Припои и флюсы. Примеры обозначений марок припоев и флюсов. Применение и свойства.

3.2. Свойства припоев

Твердая пайка

осуществляется электроконтактным способом, графитовыми или медными электродами либо с помощью дуговой сварки. Мелкие детали паяют с помощью автогена. При электроконтактном способе припой укладывается заранее между соединяемыми деталями или вносится в соединение в процессе пайки, сварка осуществляется без присадки металла путем сплавления концов соединяемых деталей.

Для электроконтактной пайки серебряными припоями

в качестве флюса обычно служит бура. Пайка самофлюсующимися припоями, в состав которых входит фосфор, и сварка в защитной атмосфере осуществляются без применения флюса.

Припои с содержанием фосфора для пайки сталей и чугуна и соединений, подвергающихся ударам и вибрациям, из-за хрупкости паяного шва применять нельзя. Классификация и химический состав мягких и полутвердых припоев приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1
Классификация и химический состав мягких и полутвердых припоев

Припой Химический состав, %
Вид Марка Олово Сурьма Кадмий Медь Свинец Серебро Индий
Олово О2 99,9
Бессурьмянистые ПОС61 60–62 Остальное
ПОС40 39–41
ПОС10 9–10
ПОС61М 60–62 1,5–2,0
ПОСК50-18 49–51 17–19
Малосурьмянистые ПОССу61-0,5 60–62 0,2–0,5 Остальное
ПОССу40-0,5 39–41
ПОССу30-0,5 29–31
ПОССу18-0,5 17–18
Сурьмянистые ПОССу95-5 94–96 4–5 Остальное
Серебряные ПСрО10-90 Остальное 10±0,5
ПСрОСу8 (ВПр-6) 8±0,5
ПСрМО5 (ВПр-9) 2±0,5 5±0,5
ПСрОС3,5-95 3,5±0,4
ПСрОС3-58 57,8±1,0 3±0,4
ПСр3 3±0,3
ПСр3Кд 95–97 3,0–4,0
ПСрО3-97 Остальное 3±0,3
ПСр2,5 5,0–6,0 91–93 2,2–2,7
ПСр2,5С 2,5±0,2
ПСр2 30±1 2±0,2
ПСрОС2-58 58,8±1,0 2±0,3
ПСр1,5 15±1 1,5±0,3
ПСр1 35±1 1±0,2
Индиевые ПОСИ30 42 28 3
ПСр3И 3 97

Физико-механические свойства мягких и полутвердых припоев приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2
Физико-механические свойства мягких и полутвердых припоев

Марка припоя температура плавления, °с ориентировочная температура пайки, °с плотность, кг/м³ удельное электрическое сопротивление, мком·м предел механической прочности при растяжении, Мпа
солидус ликвидус
О2 232 232 280 7310 25
ПОС61 183 190 240 8500 0,139 43
ПОС40 183 238 290 9300 0,159 38
ПОС10 268 299 350 10800 0,200 32
ПОС61М 268 192 240 8500 0,143 45
ПОСК50-18 142 145 185 8800 0,133 40
ПОССу61-0,5 183 189 240 8500 0,140 45
ПОССу50-0,5 183 216 8900 0,149
ПОССу40-0,5 183 235 285 9300 0,169 40
ПОССу35-0,5 183 245 9500 0,172
ПОССу30-0,5 183 265 306 9700 0,179 36
ПОССу25-0,5 183 266 10000 0,182
ПОССу18-0,5 183 277 325 10200 0,198 36
ПОССу95-5 234 240 290 7300 0,145 40
ПОССу40-2 185 229 9200 0,172
ПОССу33-2 185 243 9400 0,179
ПОССу30-2 185 250 9600 0,182
ПОССу25-2 185 260 9800 0,183
ПОССу18-2 188 270 10100 0,206
ПОССу15-2 184 275 10300 0,208
ПОССу10-2 268 285 10700 0,208
ПОССу8-3 240 290 10500 0,207
ПОССу5-1 275 308 11200 0,200
ПОССу4-6 244 270 10700 0,208
ПСрО10-90 280 7600 12,9
ПСрОСу8 (ВПр-6) 250 7400 19,7
ПСрМО5 (ВПр-9) 240 7400 16,3
ПСрОС3,5-95 224 7400 12,3
ПСрОС3-58 190 8600 14,5
ПСр3 315 11400 20,4
ПСр3Кд 300 325 360 8700 8,0 54
ПСр2,5 295 305 355 11000 21,4
ПСр2,5С 306 11300 20,7
ПСр2 238 9500 16,7
ПСрОС2-58 183 8500 14,1
ПСр1,5 280 10400 19,1
ПСр1 235 9400 26,0
ПОСИ30 117 200 250 8420
ПСр3И 141 141 190 7360

Суть пайки

Собственно, что такое пайка? Это соединение проводников (например, проводов или провода и дорожки на плате) с помощью легкоплавкого припоя. Звучит просто, на самом деле принципиально важно обеспечить два момента:

  • надежное соединение, чтобы хороший контакт был постоянно,
  • достаточную площадь соединения, чтобы место пайки не перегревалось (актуально для силовых цепей).
  • Эксплуатация

    Почему дождь не замыкает провода высоковольтных линий?

Однако стоит отметить, что сам припой имеет высокое удельное сопротивление. Поэтому необходимо, чтобы толщина покрываемого слоя была небольшой, а площадь покрытия наоборот больше. Также отметим, что чем толще проводник (например, провод), тем большую площадь нужно покрывать.

Преимущественные области применения мягких и полутвердых припоев:

О2

— лужение и пайка коллекторов, якорных секций и обмоток электрических машин с изоляцией класса H, лужение ответственных неподвижных контактов, в том числе содержащих цинк;

ПОС90

— лужение и пайка внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры;

ПОС61

— лужение и пайка электрои радиоаппаратуры, печатных плат, точных приборов с высокогерметичными швами, где недопустим перегрев;

ПОС40

— лужение и пайка электроаппаратуры, деталей из оцинкованного железа с герметичными швами;

ПОС10

— лужение и пайка контактных поверхностей электрических аппаратов, приборов, реле;

ПОСК50-18

— пайка деталей из меди и ее сплавов, чувствительных к перегреву, в том числе пайка алюминия, плакированного медью. Пайка керамики, стекла и пластиков, металлизированных оловом, серебром, никелем;

ПОС61М

— пайка пищевой посуды, медицинской аппаратуры, электрои радиоаппаратуры, печатных плат, деталей, чувствительных к перегреву;

ПОССу61-0,5

— лужение и пайка электроаппаратуры, пайка печатных плат, обмоток электрических машин, оцинкованных радиодеталей при жестких требованиях к температуре;

ПОССу50-0,5

— лужение и пайка авиационных радиаторов;

ПОССу40-0,5

— лужение и пайка жести, обмоток электрических машин, для пайки монтажных элементов моточных и кабельных изделий;

ПОССу35-0,5

— лужение и пайка свинцовых кабельных оболочек;

ПОССу30-0,5

–лужение и пайка листового цинка, углеродистых и нержавеющих сталей. Лужение и пайка проводов, кабелей, бандажей, радиаторов, различных деталей аппаратуры и приборов, работающих при температуре до 160 °С;

ПОССу25-0,5

— лужение и пайка радиаторов;

ПОССу18-0,5

— лужение и пайка трубок теплообменников, электроламп;

ПОССу95-5

;
ПСр3Кд
— горячее лужение и пайка коллекторов, якорных секций, бандажей и токоведущих соединений электрических машин нагревостойкого исполнения и с повышенными частотами вращения. Пайка трубопроводов и различных деталей электрооборудования.

ПОССу40-2

— припой широкого назначения;

ПОССу30-2

— лужение и пайка в холодильном аппаратостроении, электроламповом производстве;

ПОССу18-2, ПОССу15-2, ПОССу10-2

— пайка в автомобилестроении;

ПОССу8-3

— лужение и пайка в электроламповом производстве;

ПОССу5-1

— лужение и пайка деталей, работающих при повышенных температурах;

ПОССу4-6

— пайка белой жести, лужение и пайка деталей с закатанными и клепанными швами из латуни и меди;

ПОССу4


4
— лужение и пайка в автомобилестроении;

ПОСК2-18

— лужение и пайка металлизированных керамических деталей;

ПОСИ30

;
ПСр3И
— пайка меди и ее сплавов и других металлов, неметаллических материалов и стекла с металлическими покрытиями. Пайка деталей радиоэлектронной аппаратуры. Обладает высокой жидкотекучестью и обеспечивает хорошее сцепление спаиваемых поверхностей.

Параметры мягких припоев с низкой температурой плавления приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.3
Мягкие припои (сплавы) с низкой температурой плавления

сплав химический состав, % температура плавления, °с
олово свинец кадмий висмут серебро индий солидус ликвидус
Вуда 12–13 24,5–25,6 12–13 49–51 66 70
Розе 24,5–25,5 24,5–25,6 49–51 90 92
Д’Арсе 9,6 45,1 45,3 79
Липовица с индием 11,8 22,2 8,5 42 15,5 48

Примечание. Применяются в радиосхемах с полупроводниковыми приборами и в схемах, где припой используется в качестве температурного предохранителя.

Химический состав и физико-механические свойства твердых серебряных и медно-фосфорных припоев приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4
Химический состав и физико-механические свойства твердых серебряных и медно-фосфорных припоев

Марка припоя химический состав, % плотность, кг/м3 температура кристаллизации,°с предел прочности при растяжении, Мпа
серебро Медь цинк фосфор начало конец
ПСр72 72±0,5 28±0,5 9900 779 779
ПСр50 50±0,5 50±0,5 9300 850 779
ПСр45 45±0,5 30±0,5 25+1

–1,5

9100 725 660 300
ПСр25 25±0,3 40±1 35±2,5 8700 775 745 280
ПСр71 71±0,5 28±0,7 1 ±0,2 9800 795 750
ПСр25ф 25±0,5 70±1 5±0,5 8500 710 650
ПСр15 15±0,5 80,2±1 4,8+0,2/–0,3 8300 810 635
ПМФ7 (МФЗ) Остальное 7–8,5 860 710

Параметры медно-цинковых и медно-никелевых твердых припоев приведены в табл. 3.5.

Таблица 3.5
Медно-цинковые и медно-никелевые твердые припои

Марка припоя химический состав, % физические свойства
Медь никель железо кремний Бор цинк олово температура кристаллизации, °с плотность, кг/м3 предел прочности при растяжении, Мпа
солидус ликвидус
Л63 62–65 Остальное 900 905 8500 310
ЛОК59-0,1-0,3 60,5–

63,5

0,2–0,4 Остальное 0,7–1,1 890 905 8200
ПЖЛ500 Остальное 27–30 41,5 1,5–2 0,2 1080 1120 8630 600

Параметры серебряных припоев с пониженной температурой плавления приведены в табл. 3.6.

Таблица 3.6
Серебряные припои с пониженной температурой плавления

Марка припоя химический состав, % плотность, кг/м3 температура кристаллизации, °с
серебро Медь цинк кадмий олово никель начало конец
ПСр50Кд 50±0,5 16±1 16±2 18±1 9300 650 635
ПСр40 40±1 16,7+0,7/–0,4 17+0,8/–0,4 26+0,5/ –1 0,3±0,2 8400 605 595
ПСр62 62±0,5 28±1 10±1,5 9700 700 660

Преимущественные области применения твердых припоев приведены в табл. 3.7.

Таблица 3.7
Преимущественные области применения твердых припоев

Марка припоя область применения
ПСр72; ПСр50 Пайка металлокерамических контактов и различных ответственных токоведущих соединений, подвергающихся изгибающим и ударным нагрузкам
ПСр45 Пайка меди и ее сплавов, нержавеющих и конструкционных сталей. Пайка короткозамкнутых обмоток роторов и демпферных обмоток высоконагруженных электрических машин. Припой обеспечивает высокую плотность и прочность паяных швов
ПСр25 Пайка меди и ее сплавов, нержавеющих и конструкционных сталей, заменяет припой ПСр45 при выполнении менее ответственных соединений
ПСр71 Пайка деталей аналогично припою ПСр72, но где требуется большая жидкотекучесть
ПСр25ф; ПСр15; ПМФ7 Пайка меди и ее сплавов, в том числе различных токоведущих частей машин и аппаратов, не испытывающих ударных и изгибающих нагрузок
Л63; ЛОК59-0,1-0,3 Пайка меди и чугуна. Паяные соединения обладают высокой прочностью и хорошо работают в условиях ударных и изгибающих нагрузок
ПЖЛ500 Пайка соединений, работающих при температурах до 600 °С

Параметры медно-фосфорных припоев приведены в табл. 3.8.

Таблица 3.8
Медно-фосфорные припои

Марка припоя химический состав, % температура плавления, °с
Медь фосфор
ПФМ-1 90,0–91,5 8,5–10 725–850
ПФМ-2 92,5 7,5 710–715
ПФМ-3 91,5–93,0 7,0–8,5 725–860
ПМФ7 (МФ3) Остальное 7,0–8,5 710–860

Примечание. Для медно-фосфорных и серебряных припоев в качестве флюса применяют буру в виде порошка или в смеси с поваренной солью.

Параметры припоев для пайки алюминия приведены в табл. 3.9, 3.10.

Таблица 3.9
Химический состав и физические свойства припоев для пайки алюминия

Марка припоя химический состав, % температура плавления,

°с

предел механической прочности при растяжении, Мпа
алюминий Медь олово цинк кадмий кремний
Кадмиевый 36 40 24 85
АВИА-1 55 25 20 20
АВИА-2 15 40 25 20 250
ВПТ-4 55 40 5 410
34-А 66 28 6 545 180
35-А 72 2,1 7 540 140
А 2,0–1,5 40 58,5 425 80
В 12 8 80 410 185
ЦО-12 12 88 500–550
ЦА-15 15 85 550–600

Таблица 3.10
Другие припои для пайки алюминия

Марка припоя химический состав, % температура полного расплавления,

°с

температура пайки, °с плотность, кг/м3
олово о1 цинк кадмий алюминий а7 Медь М0
П250А 79–81 19–21 0,15 250 300 7300
П300А 50–61 39–41 0,045 310 360 7730
П300Б 80 8 0,5 410 700–750

Преимущественные области применения припоев для пайки алюминия П250А, П300А и П300Б приведены в табл. 3.11.

Таблица 3.11
Преимущественные области применения припоев для пайки алюминия

Марка припоя область применения
П250А Лужение концов алюминиевых проводов, а также пайка погружением алюминиевых проводов с алюминиевыми и медными наконечниками
П300А То же, пайка соединений с повышенной коррозионной стойкостью
П300Б Пайка заливкой алюминиевых проводов с алюминиевыми и медными деталями

Для алюминия

Fontargen F 400 M порошковый для сплавов с незначительным процентом магния прутками для аргонной сварки. Обеспечивает герметичность. Требует обильной промывки – активно коррозирует.

Читайте также: Что такое уровни олимпиад?

Castolyn FBK 192, припой с флюсовым сердечником. Рекомендован для тонкостенных конструкций с предварительным лужением и созданием зазора по периметру 0,2 мм. Состав оболочки Zn-98%, Al-2%. Преимущества материала:

  • Нет остаточной коррозии;
  • Устойчивость смачиваемости и текучести при t 440;
  • Ускорение кристаллизации;
  • Надёжное сращение алюминия с нержавеющей сталью, гальванизированным чёрным металлом, медью.

Castolin 192 пригоден для восстановления внутренних резьб в корпусных деталях, ремонте и заделке поверхностных отверстий, в том числе без наложения заплат. Соединению внахлёст.

3.3. Классификация флюсов и система их обозначений

Паяльные флюсы

— вещества и соединения, применяемые для предотвращения образования оксидной пленки на поверхности припоя и паяемого материала, а также удаления продуктов окисления из зоны пайки. Температура плавления флюсов ниже, чем температура плавления припоя. Флюсы применяют в твердом, пастообразном и порошкообразном состоянии, а также в виде водных, спиртовых или глицериновых растворов.

Флюсы

, применяемые при пайке, классифицируются по: температурному интервалу активности; природе растворителя; природе активатора определяющего действия; механизму действия; агрегатному состоянию. В зависимости
от температурного интервала активности
паяльные флюсы подразделяются на: низкотемпературные (≤ 450 °С); высокотемпературные (> 450 °С).

По природе растворителя

паяльные флюсы подразделяются на: водные; неводные.

По природе активаторов

определяющего действия
низкотемпературные паяльные флюсы
подразделяются на: канифольные; кислотные; галогенидные; гидразиновые; фторборатные; анилиновые; стеариновые.

По природе активаторов определяющего действия высокотемпературные паяльные флюсы

подразделяются на: галогенидные; фторборатные; боридно-углекислые.

Если флюс содержит несколько активаторов, необходимо называть все активаторы. Например, канифольно-галогенидный, фторборатногалогенидный флюс.

По механизму действия

паяльные флюсы подразделяются на: защитные; химического действия; электрохимического действия; реактивные.
По агрегатному состоянию
паяльные флюсы подразделяют на: твердые; жидкие; пастообразные.

Паяльные пасты

Паяльная паста (Тиноль) представляет собой смесь из припоя и флюса. Такой материал не заменим при пайке в труднодоступных местах, и при монтаже бескорпусных радиодеталей. Для этого необходимо нанести пасту в нужном количестве на место пайки и прогреть электрическим паяльником (температура полного расплавления 200°С). Остатки флюса после пайки не гигроскопичны, не электропроводны и не вызывают коррозии.

Пасту можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно выбрать марку припоя и напильником с крупной насечкой приготовить опилки. Затем их перемешать с жидким флюс до получения пастообразного состава. Хранить пасту нужно в герметичной упаковке. Срок хранения пасты не более шести месяцев.

Известно, что основной функцией припоя является хорошая диффузия с металлической поверхностью. Кроме того, он должен иметь оптимальную температурную вязкость, позволяющую ему ровным слоем распределиться по поверхности металлов. Данный фактор качественного лужения возможен только при отсутствии жировых отложений и окислов на спаиваемых поверхностях, удалением которых занимаются флюсы. Поэтому, от того, какие припои и флюсы для пайки паяльником вы выберете, будет зависеть конечное качество работ.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]
Для любых предложений по сайту: [email protected]