Припои для пайки и прочность паяных соединений

ПРИПОИ ДЛЯ ПАЙКИ И ПРОЧНОСТЬ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ [c.456]

ПРИПОИ для ПАЙКИ и ПРОЧНОСТЬ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ [c.457]

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]

Никелевые припои широко применяют в качестве припоев для пайки коррозионно-стойких, жаропрочных сталей и сплавов. Они позволяют получать паяные соединения, обладающие высокими прочностью и коррозионной стойкостью как при нормальной, так и при повышенной температуре. [c.79]

В качестве припоев для пайки молибдена пригодно большинство припоев, рекомендованных для пайки вольфрама. Например, припой, содержащий 80 % Ni, 14 % Сг и 6 % Fe, обеспечивает получение паяного соединения с пределом прочности на срез 132 МПа при 980 С. [c.257]

Для соединений графитовых электродов со стальными штангами применяют контактно-реактивную пайку, что позволяет уменьшить величину огарка электрода, повысить электропроводность зоны перехода и удешевить способ соединения. Глубина проникновения расплава припоя в поры графита и предел прочности паяного соединения при разрыве зависят от давления сжатия (рис. 2). Оптимальная температура контактно-реактивной пайки составляет 1150—1200 °С в атмосфере защитных газов или на воздухе. Использование флюсов не обязательно, так как восстановление окислов стали осуществляется углеродом графита. [c.277]

Ценными свойствами обладают припои на основе золота. Они могут смачивать самые различные материалы, имеют высокую коррозионную стойкость, технологичность, обеспечивают большую прочность и. жаропрочность паяных соединений. Низкое давление пара этих пропоев позволяет использовать их д-тя пайки вакуумноплотных швов. Основным потребителем золотых припоев является электронная промышленность, где их применяют для пайки деталей и узлов волноводов, электронных трубок и ламп, радарного оборудования, вакуумных приборов, при монтаже полупроводниковых интегральных .xe.vi. Припои на основе золота используют также для пайки наиболее ответственных узлов ядерных энергетических установок, самолетных и ракетных двигателей, космической аппаратуры и т.д. [c.26]

В монографиях и справочниках по пайке, изданных до настоящего времени, содержится достаточно большой объем разнообразных сведений о припоях, флюсах, газовых средах для пайки, способах и технологии пайки различных материалов, защите, контроле паяных соединений, технике безопасности при пайке, прочности паяных соединений и их конструировании, о контактных металлургических процессах при пайке и др. Вместе с тем вопросам проектирования технологии пайки изделий уделено весьма скромное место. [c.6]

К числу таких элементов относятся цинк, олово, сурьма, серебро, марганец. Растворимость их, например при температуре 300° С, в меди, т. е. металле, для которого главным образом применяют свинцовые припои, составляет 35% Zn 11% Sn 3% Sb 0,5% d, 0,5% Ag. Первые три компонента образуют с медью также и химические соединения, и поэтому содержание их в свинцовых припоях должно быть ограничено количеством, сверх которого между паяемым металлом и припоем при пайке могут образоваться прослойки хрупких химических соединений, понижающие статическую и вибрационную прочность паяных соединений. [c.91]

Цинковые припои, легированные значительными количествами алюминия или алюминия и меди, малопригодны для пайки меди и латуни из-за плохой их растекаемости по этим металлам (даже с наиболее активными флюсами, содержащими хлористый цинк), а также из-за низкого предела прочности паяных соединений, достигающего лишь 1,5 кгс/мм. Не улучшает технологических свойств этих припоев также и легирование их серебром (5—35%). [c.99]

Изыскание припоев, обеспечивающих повышение жаропрочности, пластичности и температуры распайки соединений из жаропрочных никелевых сплавов, происходило в направлении понижения содержания в них бора до количеств, не вызывающих межзеренного их проникновения в паяемый металл в процессе пайки понижения содержания в них кремния с целью повышения прочности и пластичности паяных соединений введения в припои железа, упрочняющего припой в результате легирования им твердого раствора на основе никеля введения меди для дополнительного понижения температуры плавления припоя введения кобальта, препятствующего диффузии бора в паяемый металл и упрочняющего твердый раствор на основе никеля. [c.147]

Для печной пайки алюминия и его сплавов более целесообразно применение сухих порошков типа Ф5, содержащих хлориды олова и кадмия. При пайке такими флюсами на поверхности паяемого металла высаживаются олово и кадмий, слабо взаимодействующие с алюминием даже при длительном времени пайки. Паяные соединения, выполненные с флюсом Ф5, имеют более тонкие галтели. Усталостная прочность паяных соединений, выполненных с применением обоих флюсов, практически одинакова (>8 кгс/мм ). Снижение сопротивления срезу соединений из АМц, паянных припоем 34А с флюсами 34А и Ф5, после испытания в течение [c.252]

Применение давления при пайке способствует получению более плотных швов. Приложение давления к паяемым деталям производится с целью равномерного распределения припоя, удаления неметаллических включений, уменьшения количества жидкой фазы в шве. Давление нередко применяется при контактно-реактивной пайке для выдавливания избытка образуюш,ейся жидкости, что приводит, как правило, к повышению прочности и плотности паяных соединений, особенно в случае образования хрупких фаз в паяном шве. [c.45]

Цинковые припои практически не пригодны для пайки сталей из-за очень плохой способности к смачиванию, растеканию и затеканию в зазор и весьма низкой прочности паяного соединения вследствие образования прослоек интерметаллидов по границе шва и паяемого материала. Они нашли применение при пайке алюминиевых сплавов, меди и латуни. [c.201]

Легкоплавкие припои на основе цинка малопригодны для пайки углеродистых и низколегированных сталей из-за плохого смачивания, затекания в зазор и низкой прочности паяных соединений в результате образования по границе шва и стали интерметаллидной хрупкой прослойки. [c.324]

Технология пайки. Чем лучше и тщательнее подгонка деталей и чем больше площадь спая, тем выше прочность паяного соединения. Примеры конструктивного выполнения паяных соединений показаны на рис. 21.1. Преимущественно применяют соединения внахлестку. Зазор должен быть минимальным для серебряных припоев — 0,05... 0,03 мм, на трубчатых элементах — 0,2... 0,25 мм. Зазор особенно влияет на прочность пайки металлов с высоким временным сопротивлением. При пайке меди зазор оказывает меньшее влияние на прочность соединения. [c.426]

Кроме правильного выбора основного металла, припоя и способа пайки, одно из основных условий конструирования паяных изделий — обеспечение в соединении капиллярного зазора и создание условий для течения в нем припоя. Поэтому по сравнению со сваркой перед пайкой необходима более точная механическая обработка и сборка. Зазор под пайку зависит от физико-химических свойств основного металла и припоя, а также характера взаимодействия между ними в процессе пайки. Чем лучше припой в расплавленном состоянии смачивает поверхность паяемого металла, тем меньшим назначается зазор. Если в процессе пайки происходит активное растворение основного металла расплавленным припоем, то зазоры должны быть большими, так как припои в этих случаях повышают температуру плавления и растекаются хуже. Например, при пайке алюминиевых сплавов припоем на алюминиевой основе растворение основного металла в расплавленном припое протекает энергично, поэтому требуется выдерживать большие зазоры, чтобы обеспечить заполнение шва. Наоборот, серебряные и медные припои незначительно растворяют стали в процессе пайки, и для обеспечения условий капиллярного течения и получения высокой прочности паяного соединения в этом случае необходимо иметь малые зазоры. [c.148]

На рис. 84 показана зависимость прочности от величины зазора телескопических соединений, паянных серебряным припоем. Как следует из кривых, максимальная прочность при пайке стали 45 имеется при зазорах 0,05—0,15 мм, что объясняется хорошим заполнением такого зазора и оптимальными условиями взаимодействия припоя с основным металлом. Для стали марки Ст.З максимальная прочность наблюдается при более широком зазоре. Прочность паяных соединений при всех зазорах превышает прочность припоя ПСр 45, что связано с легированием его в процессе пайки компонентами основного металла. [c.154]

При увеличении толщины слоя припоя в паяном шве собственные напряжения распределяются по большей толщине и, следовательно, имеют меньшее значение. Однако следует учитывать, что увеличение зазора ведет к снижению прочности паяного соединения. Чтобы этого избежать, увеличение толщины слоя припоя при пайке инструмента делается искусственно, путем помещения в зазор между соединяемыми пайкой поверхностями деталей компенсационных прокладок из железной, медной и никелевой фольги или сетки толщиной 0,4 мм. Для этой цели применяют железоникелевый сплав пермаллой, содержащий 45% N1. Применение компенсационных прокладок в 1,5 раза повысило прочность твердосплавного паяного инструмента, что позволило производить его закалку после пайки, когда требуется повысить механические свойства стального корпуса. [c.176]

В результате травления деталей перед пайкой происходит разъедание их поверхности, что способствует растеканию припоев, увеличению площади контакта основной металл — припой и улучшению сцепления между ними. Иногда с этой целью специально производят глубокое травление мест пайки более сильными травителями. Например, для глубокого травления углеродистых и низколегированных сталей применяют 25—30%-ные водные растворы соляной кислоты. В результате такого травления прочность паяных соединений возрастает. [c.179]

Для того чтобы избежать охрупчивания основного металла и повысить прочность паяных соединений, на титан или на оба соединяемых металла наносят такие покрытия, которые хорошо поддаются пайке и вместе с тем надежно защищают паяемые металлы от взаимодействия с припоем. Покрытие в данном случае является как бы барьером против образования интерметаллидов в паяном шве. [c.205]

В качестве характеристики новых припоев необходимо отметить достаточно высокую пластичность, не уступающую пластичности существующих медь-гер-маниевых припоев (например, ПМГ-12), достаточный конечный угол смачивания 10 и 17°, высокую прочность паяного соединения (1000 кг/см ) и низкие по сравнению с ПМГ-12, температуры плавления (750° С) и пайки (780 С). Рабочей средой для пайки является водород. Рис. 1. [c.224]

Для панкн алюминиевых сплавов применяют припон на основе алюминия, цинка и олова. Припои на основе алюминия обеспечивают паяным соединениям наиболее высокие коррозионные свойства и механическую прочность, однако они имеют сравнительно высокую температуру плавления, что затрудняет проведение пайки. В припои на алюминиевой основе вводят кремний, серебро, медь, цинк, кадмий и другие металлы. Составы алюминиевых припоев, применяемых при пайке алюминиевых сплавов, приведены в табл. 48—50. [c.84]

Как показывает опыт применения пайки, причиной снижения прочности паяных соединений обычно являются избыточное количество расплава припоя в зазоре и возникновение хрупких интерметаллидных прослоек. При больших зазорах ликвация приводит к ослаблению центральной части шва вследствие концентрации в ней более легкоплавкой и менее прочной составляющей. Для увеличения числа центров кристаллизации и снижения ликвации в шве в состав припоев иногда вводят частицы паяе.мого металла или иного более тугоплавкого металла увеличение числа центров кристаллизации происходит в случае модифицирования расплава. Особенности геометрии шва затрудняют равномерное распределение. модификатора в расплаве зоны сплавления, что оказывает влияние на структуру шва. [c.306]

Температура искусственного старения алюминиевых сплавов не превышает 195 °С. Поэтому совмещение нагрева при пайке с нагревом при старении не обеспечивает достаточно высокой прочности паяных соединений из-за низкой прочности легкоплавких припоев и высокой коррозионной их стойкости. Температура отжига алюминиевых сплавов в нагартованном состоянии близка к их температуре рекристаллизации и находится в интервале 260—420°С (табл. 3). Это в значительной степени явилось причиной того, что для паяемых изделий натли применение главным образом алюминиевые сплавы низкой и средней прочности, не упрочняемые термической обработкой [1]. [c.38]

Влияние на прочность паяных соединений в некоторых случаях может оказывать и способ нагрева (вследствие влияния его на изменение активности флюса). При низкотемпературной пайке с флюсами из неорганических солей нагрев паяльником или газопламенный нагрев не оказывают существенного влияния. При пай ке в печи сопротивление срезу паяных соединений может несколько снижаться. Прн пайке органическими флюсами для пайки осо-болегкоплавкимн припоями использование газопламеииого нагрева нли нагрева в печи чаще всего нецелесообразно, так как при этом резко ухудшается активность флюса. Наилучший способ нагрева при пайке легкоплавкими и особолегкоплавкими припоями — иагрев терморегулируемыми электрическими паяльниками в температурном интервале активности флюса. [c.168]

Цинковые припои благодаря обеспечению высокой коррозионной стойкости паяных соединений из алюминия и его сплавов нашли применение, например, для пайки в ультразвуковых ваннах автомобильных радиаторов. При этом используют припой состава 95% Zn—5% А1, температура пайки 425°С. Паяные соединения ха-ракт )изуются достаточно высокой механической прочностью. [c.209]

Припои для пайки. Прочность и другие характеристики паяного соединения в значительной степени определяются свойствами припоя, которые зависят в оснОвйом от его состава. [c.141]

Типичные проявления восходящей диффузии неоднократно описывали при исследовании паяных соединений из стали латунными припоями, легированными кремнием (до 0,3—0,5%), который вводили в эти припои для упрочнения паяного соединения и торможения процессов испарения цинка. В контакте таких жидких припоев со сталью в результате большого химического сродства кремния с железом последнее вытягивает кремний из припоя по механизму восходящей диффузии и образует с ним хрупкий сплошной слой соединения FegSi. Естественно, что кремний, входящий в латунь отлитую в изложницу, нейтральную по отношению к кремнию или имеющую на поверхности толстый слой окислов, препятствующий их физическому контакту, повышает прочность латуни (снижая ее пластичность), тогда как кремний в припое вызывает снижение прочности паяного соединения при пайке железа и стали. [c.60]

Высокие механические свойства и хорошая смачивающая способность припоев d — (10—40) % Zn, по данным Иванага Сингитиро, может быть достигнута и при введении в них титана (0,05—0,5 ) или меди и титана (0,05—1,0%). Такой припой пригоден для пайки изделий сложной формы из низкоуглвроди-стой стали или меди. Добавка в кадмиевые припои серебра в количествах, не вызывающих образования в шве включений хрупкой фазы, обеспечивает высокую прочность и пластичность паяного соединения. [c.97]

Эвтектика Си—Р содержит 8,4% Р. Добавка фосфора резко снижает температуру плавления медных припоев. Припои систем Си—Р, Си—Р—Zn, Си—Р—Sb обеспечивают сравнительна низкую прочность паяных соединений меди и плохо удерживаются в зазорах более 0,3 мм. Введение в припои Си—Р кремния, бора, алюминия, никеля обеспечивает их пригодность для пайки меди при зазорах 0,3—0,6 мм, повышает прочность и пластичность паяных соединений при сохранении температуры пайки в пределах 750—780° С. Это позволяет применять такие припои взамен серебряных типа ПСр45 при пайке латуней. Такие припои имеют 134 [c.134]

Относительно прочные паяные соединения из АМц при пайке двойными эвтектиками А1—Си и А1—Ag могут быть получены только при значительных перегревах (> 630° С) [12, 13]. При разбавлении образующихся хрупких эвтектик А1—Си и А1—Ag силумином обеспечиваются прочность и пластичность паяных соединений такие же, как и при флюсовой пайке при нагреве до температуры —580 С. Для этого удобно, например, изготовлять одну из соединяемых деталей из алюминиевых сплавов, плакированных силумином (АПС, АМцПС), а прослойку серебра или меди наносить на неплакированную припоем деталь. [c.256]

Влияние перегрева и пористости на свойства паяных соедине иий меди. Для свинцовых припоев вследствие малой растворимости в иих меди весьма характерно отсутствие влияния перегрева на прочность паяного соединения. Однако припои ПСХ 40 и П0С61 перегревать при пайке ие рекомендуется,, так как прочность паяных соединений может снизиться вследствие роста по границе шва прослойки интерметаллида ujSn,. [c.274]

Авторами совместно с О. И. Грицевец и Т. Н. Волковой показано, что высокотемпературная диффузионная пайка меди оловом взамен серебряных припоев с образованием достаточно прочного паяного соединения (Тср до 15—18 кгс/мм ) возможна при температуре 800—820° С с выдержкой 15—120 мин, а при быстром (за 1—2 мин) нагреве — при 700° С 120 мин. Медь, латуни и бронзы паяют также припоями на основе серебра. Для этого могут быть использованы различные способы нагрева, в том числе электросопротивлением, нагрев кварцевыми лампами и др. При этом способе обеспечивается предел прочности соединений (Хв > 20 кгс/мм. [c.278]

Припои и флюсы. Выбор припоя зависит от материала и условий работы инструмента. Наиболее широко в качестве припоя используется медь. При обычных температурах медь обеспечивает прочность паяных соединений твердого сплава со сталью 16—18 kFJ m -, однако при температуре 400— 600° С прочность их снижается до 3—4 кГ1см . Следовательно, медь можно применять в качестве припоя для пайки твердосплавных инструментов, которые работают при малых нагрузках и невысоком (до 300° С) нагреве. [c.284]

При пайке стали латунью, содержащей 60% Си (по данным И. Кольбуса), прочность паяных соединений выше прочности припоя и повышается с увеличением содержания в шве и в припое р-фазы. Защита латунных припоев от испарения цинка создается легированием только кремнием или одновременным легированием кремнием и элементами, улучшающими технологические и коррозионные свойства припоев (олово и серебро). Эти припои пригодны для пайки соединений, работающих под гидростатическим давлением. [c.225]

Мягкие припои применяют в основном для пайки изделий, неиспытывающих больших механических перегрузок и воздействия высоких температур. Предел прочности паяных соединений, выполненных мягкими припоями, не превышает 7 кгс1мм . К мягким припоям относят сплавы на основе олова и свинца и имеющие низкую температуру плавления (ниже 400—450°С). [c.106]

Процесс пайки осуществляется при температурах ниже температуры паяемого металла, но, как правило, несколько превышающих температуру ликвидус припоя. Поэтому весьма важной характеристикой припоя является его температура ликвидус и температурный интервал ликвидус—солидус. В связи с тем, что паять приходится весьма разнообразные металлы с различными температурами плавления, то и диапазон температур плавления припоев должен быть достаточно широким. Учитывая и необходимость получения в месте спая твердых растворов или химических соединений, обеспечивающих необходимые свойства паяного соединения, составляющие припоев для пайки различных металов не могут быть одинаковыми. Поэтому для пайки широкого ассортимента различных металлов и особенностей эксплуатационных условий работы паяных соединений (температура, возможность коррозии, требуемая прочность и пр.) составов припоев, применяемых в промышленности, весьма много. [c.201]

Повышение пластичности и прочности соединений, выполненных контактно-реактивной пайкой с промежуточными прослойками (рис. 1, б), может быть достигнуто также разбавлением эвтектики в шве компонентами паяемого сплава с целью получения пластичного шва с доэвтектической структурой. Этот способ может быть пригоден для тех сочетаний металлов, для которых трудновыполнима диффузионная пайка, гомогенизация, модифицирование. Так, например, при контактно-реакпшной пайке алюминия и его сплавов лшжду собо11 через прослойку меди или серебра образуются хрупкие интерметаллидные эвтектики алюминия с металлом прослойки. Проводя процесс контактно-реактивной пайки при температурах, при которых в эвтектике растворяется паяемый алюминиевый сплав, плакировка из алюминия или алюминиевого припоя и образуется более пластичный точптектниоркн.й сплав, можно получить более пластичные и прочные паяные соединения. [c.103]

Пайка в вакууме наряду с высокой прочностью паяных соединений позволяет предупредить охрупчивание нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов ввиду отсутствия возможности образования на их поверхности нитридов и гидридов. Недостатком пайки в вакууме является сравнительная сложность и высокая стоимость оборудования, а также непригодность для нее многих легкоиспаря-ющихся припоев. [c.59]

Недостатком пайки является необходимость применять лишь определенные типы соединений, преимущественно внахлестку пониженная прочность и пластичность паяных соединений по сравнению с основным металлом расход дефицитных компонентов для приготовления припоев (олова, серебра и др.), особенно при высоких требованиях к качеству паяного соединения более высокие требования к подготовке металла под пайку. По этим причинам пайка имеет меньшее значение, чем сварка, и не столь ишроко применяется в технологии металлообработки. [c.263]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...