Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Петрунин И.Е. -> "Физико-химические процессы при пайке" -> 65

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 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 86 >> Следующая

Таким образом, при пайке железа и углеродистых сталей медью определяющим механизмом миграции припоя в основной металл является проникание его по границам зерен. Диффузия углерода в сталях к участкам, обогащенным медью, препятствует этому.
При пайке легированных сталей медью механизм миграции ее в основной металл более сложный, так как
209
отдельные компоненты могут как ускорять, так и замедлять процесс диффузии меди. Кроме того, легирующие элементы по-разному влияют и на процесс диффузии углерода. Например, кремний, алюминий, фосфор оттесняют углерод, а марганец, хром притягивают его. Поэтому в зависимости от содержания в сталях легирующих компонентов резко может меняться скорость диффузии углерода, а следовательно, и интенсивность проникания меди
по границам зерен аустенита. При введении и в медь легирующих компонентов они будут также влиять на диффузию ее в основной металл. На рис. 66 изображены кривые, характеризующие глубину диффузии в легированные стали медного припоя, являющегося твердым раствором 'цинка и никеля в меди, в зависимости от содержания в нем олова. Как видно из рисунка, с изменением содержания в припое только олова глубина диффузии в основной металл меняется [18].
На глубину диффузии компонентов припоя в основной металл в отдельных случаях решающее влияние оказывает такой технологический фактор, как величина соединительного зазора, определяющая количество жидкой фазы в шве. На рис. 67 показана зависимость ширины диффузионной зоны от величины соединительного зазора при пайке стали Ст. 3 припоем ВЗМИ-49. Из рисунка видно, что с увеличением зазора до 0,15 мм ширина диффузионной зоны возрастает по линейному закону. В данном случае увеличение зазора сильно влияет на прочность паяного соединения. Так, при величине зазора до 0,05—0,06 мм (ширина диффузионного слоя до 0,2 мм) разрушение при испытаниях нахлесточных образцов на
Рис. 67. Зависимость ширины диффузионной зоны от величины зазора при пайке стали Ст. 3 в водороде припоем ВЗМИ-49.
Температура пайки 1120° С, выдержка 1,5 мин
210
разрыв происходит по основному металлу. Дальнейшее увеличение зазора при прочих равных условиях приводит к разрушению по шву.
Таким образом, на характер диффузионных процессов при пайке можно влиять изменением состава и количества припоя в шве и в результате менять свойства паяного соединения в нужном направлении. На рис. 68 по данным автора и А. Я. Куфайкина показана зависимость предела прочности и относительного удлинения
Мн/м2
980
787-
588
¦5J
Со
1
С)
s 392
Па
съ
196-
кГ/ми2 100
80
60
U0
20

бе<;
Г I

/ V


1 ^=3

10
9 <ъ
8 <ь 51
7 i
6 %
5 5
Ч Со
3 1
2 <1
0 2 4 6 6 1Q1Ni
Си 10 в 6 U 2 О
Толщина слоя покрытия, мкм
Рис. 68 Предел прочности и относительное удлинение листовых образцов сплава ОТ4, покрытых гальванически медью и никелем, после нагрева в среде аргона при 1000° С
1 — выдержка 30 мин, 2 — 120 мин
титанового сплава ОТ4 от соотношения слоев гальванически нанесенных меди и никеля, применявшихся в качестве припоя (суммарная толщина покрытия во веек случаях 10 мкм). Как видно из рисунка, наибольшие предел прочности и относительное удлинение достигаются при определенном соотношении компонентов в шве.
Путем повышения температуры и, следовательно, интенсификации диффузионных процессов также можно изменять свойства паяных соединений. На рис. 69 по данным автора и Ю. Ф. Шейна показана зависимость прочности паяных соединений меди на срез от темпера-
211
туры пайки в вакууме 1,33 н/м2 (1 • 10~2 мм рт. ст.) припоем ПСр 2,5 и экспериментальным припоем ПСр 7,5. Как видно из кривых, с повышением температуры пайки прочность соединения значительно повышается. Процесс высокотемпературной пайки низкотемпературными припоями позволяет не только повысить прочность соединений, но и придать им специальные свойства, например, хладостойкость в условиях глубокого холода.
Температура пайка , °С
Рис. 69. Зависимость прочности на срез паяных соединений меди припоями иа свинцовой основе от температуры пайки:
1 — припой ПСр 7,5; 2— припой ПСр 2,5
Реакционная диффузия. В результате процессов, протекающих на границе основной металл — расплав припоя, может образоваться один или несколько слоев интерметаллических соединений. Образование их возможно:
1) путем непосредственного химического взаимодействия основного металла с расплавленным припоем;
212
2) при кристаллизации интерметаллида на поверхность основного металла из жидкой фазы;
3) в процессе охлаждения соединения после пайкк или при последующей термообработке.
Интерметаллиды в процессе пайки могут образоваться в объеме зоны сплавления в виде отдельных разрозненных включений. В этом случае они оказывают значительно меньшее влияние на свойства соединений.
В случае реакционной диффузии концентрация в диффузионной зоне изменяется равномерно только в пределах одной фазы. На границе фаз концентрация меняется скачком. При образовании нескольких интерметаллических слоев последовательность их образования соответствует диаграмме состояния взаимодействующих металлов.
Предыдущая << 1 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed