Суббота, сентября 23, 2017

Приглашаем авторов статей
Если есть умение, профессионализм, талант, - пишите, публикуйте Ваши статьи, делитесь своими знаниями и опытом на нашем портале... Подробнее...


Припои и флюсы для пайки

Прочность пайки зависит, в первую очередь, от правильного подбора припоя и флюса и, во вторую очередь, от тщательности подготовки спаиваемых деталей.

Это значит, что их поверхности должны быть очищены от окислов, которые мешают проникать припою в спаиваемые детали (диффундировать).

При пайке надо всегда помнить, что температура плавления припоя должна быть ниже максимальной рабочей температуры флюса.

Там, где в тексте эта температура не приводится, дается разъяснение, какими припоями можно паять с данной маркой флюса.


Припои

Основные свойства, которыми должен обладать припой, можно сформулировать так:

  • температура его плавления должна быть ниже температуры плавления спаиваемых металлов;
  • он должен хорошо смачивать спаиваемый металл;
  • припой должен быть относительно прочным;
  • при пайке не должны образовываться пары (металл — припой), отрицательные в электрохимическом отношении, в противном случае паяный шов быстро разрушится;
  • металлы, входящие в состав припоя, должны быть недефицитными и недорогими.

Припои по своим физическим свойствам делятся на две группы:

  • легкоплавкие припои (их еще называют мягкими припоями) с температурой плавления до 500°
  • и тугоплавкие (твердые) с температурой плавления выше 500°.

Наиболее широко распространены легкоплавкие припои на основе сплава олово-свинец

Таблица 1
Припои на основе олово-свинец

Марки припоя Температура
плавления оС
Применение
Олово 232 Для лужения
ПОС 90 220 То же
ПОС 61 185 Для пайки меди и стали
ПОС 50 210 Для пайки меди, латуни, никеля, серебра и т.д.
ПОС 40 235 То же
ПОС 30 256 ---
ПОС 18 277 Для пайки свинца, цинка, луженной жести
ПОС 4-6 265 Для пайки меди и стали

Примечание

Все припои содержат небольшой процент примеси сурьмы. Последний припой содержит 5 - 6% сурьмы.
В (табл. 1) приведены припои на основе сплава олово-свинец, для сравнения сюда включено олово.
Цифра в марке припоя говорит о количестве (в %) олова в данном припое, остальное - свинец.

Из тугоплавких применяются припои на основе меди и серебра

Кроме припоев для пайки стальных и никельсодержащих сплавов пользуются иногда медью марок МО, Ml, M2, МЗ и М4.

Употребляется медь в виде:

  • проволоки,
  • ленты,
  • фольги
  • и порошка.

Температура пайки медью лежит в пределах 1150—1200°.

Латуни (сплавы медь-цинк) и специальные медно-цинковые припои хороши тем, что температура их плавления несколько ниже, чем у меди. Соединения, спаянные латунью, более прочны, чем спаянные медью.
В (табл. 2) приведены три широко распространенных медно-цинковых припоя и некоторые марки латуней, применяемых в качестве припоев.

Таблица 2
Медно-цинковые и латунные припои

Марки припоя
(латуни)
Температура
плавления, оС
Применение
ПМЦ 36 825 Для пайки латуни марки Л 62
ПМЦ 48 865 Для пайки медных сплавов
ПМЦ 54 880 для пайки меди и сплавов из стали
Л 62 905 Для пайки меди и стали
Л 68 938 То же

Медно-фосфорные припои отличаются относительно низкой температурой плавления и хорошей затекаемостью в расплавленном состоянии. Наличие в припоях фосфора при пайке меди и ее сплавов позволяет иногда обходиться без флюса, так как фосфор обладает флюсующими свойствами.

При пайке медно-фосфорными припоями латуни Л62, нейзильбера*, алюминиевой бронзы и медно-никелевых сплавов необходимо применять борсодержащие флюсы.
По ГОСТу пайка стали медно-фосфорными припоями не допускается из-за хрупкости паяного шва. Однако при отсутствии медно-цинковых или серебряных припоев можно применять и медно-фосфорные.

К основным медно-фосфорным припоям относятся так называемые фосфористые меди марок МФ-1, МФ-2, МФ-3.

  • Температура плавления первых двух - 750°
  • третьего - 700°.

Из тугоплавких (твердых) припоев наиболее примечательными являются припои на основе серебра

Их универсальность (можно паять все металлы, кроме алюминия, магния и легкоплавких металлов),

  • прочность,
  • пластичность,
  • коррозионная стойкость,
  • высокая температура плавления

ставят их в первый ряд среди других припоев.
Даже относительная дороговизна нисколько не умаляет их достоинств.

Из припоев на основе серебра некоторые умельцы отливают мормышки!

В (табл. 3) приведены основные марки серебряных припоев. Цифра в марке припоя показывает количество (в %) серебра, остальное — в основном медь.

Таблица 3
Основные марки серебряных припое

Марка припоя Температура
плавления, оС
Марка припоя Температура
плавления, оС
ПСр 72 779 ПСр 44 800
ПСр 71 795 ПСр 40 605
ПСр 70 755 ПСр 37,5 810
ПСр 62 700 ПСр 25 775
ПСр 50 850 ПСр 12М 825
ПСр 45 725 ПСр 10 850

Флюсы

Назначение флюсов при пайке:

  • защита зачищенных деталей от окисления,
  • удаление с поверхности металла пленки окислов,
  • улучшение смачивания припоем спаиваемых деталей.

Все многообразие флюсов можно разделить на три группы:

  • некоррозионные
  • слабокоррозионные
  • и коррозионные.

Некоррозионные флюсы (их еще называют защитными)
не растворяют пленку окислов на металле, а лишь защищают при пайке тщательно зачищенную поверхность.
После окончания пайки остатки флюса можно не удалять с поверхности спаянных деталей, так как он не вызывает коррозии.

Слабокоррозионные флюсы
участвуют в разрушении пленки окислов. Остатки флюса необходимо удалять.

Коррозионные (активные) флюсы
энергично разрушают пленку окислов, поэтому иногда удается спаивать незачищенные металлические детали.
Удалять остатки флюса после пайки обязательно!


Отдельную группу составляют борсодержащие флюсы для пайки тугоплавкими припоями

К некоррозионным флюсам относятся неактивированные флюсы на основе канифоли (табл. 4).

Максимальная рабочая температура этих флюсов 300°!


Таблица 4
Флюсы на основе канифоли

Компоненты, % вес. Что и чем паяется
Канифоль-40, бензин-50
керосин - 10
Канифоль-30, Этиловый спирт - 70
Канифоль-24, стеарин -1, Этиловый спирт - 75
Канифоль-6,глицерин-16,
Этиловый спирт (денатурат)-78
Пайка меди и ее сплавов, серебра (редко — стали) свинцово-оловянистыми припоями

К слабокоррозионным флюсам относится большая группа активированных флюсов на основе канифоли, но есть и такие, где канифоль отсутствует (табл. 5).

  • первые флюсы имеют максимальную рабочую температуру - 300°
  • вторые - 350°

Таблица 5
Флюсы на основе канифоли, глицерина и спирта

Компоненты, % вес. Что и чем паяется
Канифоль - 30, Этиловый спирт - 60, уксусная кислота - 10
Канифоль - 38, Этиловый спирт - 50, ортофосфорная кислота - 12
Канифоль - 24, Этиловый спирт - 75, хлористый цинк - 1
 
Для>пайки>меди,>ее сплавов, серебра, никеля, цинка, свинцово- оловянистыми припоями
 
Канифоль - 28, Этиловый спирт - 65, хлористый цинк - 5, хлористый аммоний - 2
Глицерин 22,хлористый аммоний - 4, хлористый натрий - 0,12, раствор хлористого цинка - 73,88
Для пайки меди и цинка
Глицерин - 35, солянокислый гидразин - 5, вода - 60
Этиловый спирт - 46, ортофосфорная кислота - 9, вода - 45
Для пайки меди и сплавов, никеля, серебра, стали

Основу почти всех коррозионных (активных) флюсов составляют хлориды металлов и, в частности, хлористый цинк.

Максимальная рабочая температура этих флюсов до 400°! (табл. 6)

Таблица 6
Флюсы на основе хлоридов металлов

Компоненты, % вес Применение
Хлористый цинк - 40, вода - 60
Хлористый цинк - 30, хлористый амоний - 10, вода - 60
Хлористый цинк - 30, солянная кислота - 30, вода - 40
Хлористый цинк - 70, хлористый натрий - 15, хлористый амоний - 15
Для пайки и лужения стали, меди, ее сплавов, никеля, серебра.
Хлористый цинк - 40, двухлористое олово - 5, хлорная медь - 0,5, соляная кислота - 3,5, вода - 51 Пайка стали припоями с большим содержанием свинца
Хлористый цинк - 40, хлористый натрий - 5, хлорная медь - 1, хлористый калий - 1, соляная кислота - 1, вода - 52 Пайка стали и меди (и сплавов) припоями с большим содержанием свинца и цинка.
Хлористый натрий - 15, хлористый амоний - 1,5, соляная кислота - 36, спирт денатурат - 12,8, ортофосфорная кислота - 2,2, хлористое железо - 0,6, вода - 31,9 Пайка углеродистых сталей.

В отдельной таблице приводятся флюсы для пайки нержавеющих сталей

Максимальная рабочая температура этих флюсов 400°!

Таблица 7
Флюсы для пайки нержавеющих сталей

Компоненты, % вес Применение
Хлористый цинк (насыщенный раствор) - 100
Хлористый цинк (насыщенный раствор) - 75, соляная кислота - 25
Хлористый цинк (насыщенный раствор) - 90, уксусная кислота - 10
Ортофосфорная кислота - 100
Ортофосфорная кислота - 99, сернокислая медь - 50
Хлористый цинк - 30, хлористый амоний - 10, хлорная медь - 10, соляная кислота - 50
Хлористый цинк - 50, хлористый амоний - 5, соляная кислота - 1, вода - 44
Пайка нержавеющей
стали

Как уже было сказано, флюсы для пайки тугоплавкими припоями сводятся в отдельную группу, состоящую из двух подгрупп:

- флюсы для пайки медными припоями (табл. 8)

Таблица 8
Флюсы для пайки медными припоями

Компоненты, % вес Применение
Бура (прокаленная) -100 Пайка углеродистых сталей и
меди медно-цинковыми припоями
Бура (прокаленная) - 80, борная кислота - 20 Пайка молоуглеродистых сталей и меди
Бура (прокаленная) -50, борная кислота - 50, все разводится концентрированным раствором хлористого цинка Пайка нержавеющих сталей, меди медными припоями
Бура (прокаленная) - 12, борная кислота - 78, флористый кальций - 10 Пайка нержавеющих сталей, меди медными припоями

- флюсы для пайки серебряными припоями (табл. 9)

Табица 9
Флюсы для пайки серебряными припоями

Компоненты, % вес Применение
Хлористый кальций - 50, хлористый барий - 50
Бура (прокаленная) - 80, борная кислота - 20
Бура (прокаленная) - 50, борная кислота - 35, фтористый кальций - 15
Бура (прокаленная) - 30, тетрафторборат калия - 70
Пайка серебрянными припоями всех металлов и сплавов, кроме алюминия и магния

Порядок изготовления флюса влияет на его качество

Ниже (табл. 10) приводится порядок приготовления некоторых флюсов.
Взяв за основу приготовление одного флюса, можно правильно приготовить другой флюс с такими же компонентами или несколько отличными.

Таблица 10
Приготовление флюса

Компоненты Порядок приготовления

Канифоль, этиловый спирт, уксусная кислота

Размолотую в порошок канифоль растворить в подогретом спирте и после охлаждения добавить уксусную кислоту

Канифоль, стеарин, хлористый цинк, хлористый аммоний, вазелин, вода

Размолотую канифоль тщательно смешать со стеарином. Порошок хлористого цинка и хлористого аммония залить водой и размешать, Разогреть то и другое. Второй раствор влить в расплавленную канифоль со стеарином. Размешать и добавить вазелин.

Ортофосфорная кислота, этиловый спирт, вода

Этиловый спирт разбавляют водой и к раствору добавляют ортофосфориую кислоту

Хлористый цинк, хлористый аммоний, вода

В горячей воде растворяется хлористый аммоний.

После охлаждения раствора к нему добавляется хлористый цинк.

Хлористый цинк, двухло-ристое олово, хлорная медь, хлористый калий, соляная кислота, вода

В части горячей воды с соляной кислотой растворить днухлористое олово и хлорную медь. В другой части воды растворить хлористый цинк и хлористый калий. Первый раствор влить во вто-рой и тщательно перемешать.

Хлористый калий, хлористый литий, фтористый натрий, хлористый цинк

Псе порошкообразные компоненты смешан., расплавить и после остывания размолоть. Хранить в плотно закрывающейся стеклянной посуде.

Бура Расплавить буру, охладить и размолоть до порошкообразного состояния. Хранить в плотно закрывающейся стеклянной посуде.
Бура, борная кислота Прокаленую и размолотую буру смешать с нужным количеством борной кислоты. Хранить в плотно закрывающейся стеклянной посуде.

Для изготовления припоя из отдельных компонентов пользуются правилом:
сначала расплавляют более тугоплавкий металл, а в нем остальные помере убывания температуры плавления.