ТЕМПЕРАТУРА РАСПАЙКИ

Физико-химическое взаимодействие между паяемым мате­риалом и припоем при пайке является необратимым процессом и сопровождается изменением химического состава и свойств в зоне паяного шва и диффузионной зоны. Эти изменения в зависимости от характера взаимодействия Мк и Мп могут быть незначительными или весьма существенными. Они возникают в процессе пайки, а также после пайки при гомогенизирующем отжиге паяного соеди­нения или при высокотемпературной эксплуатации.

Изменение химического состава шва вызывает, в частности, изменение его температуры солидуса и ликвидуса и ширины тем­пературных интервалов твердожидкого и жидкотвердого состоя­ния, которые во многих случаях могут существенно отличаться от температуры солидуса и ликвидуса припоя.

Температурный уровень работоспособности паяного соедине­ния в значительной степени определяется температурой солидуса шва, так как вблизи и выше этой температуры резко уменьшается прочность и пластичность соединения. Структура и состав паяного шва по его сечению неоднородны, поэтому в качестве температуры распайки шва принимают температуру выше температуры солидуса, при которой происходит кратковременное разрушение шва под давлением, характерным для большинства сплавов в твердожидком состоянии и равном примерно 0,098—0,196 МПа.

Возможность повышения температуры распайки швов не толь­ко повышает температуру их работоспособности, но позволяет осуществлять ступенчатую пайку, а также подпайку и ремонт одним и тем же припоем.

Характер изменения температуры солидуса паяного шва по сравнению с температурой солидуса припоя определяется его физико-химическим взаимодействием с паяемым металлом, режи­мом и способом пайки.

Если основы паяемого материала и припоя или их компоненты образуют эвтектики или непрерывный ряд твердых растворов с минимумом, то при пайке с затвердеванием паяного шва при охлаждении температура распайки обычно понижается. При диф­фузионной пайке температура распайки повышается: если припой и паяемый металл имеют весьма слабое химическое сродство и не растворяются друг в друге в твердом состоянии, то температура распайки шва обычно находится в температурном интервале плавления припоя.

Стандартная методика определения температуры распайки паяных соединений по ГОСТ 21547—76 состоит в том, что обра­зец, паянный внахлестку по заданному режиму, подвешивают за верхнюю половину в приспособлении, обеспечивающем требуе­мую скорость нагрева до температуры испытания и газовую среду.

При испытании температура шва определяется с помощью тер­мопары, горячий спай которой предварительно крепят в глухом отверстии одной из половин образца с внешней стороны нахлестки. Термопару подключают к регистрирующему потенциометру КСП4. Температуру распайки образца, находящегося под напряжением при постоянном давлении 10 кПа (с учетом массы нижней полови­ны образца), определяют в процессе его нагрева [23].

Образцы из стали 12Х18Н10Т толщиной 2 мм, паянные вна­хлестку в чистом проточном аргоне самофлюсующим припоем ВПр-2 с шириной зазора 0,10 мм по режиму /п = 1050 °С, тп = = 5 мин, подвергали распайке при нагреве в чистом проточном ар­гоне в электропечи со скоростью нагрева 20 °С. Температуру рас­пайки фиксировали при киносъемке показаний потенциометра ЭПВ и сигнальной лампочки. Испытания на 17 образцах показали, что температура распайки составляет 1150—1195 °С (jfcp = = 1168 °С), а температура плавления припоя 970 °С.

Температура распайки швов нахлесточных соединений из алю­миния, плакированного силумином (АПС), паянных без флюса на воздухе с предварительным лужением паяемой поверхности при­поем П200А (Sn — 10 % Zn) при слое полуды толщиной 10 мкм, находится в пределах 583—600 °С, а образцов из того же мате­риала, выполненных способом контактно-реактивной пайки в проточном аргоне через термовакуумное медное покрытие толщи­ной 10 мкм,— в интервале 570—598 °С.

К настоящему времени данные о температуре распайки соеди­нений пока весьма ограниченны.

Комментарии закрыты.