Технология пайки изделий в машиностроении - Лашко С.В.
ISBN 5-217-01456-3
Скачать (прямая ссылка):
Абразивный и ультразвуковой способы пайки, их температурные интервалы. Критерии активирования. Важная особенность пайки при абразивном или ультразвуковом способах удаления оксидных пленок—осуществление процесса в два этапа: 1) лужение паяемой поверхности легкоплавким припоем; 2) собственно пайка по облуженным поверхностям, выполняемая путем деталей и нагрева их до полного расплавления нанесенного легкоплавкого слоя без внесения или с внесением припоя, в том числе среднеплавкого. Удаление оксидных пленок абразивным и ультразвуковым способами нашло широкое применение для алюминия и его сплавов. Оксиды на паяемой поверхности под слоем жидкого припоя могут быть разрушены с помощью абразива, а также острого шабера, металлической щетки, конца прутка припоя, асбеста, хлопчатобумажной ткани, металлических сеток и т.п. Для этой же цели в припоях с узким интервалом пайки могут быть использованы мелкая стружка латуни, измельченный асбест, пемза и другие материалы, первичные кристаллыширокоинтервальньгхсплавов.находящихсявжидкотвер-дом состоянии (файл 7-2).
233
chipmaker.ru
Порошок абразива смешивают с порошком или стружкой припоя и полученную смесь прессуют в форме стержней или дисков.
Поверхность металла лудят с помощью посторонних частиц абразива при температуре выше температуры полного расплавления (ликвидуса) припоя. Абразивные частицы, имеющие меньшую плотность, чем припой, всплывают на его поверхность при лужении, что облегчает их удаление.
При использовании в качестве абразивных частиц первичных кристаллов припоя, находящегося в жидкотвердом состоянии (когда кристаллы разделены жидкой фазой), оксидные пленки обслуживаемого металла сдираются с поверхности Мк при вращательном или поступательном относительном перемещении детали и массы припоя. Для пайки алюминия абразивно-кристаллическим способом пригодны широкоинтервальные припои состава, %: 1) Sn50, Zn50, *пл - 199 * 355°С, tnyx = 250 * 275°С, tn = 375 * 425°С; 2) Sn85, А115, tDn = 380 + 453°С, ілуж - 390 + 400°С, «в - 450 + 500°С.
Файл 7-2. Абразивная пайка
(с предварительным абразивным лужением)
Mn СП2 СПЗ ТРП Примечание
АД1 Sn — 10Zn (абразивное лужение + + пайка) На воздухе На печи 200 - 250-С, 1 мин Склонность паяных соединений к щелевой коррозии в любых атмосферных условиях
AMu То же То же Тоже То же Тоже
АМцПС Я В печи Лужение при 200 - 210-С, пайка при 590 — 610°С Хорошая коррозионная стойкость паяных соединений
АПС TT Тоже Тоже То же
АД1 Sn - 20Zn TT TT Лужение и пайка при 250-С Склонность паяного соединения к щелевой коррозии в любых условиях
АМц Sn -20Zn TT Tf Лужение и пайка при 250-С То же
АМцПС Sn - 20Zn TT Лужение при 250"C1 лужение при пайке 600°С Хорошая коррозионная стойкость
АПС Sn - 20Zn ТУ То же То же
234
Лужение деталей, имеющих форму тел вращения или скрученных концов проводов, возможно при вращении их в массе жидкотвердого припоя со скоростью 25 — 75 об/мин в одну сторону (например, в сторону навивки провода), а затем в другую сторону.
Лужение относительно слабо окисляющимися припоями, например оловянно-цинковым припоем П2 50А, позволяет вести последующую пайку на воздухе без флюса.
При ультразвуковой пайке оксидную пленку со сплавов удалают путем воздействия на жидкий припой кавитации, возникающей при температуре до 400°С; например, ферромагнитные сплавы инвар (36 % Ni, Fe — ост), монель (36 % Ni; Cu — ост), пермаллой (45 % Ni, Fe — ост), пермендюр (50 % Ni, Cu — ост) изменяют свои размеры при изменении магнитного поля (эффект Джоуля). Магнитострикци-онный эффект в металлах ослабевает по мере повышения температуры и при температуре Кюри сплава исчезает совершенно. Пермендюр применяют при температуре до ~ 400°С.
Ультразвуковая пайка и лужение возможны для большинства цветных металлов — алюминия, ковара, никеля и др. Такой способ имеет ряд преимуществ: уменьшается длительность пайки, снижается ее стоимость, исключается необходимость предварительного удаления оксидов с паяемого материала (достаточно лишь обезжиривание) и последующей промывки паяных изделий. Лужение может быть легко автоматизировано, толщину полуды легко контролировать.
Применение ультразвукового лужения (УЗЛ) ограничено относительно низкой предельной температурой действия источников ультразвуковых колебаний (*луж < 4000C) и возможной эрозией паяемого металла в жидком припое.
Ультразвуковые колебания вызывают более интенсивное растворение алюминия в жидких легкоплавких припоях, чем при абразивном лужении, что ограничивает применение УЗЛ для фольги и проволоки толщиной < 0,5 мм. Подобное интенсивное растворение Мк при ультразвуковом лужении алюминиевых сплавов обусловлено необходимостью проведения его в кавитационном режиме.
Качественное лужение алюминия в олове и припоях Sn — Zn возможно при интенсивностях ультразвуковых колебаний меньше "пороговых" при наличии в расплаве (припоев) твердых частиц, облегчающих "разрыв" жидкости и оказывающих механическое воздействие на поверхностный слой облуживаемого металла (абразивно-кавитационное лужение). Для этого пригодны, например, порошки ферротитана (в олове 4 — 7 %), первичные кристаллы цинка в припое Sn — 20 % Zn (П250А) в области ж — т на диаграмме состояния этой системы. Глубина эрозии алюминия при абразив-но-кавитационном лужении на порядок ниже, чем при обычном
