Одним з основних елементів електромонтажних і радіомонтажних робіт є пайка. Якість монтажу багато в чому визначається правильним вибором необхідних припоїв та флюсів, які застосовуються при пайку проводів, опорів, конденсаторів і т. п.
Для полегшення цього вибору нижче наводяться короткі відомості про тверді і легких припою і флюсів, користуванні ними та їх виготовленні.
Пайка являє собою поєднання твердих ме-талія за допомогою розплавленого припою, що має температуру плавлення меншу, ніж температура плавлення основного металу.
Припой повинен добре розчиняти основний метал, легко розтікатися по його поверхні, добре змочувати всю поверхню пайки, що забезпечується лише при повній чистоті змочують поверхню основного металу.
Для видалення оксидів і забруднень з поверхні споює металу, захисту його від окислення і кращого змочування припоєм служать хімічні речовини, які називаються флюсами.
Температура плавлення флюсів нижче, ніж температура плавлення припою. Розрізняють дві групи флюсів: 1) хімічно активні, що розчиняють плівки окису, а часто і сам метал (соляна кислота, бура, хлористий амоній, хлористий цинк) і 2) хімічно пасивні, що захищають лише споює поверхні від окислення (каніфоль, віск, стеарин і т. п.). .
У залежності від хімічного складу і температури плавлення припоїв розрізняють пайку твердими і м'якими припоями. До твердих належать припої з температурою плавлення вище 400 ° С, до легких – припої з температурою плавлення до 400 ° С.
Основні матеріали, застосовувані для пайки.
Олово – М'який, ковкий метал сріблясто-білого кольору. Питома вага при температурі 20 ° С – 7,31. Температура плавлення 231,9 ° С. Добре розчиняється у концентрованій соляній або сірчаної кислоти. Сірководень на нього майже не впливає. Цінним властивістю олова є його стійкість в багатьох органічних кислотах. При кімнатній температурі мало піддається окисленню, але при впливі температури нижче 18 ° С здатний переходити в сіру модифікацію ("олов'яна чума"). У місцях появи частинок сірого олова відбувається руйнування металу. Перехід білого олова в сіре різко прискорюється при зниженні температури до -50 ° С. Для пайки може застосовуватися як у чистому вигляді, так і у вигляді сплавів з іншими металами.
Свинець – Синювато-сірий метал, м'який, легко піддається обробці, ріжеться ножем. Питома вага при температурі 20 ° С 11,34. Температура плавлення 327qC. На повітрі окислюється тільки з поверхні. У лугах, а також в азотній і органічних кислотах розчиняється легко. Стійкий проти впливів сірчаної кислоти і сірчанокислих сполук. Застосовується для виготовлення припоїв.
Кадмій – Сріблясто-білий метал, м'який, пластичний, механічно неміцний. Питома вага 8,6. Температура плавлення 321 ° С. Застосовується як для антикорозійних покриттів, так і в сплавах зі свинцем, оловом, вісмутом для легкоплавких припоїв.
Сурма – Тендітний сріблясто-білий метал. Питома вага 6,68. Температура плавлення 630,5 ° С. На повітрі не окислюється. Застосовується в сплавах зі свинцем, оловом, вісмутом, кадмієм для легкоплавких припоїв.
Вісмут – Тендітний сріблясто-сірий метал. Питома вага 9,82. Температура плавлення 271 ° С. Розчиняється в азотній і гарячої сірчаної кислотах. Застосовується в сплавах з оловом, свинцем, кадмієм для отримання легкоплавких припоїв.
Цинк – Синювато-сірий метал. У холодному стані крихкий. Питома вага 7,1. Температура плавлення 419 ° С. У сухому повітрі окислюється, у вологому повітрі покривається плівкою окису, яка охороняє його від руйнування. У поєднанні з міддю дає ряд міцних сплавів .. Легко розчиняється в слабких кислотах. Застосовується для виготовлення твердих припоїв і кислотних флюсів.
Мідь – Червонуватий метал, тягучий і м'який. Питома вага 8,6 – 8,9. Температура плавлення 1083 С. Розчиняється у сірчаної та азотної кислот і в аміаку. У сухому повітрі майже не піддається окисленню, в сирому повітрі покривається окисом зеленого кольору. Застосовується для виготовлення тугоплавких припоїв і сплавів.
Каніфоль -Продукт переробки смоли хвойних дерев Більш світлі сорти каніфолі (більш ретельно очищені) вважаються кращими. Температура розм'якшення каніфолі від 55 до 83 ° С. Застосовується як флюс для пайки м'якими припоями.
М'які припої.
Пайка м'якими припоями набула широкого поширення, особливо при виробництві монтажних робіт. Найбільш часто вживані м'які припої містять значну кількість олова. У табл. 1 наведено складів деяких свинцево-олов'яних припоїв.
Таблиця 1
Марка | Хімічний склад у% | Температура про C | ||||||
олово | свинець | сурма | домішок не більше | |||||
мідь | вісмут | миш'як | початок | кінець | ||||
ПОС-90 | 90 | 9,62 | 0,15 | 0,08 | 0.1 | 0,05 | 183 | 222 |
ПОС-40 | 40 | 57,75 | 2,0 | 0,1 | 0,1 | 0,05 | 183 | 230 |
ПОС-30 | 30 | 67,7 | 2,0 | 0,15 | 0,1 | 0,05 | 183 | 250 |
ПОС-18 | 18 | 79,2 | 2,5 | 0,15 | 0,1 | 0,05 | 183 | 270 |
При виборі типу припою необхідно враховувати його особливості і застосовувати в залежності від призначення споює деталей. При пайку деталей, що не допускають перегріву, використовуються припої, що мають низьку температуру плавлення.
Найбільше застосування знаходить припой марки ПОС-40. Він застосовується при пайку сполучних проводів, опорів, конденсаторів. Припой ПОС-30 використовують для пайки екрануючих покриттів, латунних платівок та інших деталей. Поряд з прімеіеніем стандартних марок знаходить застосування і припой ПОС-60 (60% олова і 40% свинцю).
М'які припої виготовляються у вигляді прутків, болванок, дроту (діаметром до 3 мм) і трубок, наповнених флюсом. Технологія зазначених припоїв без спеціальних домішок нескладна і цілком здійсненна в умовах майстерні: свинець розплавляють в графітовому або металевому тиглі і в нього невеликими частинами додають олово, зміст якого визначають залежно від марки припою. Рідкий сплав перемішують, знімають нагар з поверхні і розплавлений припой виливають у дерев'яні або сталеві формочки. Додавання вісмуту, кадмію та інших присадок не обов'язково.
Для пайки різних деталей, що не допускають значного перегріву, застосовуються особливо легкоплавкі припої, які отримують додаванням до свинцево-олов'яні припої вісмуту та кадмію або одного з цих металів. У табл. 2 наведені складів деяких легкоплавких припоїв.
Таблиця 2
Хімічний склад у% | Температура плавлення в ° С | |||
олово | свинець | вісмут | кадмій | |
45 | 45 | 10 | _ | 1fi0 |
43 | 43 | 14 | __ | 155 |
40 | 40 | 21) | __ | 145 |
33 | 33 | 34 | __ | 124 |
15 | 32 | 53 | __ | 96 |
13 | 27 | 50 | 10 | 70 |
12,5 | 25 | 50 | 12,5 | 66 |
При використанні вісмутових і кадмієвих припоїв слід враховувати, що вони володіють великою крихкістю і створюють менш міцний спай, ніж свинцево-олов'яні.
Тверді припої.
Тверді припої створюють високу міцність шва. У електро-і радіомонтажних роботах вони використовуються значно рідше, ніж м'які припої. У табл. 3 наведені складів деяких мідно-цинкових припоїв.
Таблиця 3
Марка | Хімічний склад у% | Температура плавлення в про З | |||||
мідь | цинк | домішок не більше | |||||
сурма | свинець | олово | залізо | ||||
ПМЦ-42 | 40—45 | інше | 0,1 | 0,5 | 1,6 | 0,5 | 830 |
Г1МЦ-47 | 45—49 | 0,1 | 0,5 | 1,5 | 0,5 | 850 | |
ПМЦ-53 | 49-53 | 0,1 | 0,5 | 1,5 | 0,5 | 870 | |
Залежно від змісту цинку змінюється колір припою. Ці припої застосовуються для пайки бронзи, латуні, сталі та інших металів, що мають високу температуру плавлення. Припій ПМЦ-42 застосовується при пайку латуні з вмістом 60-68% міді. Припій ПМЦ-52 застосовується при пайку міді та бронзи. Мідно-цинкові припої виготовляються шляхом сплавлення міді та цинку в електропечах, в графітовому тиглі. У міру розплавлення міді в тигель додають цинк, після розплавлення цинку додається близько 0,05% фосфорної міді. Розплавлений припой розливається у форми. Температура плавлення припою має бути менше температури плавлення припаюється металу. Крім зазначених мідно-цинкових припоїв, знаходять застосування та срібні припої. Суміші останніх наведено в табл. 4.
Таблиця 4
Марка | Хімічний склад у% | Температура плавлення в про З | ||||
срібло | мідь | цинк | домішки не більше | |||
свинець | всього | |||||
ПСР-10 | 9,7—10,3 | 52-54 | Ос т а л ь н о е | 0,5 | 1,0 | 830 |
ПСР-12 | 11,7-12,3 | 35-37 | 0,5 | 1,0 | 785 | |
ПСР-25 | 24,7-25,3 | 39-41 | 0,5 | 1,0 | 765 | |
ПСР-45 | 44,5-45,5 | 20,5 –30,5 | 0,3 | 0,5 | 720 | |
ПСР-65 | 64,5-65,5 | 19,5 -—20,5 | 0,3 | 0,5 | 740 | |
ПСР-70 | 69,5-70,5 | 25,5— 26,5 | 0,3 | 0,5 | 780 | |
Срібні припої володіють великою міцністю, спаяні ними шви добре згинаються і легко обробляються. Припої ПСР-10 і ПСР-12 застосовуються для пайки латуні, яка містить не менше 58% міді, припої ПСР-25 і ПСР-45 – для пайки міді, бронзи і латуні, припой ПСР-70 з найбільш високим вмістом срібла – для пайки хвилеводів, об'ємних контурів і т. п.
Крім стандартних срібних припоїв, використовуються й інші, склади яких наведено в табл. 5.
Таблиця 5
Хімічний склад у% | Температура плавлення в про C | ||||
срібло | мідь | цинк | кадмій | фосфор | |
20 | 45 | 30 | 5 | 780 | |
72 | 18 | __ | __ | __ | 780 |
15 | 80 | __ | __ | 5 | 640 |
50 | 15,5 | 16,5 | 18 | — | 630 |
Перший з них застосовується для пайки міді, сталі, нікелю, другий, що володіє високою провідністю, – для пайки проводів; третій може застосовуватися для пайки міді, але не придатний для чорних металів; четвертий припой володіє особливою легкоплавкості, є універсальним для пайки міді, її сплавів, нікелю, сталі.
У ряді випадків в якості припою використовується технічно чиста мідь з температурою плавлення 1083 ° С.
Припої для пайки алюмінію.
Пайка алюмінію викликає великі труднощі внаслідок його здатності легко окислюватися на повітрі. Останнім часом знаходить застосування пайка алюмінію за допомогою ультразвукових паяльників. У табл. 6 наведені складів деяких припоїв для паяння алюмінію.
Таблиця 6
Хімічний склад у% | Примітка | |||||
олово | цинк | кадмій | алюміній | кремній | мідь | |
55 | 25 | 20 | — | — | — | М'які припої |
40 | 25 | 20 | 15 | — | — | |
63 | 36 | — | 1 | — | — | |
45 | 50 | — | 5 | — | — | |
78—69 | 20-25 | 2-6 | — | — | ||
69,8—64,5 | 5,2-6,5 | 25-29 | Тверді припої з температурою плавлення 525 про З | |||
При пайку алюмінію в якості флюсів застосовують органічні речовини: каніфоль, стеарин і т. п.
Останній припой (твердий) застосовується зі складним флюсом, до складу якого входить: хлористий літій (25-30%), фтористий калій (8-12%), хлористий цинк (8-15%), хлористий калій (59-43%) . Температура плавлення флюсу близько 450 ° С.
Комментариев нет:
Отправить комментарий