ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Слабое - звено паяного соединения, совместимость паяемого и технологического материалов при пайке готовым припоем из "Пайка металлов Изд3 " Способность паяного соединения или изделия сопротивляться воздействию внешнего силового или температурного поля и влиянию внешней коррозионной среды определяется в конечном счете сопротивлением их слабого звена. [c.23] Непропаи могут возникать в швах также из-за недостаточного количества припоя или локального вытекания жидкой фазы из зазора в результате сильной химической эрозии паяемого металла, локального несмачивания поверхности М припоем, а также вследствие застревания в шве остатков флюса или воздуха. Высокое химическое сродство паяемого металла с металлической основой или компонентами припоя может привести к образованию хрупких прослоек химических соединений по границе шва при пайке и эксплуатации. В этом случае высокая прочность паяного шва и паяемого металла может быть не реализована в паяном соединении, так как разрушение его будет происходить по такой прослойке или вдоль нее. Следовательно, наличие прослоек химических соединений на поверхности паяемого металла и поверхности раздела паяного шва ограничивает или не обеспечивает работоспособности паяных изделий. [c.24] Интенсивное плавление паяемого металла в контакте с жидким припоем может привести к образованию глубоких и тонких участков с литой структурой, локализующихся в диффузионной зоне паяемого металла или по границам его зерен. Подобные явления при пайке получили название общей или локальной химической эрозии. [c.24] Подрезы как результат развития химической эрозии паяемого металла при его контакте с жидким припоем уменьшают его живое сечение. Подрезы обычно развиваются у галтельных участков паяных швов, т. е. в местах, где количество жидкой фазы шба на единицу поверхности ее контакта с паяемым металлом наибольшее. [c.24] Локальная межзеренная эрозия опасна тем, что при ее развитии паяемый металл может ослабляться по границам зерен и легко разрушаться при воздействии растягивающих или изгибающих напряжений. Развитие локальной эрозии может быть предотвращено в некоторых случаях при повышении температуры пайки, при замене припоя со слабым химическим сродством к паяемому металлу припоем с более сильным химическим сродством [12]. [c.25] Неоднородность структуры в температурном интервале кристаллизации паяного шва при наличии растягивающих напряжений может привести к нарушению сплошности в виде кристаллизационных трещин. Такие трещины встречаются при пайке весьма редко вследствие того, что готовые припои чаще всего выбирают с малым интервалом затвердевания. Однако при применении припоев с широким интервалом затвердевания, хорошо удерживающихся в больших капиллярных зазорах и потому начинающих находить применение в практике, в определенных условиях могут появиться в шве кристаллизационные трещины. [c.25] Наличие или возникновение остаточных растягивающих напряжений при пайке может привести к образованию в паяном соединении трещин прбимущественно по границам зерен паяемого металла в результате его контакта с жидкими припоями с малой растворимостью в них паяемого металла. Предотвращение образования таких трещин возможно технологическими средствами и соответствующим подбором припоя. [c.25] Прослойка слаболегированного твердого раствора в области совместной кристаллизации появляется в результате развития химической неоднородности в паяном шве при его затвердевании. Структурная неоднородность паяного шва обусловлена его формированием из жидкого состояния в узких зазорах при физико-химическом взаимодействии с паяемым металлом. [c.25] При проектировании паяных изделий и технологического процесса их пайки должна быть заранее проанализирована возможность устранения или предотвращения слабых звеньев паяных соединений. [c.26] Своеобразным показателем качества паяного шва и следствием его микронеоднородности является температура распайки. При необходимости ремонта паяного изделия путем замены отдельных его деталей или секций температура распайки паяных швов должна быть ниже температуры солидуса паяного металла. При необходимости ступенчатой пайки или последующей термо-обработкй температура распайки должна быть выше температуры ведения этих процессов. Температура распайки также зависит от структурной неоднородности паяного шва и характера взаимодействия паяемого металла с припоем. [c.26] Совместимость Мк и М при пайке определяется прежде всего характером их физико-химического взаимодействия, зависящего, в свою очередь, от их химической связи. Степень такого взаимодействия определяется их диаграммой состояния. [c.26] Учитывая степень химического взаимодействия элементов А и В в жидком и твердом состояниях, простейшие системы двойных сплавов можно расположить в ряд по возрастанию химической связи между А и В (рис. 5). Такой ряд двойных диаграмм состояния удобно использовать при анализе влияния характера взаимодействия паяемого металла А с припоем В на их совместимость. При таком рассмотрении необходимо учитывать, что диаграммы состояния характеризуют фазовый состав сплавов и состав фаз сплавов в условиях равновесий. [c.26] Однако вследствие стремления термодинамически неравновесных систем к стабильному или метастабильному равновесию диаграммы состояния позволяют судить о направлении развития контактных физико-химических явлений на границе паяемого металла и жидкого припоя в процессе пайки и эксплуатации паяных соединений. [c.26] При отсутствии между элементами А и В химической связи оии не образуют между собой сплавов ни в твердом, ни в жидком состоянии (рис. б, о, табл. 1), По мере возрастания химической связи между ними они образуют последовательно жидкие ограниченные растворы (рис. 5, б) или неограниченные жидкие и ограниченные твердые (рис. б, в—д, з, и), или неограниченные твердые растворы (рио. б, е, ж). При большей силе химической связи между А и В оии способны к образованию химических соединений не-конгруентных, плавящихся о разложением, или более химически прочных — конгруентных, плавящихся без разложения (рис. 5). [c.27] Основные характеристики совместимости паяемого металла А и металла припоя В при панке — смачиваемость, растекаемость, ваполняемость зазора припоем, химическая эрозия паяемого металла, образование прослоек химических соединений на границе паяного шва е паяемым металлом, развитие пористости в шве, охрупчивающее действие жидкого припоя на паяемый металл, а также температура распайки шва. Все эти характеристики зависят от типа диаграммы состояния между паяемым металлом А и припоем В. [c.27] При отсутствии физико-химического взаимодействия между А и В смачивание, растекание и затекание припоя в зазор имеет адгезионный характер и с понижением температуры может стать обратимым. При таком взаимодействии А и В невозможно ни контактно-реактивное их плавление, ни твердожидкое плавление А в контакте с жидким В (припоем). Поэтому состав жидкой фазы при затекании ее в зазор не меняется, температура распайки соединения равна температуре плавления припоя В не развивается химическая эрозия металла А и невозможна диспергация окисной пленки в процессе контактного подплавления паяемого металла А под ней. В рассматриваемом случае металл В является по отношению к А не припоем, а металлическим клеем. [c.27] то процесс качественной пайки невозможен. Может происходить только склеивание А жидким В. [c.30] При образовании между паяемым металлом А и припоем В диаграммы состояния с монотектикой степень их физико-химического взаимодействия еще весьма невелика и взаимодействие между паяемым металлом и припоем может быть слабым. Состав шва будет определяться в основном величиной растворимости паяемого металла в жидком припое при температуре пайки. При таком их взаимодействии механические свойства паяного шва определяются механическими свойствами припоя В и сцеплением его с паяемым металлом по контактной границе. [c.30] При малом значении контактное твердожидкое подплавле-ние металла А в контакте с жидким припоем В под окисной пленкой может не происходить и пайка будет возможна только при полном удалении слоя окисных пленок с поверхности паяемого [металла. [c.30] Вернуться к основной статье