ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особолегкоплавкие и легкоплавкие припои из "Пайка, ее физико-химические особенности, технология и технологический процесс" Восемь легкоплавких металлов — ртуть (/ л = 38,87 °С), галлий (/пл = 29,78°С), индий (/ . = 156,4 °С), олово (/ , = 231,9 °С), висмут (/пл = 271,3 °С), свинец (/пл = 327 °С), кадмий (/ л = = 321 °С), цинк (/пл = 419°С)—дают возможность получать весьма большое количество различных припоев с температурой ликвидуса в пределах 39—145 °С и 145—450 °С. [c.79] Особолегкоплавкие припои — с температурой ликвидуса в интервале 39—145 °С, находят применение, когда опасен перегрев паяемого материала или материала деталей изделия, не подвергаемых пайке, но испытывающих нагрев при термическом цикле пайки, или при ступенчатой (повторной) пайке. [c.79] Такие припои нашли особенно широкое применение в электронике, электротехнике, в частности, при изготовлении приборов противопожарного назначения. [c.79] В последние 5—10 лет целью легированйя припоев явилось повышение их прочности, хладостойкости, снижения электросопротивления и токсичности, снижения температурного коэффициента линейного расширения (особенно предназначенных для пайки монтажа ЭВМ и счетных машин), сообщение припою магнитных свойств, необходимых при пайке магнитных и электромагнитных приборов, средств автоматизации. [c.79] Весьма важной задачей легирования было повышение коррозионной стойкости соединений меди, паянной свинцовыми припоями, и алюминия, паяного оловянными припоями. Для особолегкоплавких и легкоплавких припоев большое значение имеет возможность варьирования шириной их интервала затвердевания с целью устранения усадочной пористости в паяных швах, а также повышения содержания первичных кристаллов с целью проведения абразивного лужения паяемых сплавов. Припои, весьма слабо взаимодействующие с паяемым металлом, легировали с целью активирования такого взаимодействия. [c.79] Галлиевые припои. Низкая температура плавления и хорошая смачивающая способность галлия служат основанием для использования его в качестве компонента припоев. [c.79] Галлиевые пасты позволяют собирать изделия под пайку с большими зазорами, что важно для типов соединений с замкнутыми паяными швами, например, телескопических, когда затруднен прижим соединяемых деталей, а сборка с капиллярными зазорами существенно удорожает процесс. [c.80] Наполнителем галлиевых паст — припоев служат тонкодисперсные порошки, главным образом меди, серебра, никеля. Для улучшения свойств легкоплавкой составляющей паст в галлий добавляют индий, олово (табл. 5). Дисперсность наполнителя галлиевых паст обычно составляет 35—71 мкм. Припой марки 3 (табл. 5) применен для пайки деталей электровакуумных приборов, работающих при нагреве до 850—1040 °С без нарушения вакуумной плотности (по данным Б. Ф. Чугунова и др.). [c.80] Некоторые двойные сплавы галлия с медью, серебром, золотом, магнием, титаном, никелем, кобальтом могут быть пригодны в качестве припоев для диффузионной пайки титана, меди, ряда металлов и их сплавов вследствие образования с галлием широкой области твердых растворов. [c.80] Галлий и галлиевые пасты интенсивно окисляются при нагреве на воздухе выше 400 °С и превращаются при этом в темную порошкообразную массу. Поэтому пайку галлиевыми пастами при температурах выше 400 °С необходимо вести в вакууме (р = = 1,33 10 Па). [c.80] Галлий в качестве основы полностью расплавляемых припоев применяют весьма редко. Галлиевые припои в последнее время используют для диффузионной пайки меди [15]. Диффузионная пайка алюминиевых сплавов чистым галлием выполнена В. Вуи-хом при толщине слоя этого металла 10—15 мкм и давления в процессе пайки (0,15—0,30) 10 Па, с последующей гомогенизацией после пайки в течение 3—20 ч при температурах 250 и 500 °С. При этом получено равнопрочное соединение с незначительным содержанием в нем галлия. [c.81] Для предотвращения коробления и растрескивания кристаллов в силовых полупроводниковых приборах и для повышения циклической прочности приборов в режимах включено-выключено нашел применение припой, состоящий из галлия и олова (до 60 % Оа). [c.81] По данным И. Ульмана, трубки из коррозионно-стойкой стали, паянные при температуре 1250 °С галлиевыми пастами, изготовленными путем растирания жидкого галлия с порошком никеля, при ширине зазора 20—100 мкм, имеют шов, аналогичный по структуре паяемому металлу. Такие паяные соединения имеют высокую коррозионную стойкость в жидком натрии. [c.81] Припои с висмутом. Висмут — металл малопластичный, поэтому его редко применяют для пайки металлов и сплавов. Однако сплавы, богатые висмутом, используют в качестве особолегкоплавких припоев (табл. 6). Температура начала плавления таких припоев находится в интервале 46,7—144 °С. [c.81] Для улучшения способности к смачиванию и сцеплению с паяемым металлом — медью в висмутовые припои вводят до 0,5—5 % железа, никеля, кобальта, платины, иридия, рутения, осмия, рения, палладия, золота. [c.82] Для усиления эффекта увеличения объема висмутового припоя при затвердевании с целью устранения течей в емкостях вводят германий, кремний, галлий. Добавка до 0,5 % Ое в такие припои к тому же упрочняет их. [c.82] Применение в практике пайки нашли особолегкоплавкие сплавы эвтектического состава, содержащие висмут, свинец, олово, кадмий, с температурой плавления ниже 150 °С (см. табл. 6, 7). [c.82] Использование легкоплавких припоев, таких, как эвтектика В —5п вместо 5п—РЬ, позволяет исключить из шва свинец и существенно снизить тепловые напряжения в изделиях. Пайка с бесканифо ьным флюсом возможна при 170°С. [c.82] Временное сопротивление разрыву соединений из меди, паянных висмутовыми припоями, приведенными в табл. 7, весьма низкое (14,7 МПа). [c.82] Висмут образуют с алюминием диаграмму состояния монотек-тического типа. Предельная его растворимость в алюминии при температуре 657 °С составляет менее 0,2 %. Растворимость алюминия в висмуте при температуре 250 °С ничтожна. Поэтому соединения из алюминия, паянные висмутовыми припоями, обладают склонностью к щелевой коррозии. Для повышения коррозионной стойкости паяных соединений из алюминия и его сплавов в висмутовые припои вводят 1 —10 % 2п. Припой такого типа имеет, например, состав (%) 40—60 В 8—25 РЬ 7—25 5п 15 Сс1 1 — 10 гп. [c.82] Вернуться к основной статье