Технология пайки изделий в машиностроении - Лашко С.В.
ISBN 5-217-01456-3
Скачать (прямая ссылка):
і» Cu-Ni--Mn Cu - 38Mn --20Ni Ni-Cu Mn 880
Алюминии Al-Si--Mg Al - 11,7Si --Mg Al-Si Mg 550
Примечание. Пайка в вакууме: * 13,33 Па, ** 0,133 Па.
Реактивно-флюсовая пайка. Для расплавов галогенидов электрохимический ряд напряжений существенно зависит от природы и состава растворителя и температуры. Так, по Л.Л. Антипкину и Ю.К. Делимарскому, такой ряд для расплава NaP имеет вид: Na, Mn, Zn, Al, Cd, Ре, Pb, Со, Ni, Bi, Zr, Cr; для расплава NaCl: Ba, Cr, К, Li, Na, Ca, Mg, Be, Mn, Al, Zn, Cd, Pb, Sn, Cu, Со, Ni, Ag, Rg, Bi; для расплава NaOH: Na, Zn, Sb, Cd, Pb, Bi.
118
В таком ряду напряжений каждый металл способен вытеснять из солей другие металлы, расположенные правее него.
Температураначала самопроизвольного процесса восстановления металлов из галогенидов в контакте с паяемым металлом определяется изменением знака изобарного потенциала с (+) на (—).
Чтобы вытесненный из соли металл мог стать припоем, температура плавления его должна быть ниже температуры пайки. Только при этом условии вытесненный металл может смачивать паяемый металл, контактно расплавлять его под слоем оксидной пленки, проникая через несплошности в ней, и диспергировать ее и, таким образом, активизировать действие флюса, облегчать растекание готового припоя по поверхности паяемого металла и затекание его в зазор.
На примере алюминиевых сплавов обнаружено [11], что процессы взаимодействия паяемого материала с компонентами реактивных флюсов могут протекать с выделением теплоты и эта теплота в условиях погружения в расплав, галогенидов МеГ может быть использована для пайки и даже сварки. При этом происходит экзотермическая реакция:
Ме(т)+Ме^Хж)=МеГ(г)+Ме'(т)+<? .
Для определения нижней границы температурного интервала активности расплава галогенидов необходимо знать температуру начала самопроизвольной реакции, что определяется по изменению изобарного потенциала реакции в зависимости от температуры. Реакция алюминия с галогенидом олова, цинка, кадмия, свинца и висмута при температуре выше температуры плавления восстановленного металла имеет вид:
2AJ2(t) +лМеГ(6/л)(ж) -2 Ai2T3(t) +6Ме(х),
где Г — галогены Cl, Br.
Для Bi коэффициент п - 3; для Zn, Pb, Cd п - 2.
При пайке с ограниченным объемом флюса или с флюсом, содержащим кроме галогенидов металлов, восстанавливаемых в контакте с паяемым металлом, также соли металлов, не восстанавливаемых в этих условиях, эффект экзотермического нагрева проявляется намного слабее. Реактивно-флюсовая пайка получила наибольшее распространение для алюминия (файл 4-14), а в последнее время также для меди, медных сплавов и сталей в связи с повышенной активностью реактивных флюсов.
Композиционная пайка. При пайке изделий, собранных с некапиллярными или неравномерными зазорами, для удержания жидкой фазы припоя в зазоре и управления растеканием его по поверхности используют композиционные припои, состоящие из
119
chipmakeT.ru
Файл U-IU- Реактивно-флюсовые припои для папки алюминия
Основа Mn Состав флюса, % Температура BOC-ста-новле-ния металла, •с Коррозионная стойкость паяных соединений
Cd CdCl2 < 177 Пониженная
Pb PbCl2 < 177 Пониженная
Zn ZnCl2 < 197 п
Sn SnCl2 <177 п J
Bi BiCl2 227 Tf
Bi BiBr3 327 Tt
Pb PbPr2 >427 Tf
Zn-Cd ZnCl2 -NaF- -10 г, CdF -0,5 г 147 Повышенная
Zn 8NH4Br - 2NaF - 90ZnCl2 420 Высокая
Zn 90ZnCl 2 - 8NH4Cl -2NaF 380 TT
120
наполнителлилегкогшавкойсоставляющей(композиционнаяпайка). Температура плавления наполнителя должна быть выше температуры пайки. Наполнитель композиционного припоя может быть в виде порошка, гранул и волокон. В файле 4-15 приведен состав композиционных припоев для титанового сплава ОТ4.
Основа Mn Состав флюса, % Температура BOC-ста-новле-ния металла, •с Коррозионная стойкость паяных соединений
Sn 90SnCl2 - 8NH4Cl - 2NaF 330 Высокая
Zn 90ZnCl2 - 10NH4Cl 410 п
Sn 90SnCl2 - 10NH4Cl 360 Пониженная
Zn-Sn 45ZnCl2 - 45SnCl2 -- 10NlI4Cl 330 Повышенная
Zn-Sn 76,5ZnCl2 -- 13,5SnCl2 - 8NH4Br --2NaF 380 п
Zn-Sn 76,5ZnCl2 --13,5SnCl2--8NH4Cl-2NaF 370 п
Zn-Sn 72ZnCl2 - 18SnCl2 --8NH4Br-2NaF 350
Zn-Sn 72ZnCl2 - 18SnCl2 -- 2NaF- 8NH4Cf 340 »
Zn-Sn 46,8ZnCl2 -- 43,2SnCl2 -- 8NH4Br - ZNaF 330
Zn-Sn 46,8ZnCl2 -- 43,2SnCl2 -- 8NH4Cl - 2NaF 320 —
121
Файл Ь-15. Композиционные припои с порошковым наполнителем OTk для пайки титановых сплавов
Основа Mn Температура пайки, °С Временное сопротивление при 20 °С о-., МПа
Ti-Cu 1050 800
Ti-Cu- Ni 1050 920
Ti-Cu- Zr 105 35 Равнопрочное сое-
динение при 300 °С
При другой разновидности композиционной пайки (пайке армированными припоями) в качестве нерасплавляемой части припоя (наполнителя) применяют армирующие материалы — спеченную губку, сетки и др.
Важнейшая роль наполнителя при такой пайке состоит в образовании из его частиц системы капилляров, направляющих растекание и затекание жидкой фазы. Кроме того, наполнитель может насыщать жидкую фазу при пайке основой паяемого материала и, таким образом, снижать ее эрозионную активность, очищать застойную атмосферу зазора от кислорода и улучшать смачиваемость поверхности соединяемых деталей, упрочнять паяный шов.
