Растворение основного металла в жидком припое

Данный случай взаимодействия встречается в практике пайки, например, никеля медью, железа марганцем и др. После расплавления припоя в процессе последующей выдержки при температуре пайки Тп происходит растворение основного металла в жидком припое и насыщение им припоя до концентрации i. Равновесный состав жидкой части шва, отвечающий точке пересечения линии равновесного ликвидуса с изотермой пайки, достигается в капиллярных зазорах в течение секунд (рис. 4). [c.14]

РАСТВОРЕНИЕ ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА В ЖИДКОМ ПРИПОЕ [c.37]

Понижение скорости растворения основного металла в жидком припое при повышении растворимости последнего в паяемом металле связано главным образом с двумя факторами [c.43]

Из уравнения (35) следует, что кинетика растворения основного металла в расплавленном припое определяется соотношением свойств взаимодействующих металлов, площадью контакта между ними и количеством жидкой фазы. [c.87]

Растворно-диффузионный спай, когда основной металл и припой образуют между собой твердые растворы, если не учитывать диффузию в твердой фазе при нагреве под пайку, начинает формироваться с момента смачивания основного металла расплавом припоя. В результате протекающего при этом растворения твердого металла в жидком припое состав зоны сплавления изменяется, достигая равновесного при данной температуре, соответствующего пересечению изотермы с линией ликвидуса. В процессе растворения одновременно идет диффузия из жидкости в твердую фазу, но поскольку скорость растворения твердого металла в жидком значительно выше, чем диффузия в твердой фазе, то диффузионная зона на поверхности основного металла не образуется. С приближением состава зоны сплавления к равновесному скорость растворения основного металла замедляется, и в основном металле начинает образовываться диффузионная зона. Наиболее активная диффузия при этом протекает по границам зерен и дефектам структуры основного металла. [c.118]

Скорость растворения паяемого металла в жидком металле (припое) в значительной степени зависит от предельной растворимости припоя в паяемом металле (крутизны линии солидуса, их диаграммы состояния) и растворимости основного металла в жидком припое (крутизны линии ликвидуса). [c.38]

Как можно видеть из уравнений, во всех трех рассмотренных случаях кинетика растворения характеризуется аналогичными зависимостями, а расплав зоны сплавления насыщается по экспоненциальному закону. Из последнего уравнения следует, что кинетика растворения основного металла в расплавленном припое определяется соотношением физико-химических свойств взаимодействующих металлов, площадью контакта между ними и количеством жидкой фазы. [c.105]

В первом случае скорость растворения паяемого материала в жидком припое оценивали по глубине расплавления основного материала в галтельных участках капиллярного шва в течение постоянного времени. Во втором случае скорость растворения паяемого металла оценивали по уменьшению массы образца на единицу его первоначальной поверхности в единицу времени после погружения в ванну с жидким припоем, объем которой в 20 раз превышал объем образца. [c.41]

Растворение паяемого металла в припое по типу в (см. рис. 17) наблюдается при пайке с весьма ограниченным количеством припоя, когда с повышением температуры процесс растворения основного материала в жидкой фазе замедляется независимо от характера их физико-химического взаимодействия. При этом жидкая фаза в процессе пайки может исчезнуть. [c.45]

Растворно-диффузионный спай образуется, когда основной металл и припой обладают взаимной растворимостью, а продолжительность контактирования твердой и жидкой фаз превышает время релаксации пика межфазной энергии. Растворно-диффузионный спай наиболее часто встречается в паяных соединениях. Смачивание основного металла расплавом припоя в условиях нагрева их до одинаковой температуры создает благоприятные условия для развития диффузионных процессов и растворения твердого металла в жидком. [c.11]

Если паяемый металл и расплавленный припой образуют между собой химические соединения, то в процессе пайки могут выделяться интерметаллические соединения. В зависимости от природы основного металла и режима пайки образование интерметаллических соединений возможно в жидкой фазе при определенной концентрации растворенного основного металла в расплаве припоя или в результате реакции на твердой поверхности основного металла. [c.94]

Особенно быстрое растворение основного металла наблюдается в том случае, когда в процессе пайки при взаимодействии жидкого припоя и паяемого металла происходит образование легкоплавкой эвтектики, содержащей значительное количество паяемого металла (при контакте титана с жидкими серебряными припоями, содержащими большое количество меди, ниобия с никелевыми или медно-марганцово-никелевыми припоями, меди с серебряными припоями и т. п.). Для уменьшения скорости растворения паяемого металла в припое в качестве последнего лучше применять не чистый легкоплавкий металл, а его эвтектику с паяемым металлом. Такой припой лучше растекается и затекает в капиллярные зазоры и меньше растворяет паяемый металл. [c.43]

Следовательно, для уменьшения скорости растворения паяемого металла в припое необходимо а) ограничивать время контакта жидкого припоя с паяемым металлом б) паять при возможно более низкой температуре в) по возможности исключать или хотя бы ограничивать легирование паяемого сплава компонентами припоя г) применять при пайке в качестве припоя не чистый легкоплавкий металл, а его сплавы с паяемым металлом, например эвтектики д) применять в паяных конструкциях металл, образующий с припоем широкую область твердых растворов е) строго дозировать количество припоя ж) избегать применения припоев, образующих с основным металлом легкоплавкие эвтектики, богатые паяемым металлом. [c.46]

Выводятся элементы припоя из зоны шва путем их испарения или диффузии в основной металл. Вводятся элементы основного металла в шов в процессе пайки растворением его в жидком припое и диффузией компонентов основного металла в шов в твердом состоянии. [c.160]

Технологичность паяных соединений. Прочность паяного соединения определяется качеством паяного шва, которое в основном зависит от конструкции узла, материала соединяемых деталей, выбора припоя и метода пайки. В процессе пайки происходит взаимное растворение и диффузия основного металла и расплавленного припоя. Для обеспечения высокого качества пайки расплавленный припой должен хорошо смачивать и растекаться по поверхностям соединяемых деталей. Смачивание является первой стадией молекулярного взаимодействия жидкого припоя с поверхностным слоем металла соединяемых деталей. Смачивание проявляется в частичном или полном растекании жидкой капли по поверхности твердого тела. [c.470]

Смачивание расплавленным припоем основного металла сопровождается растворением его в жидкой фазе и диффузией припоя в основной металл. Образование при этом твердого раствора в диффузионной зоне почти всегда сопровождается изменением периода решетки. В системах основной металл — припой, таких как медь — цинк, медь —галлий, медь—германий, серебро— кадмий, серебро — индий, серебро — олово, решетки меди и серебра растягиваются растворенными элементами. В системах серебро — цинк, серебро — галлий, наоборот, решетка оказывается сжатой [12]. Возникновение в связи с этим собственных напряжений в. зоне спая может выз- [c.52]

Припой представляет собой сплав, с помощью которого производится соединение металлических деталей за счет взаимодейстдия жидкого припоя с поверхностными слоями металлов. Припой имеет температуру плавления ниже, чем у соединяемых металлов, и обладает способностью их смачивать. При пайке происходит частичное растворение основных металлов в жидком припое, диффузия атомов компонентов припоя в эти металлы, химические реакции между компонентами припоя и основными металлами и другие процессы. Припои должны иметь хорошую жидкотекучесть, малый интервал температур кристаллизации, механическую прочность, коррозионную стойкость и высокую электрическую проводимость. Припои с температурой плавления Г,и, ss 450 С называют мягкими, припои с Т л > 450° С твер- [c.280]

Основными характеристиками, определяющими паяемость материала, являются растекание припоя, затекание последнего в зазор между соединяемыми деталями, межзеренное проникновение его в паяемый металл, толщина прослоек хрупких интерметаллидов по границе шва и основного металла, глубина химической эрозии (растворения) основного металла в жидком припое, образование пористости и непропаев в паяных швах, а также механические характеристики паяных соединений и специальные их характеристики — теплостойкость (или жаропрочность), коррозионная стойкость, электрическая проводимость и др., определяемые условиями эксплуатации изделия. [c.277]

Первая точка зрения представлена в известном американском справочнике Metals Handbook , причем в первом издании справочника (1948 г.) указывалось, что связь в паяных соединениях создается слабым процессом диффузии из припоя в основной металл и поверхностным легированием основного металла и припоя. В последнем, восьмом, издании (1961 г.) указывается, что связь в паяных соединениях возникает в результате растворения малых количеств основного металла в жидком припое без расплавления основного металла. [c.7]

Обычно наряду с процессом проникновения припоя между границами зерен идут процессы фронтального растворения паяемого металла (общей эрозии), уменьшающие эффект межзерен-ного проникновения или образования жидкой фазы. Интенсивность этих процессов зависит от скорости диффузии, температуры, количества припоя и т. д. Проникновение жидкого металла между границами зерен во многих случаях вызывает местную эрозию, растворение пограничных зон металла в припое. Поэтому скорость такой местной (локальной) эрозии, как и общей эрозии. зависит от растворимости легирующих элементов припоя е паяемом металле чем больше эта растворимость, тем медленнее протекает процесс эрозии. Так как скорость диффузии легирующих элементов, особенно образующих твердые растворы внедрения, большая между границами зерен, чем внутри зерен, го можно ожидать, что при пайке припоями, содержащими такие элементы, обычно слабо растворимые в основном твердом металле, припой будет проникать между границами зерен. Действительно, эвтектические припои систем Ре — В и N1 — В (бор слабо растворим в железе и никеле) весьма склонны к проникновению этих металлов между границами зерен. Существенное значение при этом имеет то обстоятельство, что эвтектики содержат небольшое количество бора и значительно большее количество железа или никеля это вызывает переход в эвтектику заметного количества паяемого металла по границам его зерен, куда проник бор. [c.29]

Процесс образования паяного шва состоит из прогрева материала, образующего соединение, до температуры, близкой к температуре плавления припоя расплавлеиия припоя растекания жидкого припоя по поверхности твердого материала и заполнение паяемого шва охлаждения и кристаллизации припоя в паяном шва. Качество паяного шва во многом зависит от прочности связи припоя с металлом основы. В результате смачивания твердой металлической поверхности между припоем и основным металлом возникает т.хежатомная связь. Эта связь может образоваться прн растворении металла основы в расплавленном припое с образованием жидкого раствора, распадающегося при последующей кристал.тхизацыи за счет диффузии состав.тяющих припой элементов в основной твердый металл с образованием твердого раствора 8а счет реактивной диффузии между припоем и основным металлом с образованием на границе интерметаллических соединений 8а счет бездиффузионной связи в результате межатомного взаимодействия. [c.358]

С материалом соединяемых деталей. Важуум-ный припой, который при пайке металлических деталей в водородной печи (в отличие от быстрой пайки паяльником или высокой частотой, см. ниже) подвергается длительному нагреванию и вследствие этого долго находится в жидком состоянии, IB контакте со спаиваемыми деталями не должен образовывать с основным металлом оплавов со значительно более низкой температурой плавления, чем температура пайки. В противном случае образующийся сплав при длительном нагревании в печи будет вытекать из места спая, оставляя iB детали поры и отверстия. Говорят, обычно, что такой припой выплавляется . Если, например, паять чистую медь чистым серебром в водородной печи примерно при 980° С, в месте контакта твердой меди с жидким серебром образуется переходный слой сплава, в котором происходит непрерывное раствярение меди -в чистом серебре. Как видно из диаграммы состояния систе.мы Ag u, приведенной яа рис. 9-3-33, с увеличением содержания меди температура плавления переходных сплавов (температура как солидуса, так и ликвидуса) очень быстро снижается и растворенная медь с образующимся сплавом вытекает из места спая. Однако условия изменяются, если применять не чистое серебро, а его сплав с медью, соответствующий по своему составу эвтектике Е (примерно 72% серебра), положение которой мож- [c.536]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...