Покр
ытия
T
Стоп-пасты
гальванические
напыляемые
пульверизируемые *
226
По мере нагрева состав флюса может изменяться, так как в нем развиваются процессы испарения, разложения и окисления его компонентов, химического взаимодействия их между собой.
На границе с паяемым металлом возможно взаимодействие флюса с оксидной пленкой и паяемым металлом или компонентами паяемого сплава, процессы восстановления тяжелых металлов из компонентов флюса. Интенсивность и полнота протекания таких процессов зависят от температуры и времени.
Активность жидкого флюса и его защитная функция реализуются только при покрытии им поверхности паяемого металла, так как смачивание жидким припоем, растекание и затекание его в капиллярный зазор при пайке происходит только по офлюсованной поверхности. Поэтому равномерное смачивание паяемого металла жидким флюсом является одним из важнейших условий обеспечения высокого качества паяного соединения.
По характеру воздействия на оксиды различают флюсы электрохимического, химического, растворно-химического и защитного действия. Флюсы защитного действия предохраняют паяемый металл или припой, очищенные перед пайкой, от оксидов, повторного окисления в процессе хранения.
К флюсам электрохимического действия относятся гигроскопичные хлоридные флюсы для низкотемпературной пайки и хлоридно-фторидные флюсы для высокотемпературной пайки алюминия и его сплавов.
Как показали исследования, боридно-хлоридные флюсы, применяемые для пайки сталей и медных сплавов, относятся к флюсам растворно-химического действия. Вероятно, к этому же классу принадлежат боратно-хлоридные и боратно-фторидные флюсы, используемые для пайки сталей и никелевых сплавов.
К флюсам для низкотемпературной пайки с выраженным электрохимическим действием относятся неорганические флюсы хлоридного типа, состоящие из слабодиссоциирующего растворителя и активатора. В качестве растворителя для них используют воду, спирты, а в качестве активатора — соляную кислоту. Такие кислоты, как HNO3, H2SO4, не пригодны для этой цели.
Флюсы, восстанавливающие металл из оксидов по химической реакции, относятся к флюсам химического действия. К флюсам преимущественно химического действия относятся органические флюсы для низкотемпературной пайки. Однако органические флюсы, активированные хлоридами, также приобретают электрохимическое действие.
Неорганические флюсы могут быть как низкотемпературными, так и высокотемпературными. Важнейшими характеристиками флюсов являются температурно-временная область их активности и
227
chipmaker.ru
