Технология пайки изделий в машиностроении - Лашко С.В.
ISBN 5-217-01456-3
Скачать (прямая ссылка):
Температурный интервал активности флюса при пайке зависит от состава применяемого припоя, паяемого материала и времени выдержки при температуре пайки. Критерием активности флюса может быть площадь растекшейся дозированной помощи припоя или его контактный угол смачивания.
Желательно, чтобы флюс, а также его конденсат не вызывали коррозию после пайки, были электропроводными при пайке и являлись изоляторами при температуре 20°С. Флюс не должен ухудшать свойства паяемого металла и паяных соединений в результате насыщения его, например, бором, развития межзеренной или химической эрозии и др.
Существующие в настоящее время флюсы для низкотемпературной пайки меди и стали можно классифицировать на канифольные, органические без канифоли и неорганические.
Для пайки алюминия легкоплавкими припоями предложены реактивные органические флюсы. Основой этих флюсов является органический аминоспирт триэтаноламин, а активаторами — фторбораты тяжелых металлов и аммония. В местах контакта фторборатов с алюминием через несплошности в оксидной пленке Al2O3 высаживаются металлы: кадмий и цинк. Остатки триэтанола-мина в процессе нагрева переходят в инертное вещество смолооб-разного вида, не вызывающее коррозию паяных соединений. Эти флюсы и их остатки после пайки имеют рН-8, т.е. коррозионно-
264
неактивны. При пайке алюминия со сплавом АМц, медью и ее сплавами наиболее эффективен флюс Ф59А. Температурный интервал активности этих флюсов 150 — 300°С. Флюсы этого типа непригодны для пайки внахлестку с укладкой припоя у зазора деформируемых сплавов AM, Д1, Діб, В95 и литейных алюминиевых сплавов. Их можно использовать только при обслуживании паяемой поверхности алюминия с последующей пайкой, например, с флюсом ЛТИ-120. При этом температура между паяемыми деталями при пайке не должна отличаться более чем на 10°С.
Остатки флюсов легко смываются водой либо протираются влажной салфеткой, смоченной водой или этиловым спиртом, что не вызывает сколько-нибудь заметной коррозии в течение более 1000 ч. Исследования показали, что по сравнению с флюсами, содержащими в качестве растворителя уксусную, капроновую, олеиновую, лауриновую кислоты, а в качестве активатора хлорид висмута, флюс Ф54А обеспечивает большую площадь растекания припоя П250А по алюминию АД1; но он менее активен при пайке коррозионно-стойкой стали, латуни и меди, чем флюсы, содержащие хлорид висмута.
Флюсы Ф54А, Ф59А и Ф61А пригодны для пайки в указанном интервале температур припоями П200А, П250А, П300А, П170А и П150А.
Флюсы для высокотемпературной пайки меди, ее сплавов и сталей. Для успешного выполнения важнейшей функции паяльных флюсов — удаления оксидов с поверхности меди и сталей при высокотемпературной пайке — необходимо их химическое взаимодействие с оксидной пленкой на поверхности паяемого материала и припоя. Для этого среди компонентов флюса должны быть более сильные окислители, чем кислород. По окислительной способности активнее кислорода являются хлор и фтор. Поэтому высокоактивные флюсы, как правило, содержат хлориды и (или) фториды. При этом состав флюсов должен обеспечивать их температуру плавления ниже температуры плавления припоя.
При пайке меди, медных сплавов и сталей в качестве других компонентов флюсов применяют боридные соединения, например буру Na2B4O7 • 10H2O, борную кислоту H3BO3 и борный ангидрид B2O3.
Борная кислота растворима в спирте, воде и минеральном масле; ее плотность 1,5 г/см3. При нагреве до температуры 1000C из нее удаляется часть воды и борная кислота превращается в HBO2. При более высоком нагреве из нее удаляется вся вода и образуется борный ангидрид B2O3, застывающий в виде стеклообразной массы, имеющей температуру плавления 580°С, и испаряющийся при относительно невысокой температуре. Основное свойство B2O3 как
265
chipmaker.ru
компонента флюса заключается в том, что он образует с оксидами меди, цинка, никеля, железа сравнительно легкоплавкие бораты, метабораты и другие сложные соединения.
В качестве составляющих флюсов наибольшее распространение получили смеси буры и борной кислоты, которые образуют два соединения: Na2O • 3B2O3 и Na2O • 4B2O3. Продукты взаимодействия буры с оксидами образуют твердую стеклообразную корку, трудноудалимую с поверхности паяного соединения механическим путем и плохо растворимую в воде.
При использовании пасты из флюсов ПВ200 или ПВ201, замешанной на воде или спирте, шов может получиться пористым. Этот дефект отсутствует при замешивании пасты на специальных растворителях _ многоатомных спиртах: глицерине и этилен-гликоле. Такая паста однородна и хорошо прилипает к паяемому металлу, растворители хорошо испаряются и не вызывают коррозии.
Среди высокотемпературных различают флюсы: галогенидные (хлоридно-фторидные с температурными интервалами активности 400 — 625 °С и 600 — 1000°С); с простыми и комплексными фторидами (с температурными интервалами активности 550 — 8600C и 750 — 11000°С); из фосфатов и силикатов с соединениями бора (с температурным интервалом активности выше 1000°С); без соединений бора с фторидами и хлоридами; время действия флюсов обычно менее или равно 5 мин.
