В контексте Флюсы и паяльные жидкости для пайки металлов.Пайка изделий из металла.Придание оловянному припою медного цвета.

Припои подразделяют:

• по химическому составу (например, припои оловянные, кадмиевые, цинковые, магниевые, алюминиевые, медные, золотые, серебряные и др.)
• по температуре плавления (легко-, средне- и тугоплавкие). Из припоев изготовляют фольгу, ленту, проволоку, стружку, литые прутки.

Припои должны быть дешевыми, недефицитными и иметь следующие технологические характеристики: способность смачивать основные металлы, подлежащие соединению; оптимальную температуру плавления и хорошую растекаемость, обеспе-чивающую заполнение зазора между паяемыми деталями за счет капиллярного поднятия; достаточно однородный и стабильный состав, а также минимальную ликвацию в процессе пайки и отсутствие сильно испаряющихся элементов; способность образовывать паяные соединения с требуемыми механическими свойствами.

Технологические характеристики припоев могут изменяться в зависимости от состава и состояния паяемого материала и условий пайки. Чтобы правильно выбрать наиболее пригодный для данного случая припой, нужно руководствоваться свойствами основного металла, максимальной рабочей температурой готового изделия и способом пайки. Для необходимых текучести и смачиваемости припоем основного металла температура пайки должна быть выше температуры плавления используемого припоя на 40—80 град.

Важнейшей характеристикой припоя является интервал его кристаллизации, ограниченный солидусом и ликвидусом. Припои с узким интервалом кристаллизации ведут себя при плавлении и пайке подобно чистым металлам. Эти припои рекомендуется применять в тех случаях, когда зазор между соединениями небольшой и точно контролируется. Такой припой позволяет применять как быстрый, так и медленный нагрев. Припой с большим интервалом кристаллизации пригоден тогда, когда изделие нагревается быстро. При медленном его нагреве возможна ликвация в паяном шве.

Некоторые особенности имеет пайка двух рядом расположенных соединений. Для того чтобы при пайке следующего соединения или при повторной пайке не было нарушено предыдущее соединение, применяют два разных припоя, причем температура пайки первого должна быть выше температуры пайки второго.

Ювелирные припои содержат кроме металла (основы) значительное количество меди, цинка, кадмия, олова. В зависимости от их содержания припои подразделяют на мягкие (легкоплавкие) и твердые (средне- и тугоплавкие). Ювелирные припои на основе золота, содержащие также медь и серебро, отличаются высокой коррозионной стойкостью. Для понижения температуры плавления в состав припоев вводят цинк и кадмий. Цвет припоев для золота определяется главным образом соотношением меди и серебра в их составе: большее количество меди по сравнению с серебром придает припою розовый цвет, избыток серебра — зеленоватый, равное содержание меди и серебра — розовато-желтый. Прибавка цинка придает зеленый цвет, прибавка кадмия цвет припоя не изменяет. Состав и цвет ювелирных припоев приведены в табл.1.

Таблица 1. Состав и цвет ювелирных припоев.

Припои на основе золота 583-й пробы.

Припои на основе серебра.

Характерным отличием припоев на основе серебра—меди является относительно невысокая температура их плавления, высокая прочность, пластичность, коррозионная стойкость. Серебряные припои хорошо смачивают поверхность большинства паяемых металлов и заполняют зазоры швов, дают прочные и коррозионно-устойчивые паяные соединения. Для снижения температуры плавления припоев применяют цинк, кадмий, олово. Химический состав и температура начала и конца плавления серебряных припоев приведены в табл. 1.

В качестве основы припоев для пайки меди и ее сплавов используют композиции медь—цинк, медь—никель, медь—фосфор и медь—кадмий. Для получения необходимых свойств в них добавляют олово, марганец, железо, алюминий и другие металлы. Соединения, паянные припоями на основе меди, выдерживают высокие механические нагрузки. Медно-цинковые припои имеют сравнительно низкую температуру плавления, однако при большом содержании цинка (выше 40 %) они становятся достаточно пластичными, поэтому их можно использовать для пайки изделий, не подвергающихся ударным нагрузкам и изгибу (табл. 2).

Таблица 2. Медно-цинковые припои

Более высокими механическими свойствами обладают используемые в качестве припоев для меди двойные латуни Л63 и Л68. Температура пайки этими латунями довольно высока.

В качестве заменителей серебряных припоев для пайки меди и ее сплавов часто применяют сплавы меди с 4—9 % фосфора (табл. 3), которые имеют хорошую жидкотекучесть и низкую температуру плавления. При пайке медно-фосфорными припоями латуней, нейзильбера, мельхиора, алюминиевой бронзы и медно-никелевых сплавов необходимо применять борсодержащие флюсы. Недостатком медно-фосфорных припоев является их недостаточная пластичность, что не позволяет прокатывать их до тонких лент и проволоки. Для снижения температуры плавления и увеличения пластичности в медно-фосфорные припои добавляют олово и цинк. Применяют медно-фосфорные припои в виде порошка, который перемешивается с флюсом и разбавляется водой до консистенции пасты. Легирование серебром делает эти припои более легкоплавкими, повышая вязкость паяного соединения.

Таблица 3. Медно-фосфорные припои.

Припои из меди и цинка:

• желтый припой : 54 ч. меди и 46 ч. цинка;
• светло-желтый припой : 51 ч. меди и 49 ч. цинка;
• белый припой: 42 ч. меди и 58 ч. цинка.

Для получения таких же припоев можно вместо меди брать латунь и цинк следующего состава:

• желтый, очень тугоплавкий припой: 10 ч. латуни, 4 ч. цинка;
• желтый, тугоплавкий припой: 10 ч. латуни, 4,5 ч. цинка;
• светло-желтый, легкоплавкий припой: 10 ч. латуни, 5 ч. цинка;
• почти белый, легкоплавкий: 10 ч. латуни, 6 ч. цинка;
• белый, очень легкоплавкий: 10 ч. латуни, 7—8,5 ч. цинка.

Для пайки железа, стали, меди, латуни применяют наиболее тугоплавкие латунные припои, для пайки тугоплавких металлов— латунь, сплавленную с чистой медью, или просто красную медь. Для пайки латуни лучше и проще всего приготовить припой из обрезков латуни, сплавляя их с некоторым количеством цинка. Прибавка к латунным припоям небольшого количества серебра повышает их прочность. Состав припоя: 13 ч. латуни, 3 ч. цинка и 1 ч. серебра.

Для пайки меди и бронзы применяют припои, состоящие из меди и свинца.

Нейзильберовые припои для паяния нейзильбера:

• 10 ч. обрезков нейзильбера, 1 ч. латуни и 1,5 ч. цинка;
• 10 ч. нейзильбера, 2 ч. латуни и 3 ч. цинка.

Припои для никеля:

• 15 ч. желтой латуни и 5 ч. монетного серебра;
• 15 ч. желтой латуни, 5 ч. монетного серебра и 4 ч. цинка.

Припои изготовляют в форме палочек, стержней, полосок, листочков, крупинок и порошка. Самой удобной и экономной формой являются палочки. Для такой отливки применяют чугунные или бронзовые дощечки, имеющие желобки цилиндрической формы, расположенные параллельно, на одном конце закрытые, а на другом соединенные общим поперечным каналом. Перед отливкой форма внутри смазывается маслом, дощечки с желобками накладываются друг на друга, сжимаются рамкой на винтах, в открытую часть желобков вливается масса; форму опускают в воду, через некоторое время вынимают и выбрасывают палочки готового припоя. Обыкновенно палочки имеют длину 10—15 см и диаметр 5—10 мм. Припой в порошке изготовляется зажимом готовых палочек в тиски или патрон и обработкой с помощью напильника.

Хрупкость припоя зависит от цинка, который содержится в большинстве этих припоев и который при нагревании свыше 470 К очень легко превращается в порошок.

Твердые припои в основном применяют в виде крупинок и зернышек. Способ их получения состоит в том, что жидкий припой льют тонкой струей в плоский сосуд с водой, энергично взбалтывая воду березовой метелкой. Чем сильнее взбалтывание, тем мельче получаются крупинки.

Крупинки подвергают сортировке по величине, так как получаются они неодинаковыми. Для этого их пропускают через сита с отверстиями разной величины. Сортировка крупинок необходима, так как крупинки разной величины с разной скоростью плавятся.