Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Петрунин И.Е. -> "Физико-химические процессы при пайке" -> 10

Физико-химические процессы при пайке - Петрунин И.Е.

Петрунин И.Е. Физико-химические процессы при пайке — М.: Высшая школа, 1972. — 280 c.
Скачать (прямая ссылка): fizhimprocespripayke1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 86 >> Следующая

Процесс образования контактно-реакционного спая носит принципиально иной характер (рис. 7). При температуре пайки ^к_р между приведенными в контакт металлами Л и В протекают диффузионные процессы массо-переноса в твердой фазе. В итоге в них образуются диффузионные слои с переменной концентрацией диффундирующих компонентов. В результате пересыщения и взаимодействия образующихся в диффузионных зонах твердых растворов возникает жидкая фаза состава D со стороны компонента А и состава Е со стороны компонента В.
Если пайка ведется при эвтектической температуре,
30
to состав образующейся жидкости точно соответствует эвтектике. При более высоких температурах энергетически более выгодным становится образование жидкости, соответствующей по составу точке пересечения линии ликвидуса равновесной диаграммы состояния с изотермой температуры пайки.
Первичная жидкость в зоне контакта возникает преимущественно по границам зерен и дефектам структуры
Рис. 7. Схема диаграммы состояния:
А и 5— металлы, образующие контактно-реакционные спаи
металлов, однако в отдельных случаях она образуется в объеме зерен. Так, при контактно-реакционной пайке меди с серебром можно наблюдать образование жидкой фазы в диффузионной зоне в зернах серебра.
Поскольку диффузия в жидкой фазе на несколько порядков выше, чем в твердой, то следующей после образования жидкой фазы стадией будет взаимодействие между жидкостями состава D и Е.
Последующее развитие процесса взаимодействия связано с диффузией компонента В из жидкости состава D в металл А и соответственно компонента А из жидкости состава Е в металл В. Возникающие при этом диффузионные зоны растворяются в жидкой фазе. При температуре пайки процесс этот протекает до тех пор, пока один из взаимодействующих металлов полностью не расплавится. Скорость контактного плавления взаимодействующих металлов при постоянной температуре пайки определяется диффузией в жидкой и твердой фазах, составом
31
жидкостей в точках D и Е и характером взаимодействия последних. Таким образом, направление процессов при формировании контактно-реакционного спая прямо противоположно направлению процессов, протекающих при формировании растворно-диффузионного спая. Увеличение времени выдержки приводит не к исчезновению жидкой фазы, как это происходит при образовании растворно-диффузионного спая, а к возрастанию ее количества.
О 50 100 150 ж
Расстояние. мкм
Рис. 8. Распределение олова в гал-тельной части шва при пайке вольфрама оловом
При диспергировании основного металла под действием расплава припоя размер частиц в зоне сплавления может быть различным. Из рис. 8, на котором показано распределение олова в галтельной части шва при пайке вольфрама оловом, можно видеть, что в зоне сплавления содержатся сравнительно крупные частицы вольфрама, обнаруживаемые при микрорентгеноспектралыюм анализе на установке МАР-1. При пайке вольфрама серебром отдельные частицы вольфрама в зоне сплавления микро-рвнтгеноспектральным анализом не обнаруживаются.
При длительных выдержках происходит образование псевдораствора основного металла в расплаве припоя во
32
всем объеме зоны сплавления. Затвердевание зоны сплавления при температуре пайки в этом случае лимитируется интенсивностью диспергирования и процессами, способствующими удалению жидкости из соединительного зазора.
При большом количестве дисперсных частиц в шве затвердевание зоны сплавления носит характер спекания порошков в присутствии жидкой фазы (рис. 9). Как видно из рис. 9, в соединительном зазоре в местах, пере-
Рис. 9. Микроструктура соединения при пайке вольфрама оловом в среде водорода. Температура пайки 930° С, выдержка 1 мин\ XII50
крытых дисперсными частицами, произошло сращивание соединяемых металлов.
Для образования «бездиффузионного», растворнодиффузионного, контактно-реакционного и диспергированного спаев при формировании паяных соединений необходимо обеспечить определенный комплекс условий. Эти условия создаются в результате протекания на границе основной металл — припой и в зоне сплавления ряда процессов, основными из которых являются: флюсование, смачивание, капиллярное течение, диффузия, растворение, кристаллизация. Рассмотрению этих процессов посвящены последующие главы.
2—3451
Глава II
ФЛЮСОВАНИЕ § 4. ОСОБЕННОСТИ ФЛЮСОВАНИЯ ПРИ ПАЙКЕ
Наличие окисной пленки на поверхностях основного металла и расплавленного припоя препятствует взаимодействию между ними. Для удаления пленки в процессе пайки применяют флюсы, самофлюсующие припои, контролируемые газовые среды, вакуум, физико-механичес-кие средства. Наиболее древними из этих средств являются флюсы, применение которых известно еще задолго до нашей эры.
Перед пайкой или в процессе пайки на соединяемые поверхности деталей и припой наносят флюс в виде водных, спиртовых и глицериновых растворов, паст или в порошкообразном состоянии. В определенном интервале температур он проявляет флюсующее действие.
Разнообразие физико-химических свойств металлов и сплавов, применяемых в паяных изделиях, а следовательно, различия в составе, свойствах и строении образующихся на их поверхности окисных пленок вызвали необходимость применения различных флюсующих веществ. Одни из них обладают определенной степенью универсальности, т. е. могут применяться для ряда металлов и сплавов, другие имеют узко специализированное назначение. Наиболее универсальными для высокотемпературной пайки оказались флюсы на основе тетраборно-кислого натрия и борной кислоты. Для низкотемпературной пайки — флюсы на основе хлористого цинка.
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed