ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Самофлюсование из "Физико-химические процессы при пайке" Самофлюсующие припои, т. е. припои, отдельные компоненты которых выполняют роль флюсов, в процессе пайки отличаются технологичностью, обеспечивают более высокую но сравнению с обычными припоями прочность соединений и позволяют получать однородные по качеству изделия. Все это настолько повысило интерес к ним, что при разработке новых припоев стремятся придать им самофлюсующие свойства. [c.67] Применение самофлюсующих припоев наиболее желательно при пайке нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, так как ввиду наличия на их поверхности стойких окисных пленок, содержащих окислы хрома, титана, алюминия, смачивание основного металла расплавленным припоем затруднено. Применение же для них солевых флюсов не исключает загрязнения ими металла шва, что может явиться причиной возникновения очагов коррозии. Кроме того, удаление остатков солевых флюсов часто вызывает большие затруднения. [c.67] Использование газообразных флюсов в виде фтористых соединений, добавляемых в нейтральные газовые среды, значительно снижает температуру пайки, требует соблюдения особых мер предосторожности и обходится дороже, чем солевых. К тому же газообразные флюсы очень чувствительны к загрязнениям, что снижает их активность. [c.67] Наибольшее распространение получили припои с содержанием бора, кремния и лития. [c.68] На основе современных представлений самофлюсование припоев связывают с восстановительными свойствами флюсующих добавок, а также с ролью образующихся при этом окислов, которые при температуре пайки взаимодействуют с окисной пленкой основного металла, переводя ее в легкоплавкий шлак. [c.68] При анализе свойств флюсующих добавок можно видеть, что все они активны и способны непосредственно соединяться со многими простыми веществами. [c.68] При введении бора в припои в процессе их выплавки он растворяется, взаимодействует с расплавом с образованием боратов, и частично окисляется. При пайке содержащийся в припое бор вступает в дальнейшие взаимодействия, а борный ангидрид и образовавшиеся при плавлении припоя в незначительных количествах различного состава бораты вступают во взаимодействие с окисной пленкой основного металла. [c.70] В самофлюсующие припои, содержащие бор, часто порознь или одновременно вводят фосфор и кремний. Такое комплексное введение флюсующих компонентов способствует образованию в процессе пайки шлаков с низкой температурой плавления. [c.70] Кремний в качестве флюсующего компонента вводится в припои на основе меди, никеля, марганца, кобальта, серебра н золота в отдельных случаях до 5—10%- При высокотемпературной пайке кремний является активным восстановителем. Образующиеся при этом окислы кремния взаимодействуют с окисной пленкой с образованием аморфных сплавов типа стекол. Наряду с удалением окисной пленки образующийся в процессе взаимодействия шлак защищает расплав припоя и поверхность основного металла от окисления. [c.71] Из щелочных металлов в качестве флюсующего компонента наибольшее распространение получил литий, который вводится в припои на основе серебра, меди и никеля. Ценность введения лития в припои усиливается благодаря его сродству к кислороду, азоту, водороду и сере, что способствует повышению характеристик припоев. Литий растворяется в расплавах серебра, меди, палладия, алюминия, цинка, кадмия. С серебром и палладием литий образует твердые растворы. Небольшие добавки лития к припоям являются поверхностно-активными, способствуя снижению краевого угла смачивания при растекании на сталях. При этом добавка лития основное влияние оказывает на снижение межфазной энергии в системе основной металл — расплавленный припой. На уменьшение поверхностного натяжения припоя введение лития оказывает незначительное влияние. Зависимость краевого угла смачивания серебром стали 20 от содержания в нем лития показана на рис. 21 [9]. [c.71] Таким образом, литий при высокотемпературной пайке легко может восстанавливать окислы железа и хрома. Что касается окислов алюминия, то при 1000° С литий не способен восстанавливать их. При 800° С, как видно из табл. 11, свободная энтальпия образования окиси алюминия несколько ниже, чем окиси лития, что свидетельствует о возможности примепепия лития в качестве восстановителя для окиси алюминия. [c.72] ОКИСЛОВ. Кривые вязкости при различных температурах и температуры плавления сплавов системы МагО—В2О3 показаны на рис. 23. [c.74] Вязкость борного ангидрида может быть снижена также окисью кремния. Образующиеся в результате взаимодействия борного ангидрида и окиси кремния боросиликаты покрывают основной металл и расплавленный припой тонкой стеклообразной пленкой, предотвращающей окисление флюсующих компонентов, в результате последние сохраняются в припое на протяжении всего процесса пайки. [c.74] фосфор имеют низкое давление насыщенного пара, поэтому пайку в вакууме припоями, содержащими их, производить нельзя, так как, испаряясь, они вызывают сильное разбрызгивание припоя. [c.75] При пайке медью в восстановительной среде водорода дополнительно к действию расплава припоя прибавляется восстановление окисной пленки водородом. В итоге, как видно на рис. 24, в, окисная пленка, перешедшая в расплав припоя, приобрела мелкодисперсную зернистую структуру. [c.77] Исследование продуктов разрушения пленки микрорентгеноспектральным методом показало, что в состав зерен входит 89% железа и 6,6% меди это свидетельствует о том, что отдельные зерна окисной пленки восстановились до металла и произошло насыщение их медью. [c.77] Таким образом, при пайке в нейтральных и активных газовых средах расплав меди, применяемой в качестве припоя, способствует удалению с поверхности основного металла окисной пленки. [c.77] Металлы, входящие в состав высокотемпературных припоев, растворяют кислород. [c.77] Из табл. 13 видно, что кислород интенсивно растворяется расплавленной медью. При охлаждении расплава растворенный кислород переходит в окислы. [c.77] Вернуться к основной статье