Материалы для пайки

Качество паяных соединений зависит от правильного выбора основного металла, припоя, флюса, способа нагрева, зазоров, типа соединения.

По прочности паяные соединения уступают сварным. При этом пайка имеет некоторые технологические преимущества перед сваркой:

1. Дает возможность соединения разнородных металлов и даже металла с неметаллом.

2. Температура нагрева детали при пайке значительно ниже, чем при сварке, то при пайке нет значительных остаточных деформаций и не происходит коробления , не расплавляются кромки и не изменяется структура и механические свойства соединяемых деталей.

3. Простота технологического процесса, хорошие условия для автоматизации и механизации пайки, высокая производительность труда.

Паять можно углеро­дистые и легированные стали всех марок, твердые сплавы, цветные металлы, серые и ковкие чугуны. При пайке металлы со­единяются в результате смачивания, рас­текания жидкого припоя по нагретым поверхностям и затвердевания его после охлаждения. Прочность сцепления припоя с соединяемыми поверхностями зависит от физико-химических и диффузионных процессов, протекающих между припоем и основным металлом, и, как правило, определяется прочностными характери­стиками припоя.

Основные требования к припоям :

1. Хорошо растворять основной металл

2. Иметь температуру плавления как минимум на 50…100 С ниже температуры плавления паяемых металлов.

3. Обеспечивать хорошее смачивание металла и хорошее заполнение шва пайки.

4. Образовывать прочные, пластичные и корррозионно- устойчивые швы.

5. Иметь коэффициент линейного расширения не отличающийся резко от коэффициента линейного расширения паяемых металлов.

6. Быть дешевым и недефицитным.

Припои представляют собой сплавы цветных металлов сложного со­става. Все припои по температуре плавле­ния подразделяют на особолегкоплавкие (температура плавления < 145 °С), легкоплавкие (145 ... 450 °С), среднеплавкие (450... 1100 °С) и тугоплавкие (> 1050 °С).

К особолегкоплавким и легкоплавким припоям относятся оловянно-свинцовые на основе висмута, индия, кадмия, цинка, олова, свинца; к средне- и высокоплавким припоям - медные, медно-цинковые, мед-но-никелевые, с благородными металлами.

Припои изготовляют в виде прутков, проволок, листов, полос, спиралей, дисков, колец, зерен и др., укладываемых в место соеди­нения.

Изделия из алюминия и его сплавов паяют с припоями на алюминиевой осно­ве с кремнием, медью, оловом и другими металлами. Магний и его сплавы паяют припоями на основе магния с добавками алюминия, меди, марганца и цинка. Изде­лия из коррозионно-стойких сталей и жа­ропрочных сплавов, работающих при вы­соких температурах (свыше 500 °С), пая­ют тугоплавкими припоями на основе железа, марганца, никеля, кобальта, тита­на, циркония, гафния, ниобия и палладия.

Флюсы паяльные применяют для очистки поверхности паяемого материала, а также для снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания и смачиваемости жидкого припоя. Флюс (кроме реактивно-флюсовой пайки) не должен химически взаимодействовать с припоем. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавле­ния припоя. Флюс в расплавленном и га­зообразном состояниях должен способст­вовать смачиванию поверхности основно­го металла расплавленным припоем.

Флюсы могут быть твердые, пастообразные и жидкие. Для пайки наиболее применимы следующие флюсы: бура Na₂B₄О₇, борная кислота НгВО₃, хлори­стый цинк ZnCl₂, фтористый калий КF и др.