При пайке в интервале температур 550—750 °С нашли применение флюсы ВП209, ВП284 (табл. 32). Эти флюсы гигроскопичны и поэтому также должны относиться к флюсам электрохимического действия. Они были разработаны для пайки коррозионностойких сталей серебряными припоями, содержащими 30—45% Ag, в интер­вале 620—750 °С. В последствии эти флюсы нашли применение также и для пайки меди и ее сплавов теми же припоями. Однако практика показала, что при газопламенной пайке крупногабаритных изделий из латуни серебряными припоями с флюсами такого типа в .паяных швах возникает значительное количество пор и пепро - паев, снижающих их герметичность, а после удаления галтельных участков швов — ухудшающих микрогеометрию их поверхности [3]. Подпайка дефектных мест соединений изделий увеличивает трудо­емкость их изготовления, а следовательно, и нх себестоимость* ухудшает эксплуатационные характеристики изделий.

В связи с этим был разобран новый флюс «Салют 1» для га­зопламенной пайки латунных, в том числе крупногабаритных, из­делий [46].

Термографические, рентгеноструктурные и химические исследо­вания флюсов 209, «Салют 1» и их шлаков после переплава, после растекания их по латуни и меди, а также после пайки серебряны­ми припоями показали, что в процессе нагрева флюса ПВ209 про­исходят реакции между его компонентами с расплавлением обра­зующихся продуктов:

2В203 + KF = KF • 2В„03, (пл > 290 ч - 310°С;

KBF4 + 2Ва03 = BF3 + KF • 2В203, tnJl > 300°C; 2KBF4 = BF4 + KBF0, tm > 580°C.

При 400—445 °С плавятся KF и KBF4. Начиная с 500 °С во - флюсе образуются простые и комплексные соединения фторидов* которые при дальнейшем повышении температуры растворяются в жидком флюсе. При нагреве до 750 °С и выше образуются комп­лексные соединения боратов.

Растекание жидкого флюса по поверхности латуни происходит с образованием четырех зон, различающихся по фазовому составу [46]. Во второй зоне содержится больше соединений бора, чем в первой, центральной, зоне. В результате окислительно-восстанови­тельных реакций и обесцинкования поверхностных слоев латуни на них появляется слой чистой меди.

Как показали рентгенограммы шлаков, образовавшихся на по­верхности латуни, подвергнутой предварительно флюсованию, и окислов, образовавшихся на неофлюсованной поверхности, окисле­ние металла под слоем флюса происходит более интенсивно, чем без него. Медь в контакте с флюсом окисляется в два раза быст­рее, чем латунь.

Взаимодействие жидкого припоя с паяемым металлом, флюсом и компонентов флюса между собой способствует увеличению про­дуктов реакции. Изменение состава флюса в процессе его расте­кания и затекания в зазор между деталями ухудшает условия сма­чивания паяемого металла жидким припоем, а выделение газообраз­ных составляющих BF3, Н2 и др. в зазоре при недостаточно быст-

ром их дрейфе в галтельные участки паяных швов способствует образованию газовых пор. '

Наличие на поверхности образцов углублений и. инородных частиц, иесмачнваемых флюсом и жидким припоем, приводит к увеличению количества пор [3]. В некоторых случаях поры могут концентрироваться около таких углублений.

Процесс флюсования при газопламенной пайке является слож-т ным: прн повышении температуры происходят различные электро­химические и химические процессы взаимодействия компонентов флюсов между собой и с парами воды, с окислами и паяемым ме­таллом, продуктов реакции между собой.

В начале нагрева на поверхности паяемого металла окислы, образовавшиеся под действием паров воды из пасты флюса и газо­вого пламени, переходят в гидроокислы меди и цинка: Zn(OH)2 и Си(ОН)2. При нагреве выше 80 °С гидроокнслы разлагаются, что приводит к нарушению сплошности окнсной пленки иа металле: Л1«0+Н20(г)^=,Ме(0Н)2.

Расплав флюса через иесплошности в окнсной пленке раство­ряет под ней паяемый металл вследствие преимущественного про­текания процесса по термодинамически менее равновесным местам. В результате этого, как и прн растворении паяемого металла в жидком припое, окисная пленка диспергирует и. переходит в рас­плав флюса с образованием комплексных соединений фторидов цинка в результате обмена катионами между фторидами щелочных металлов и диссоциированными окислами цинка. Дальнейшее по­вышение температуры ускоряет этот процесс; медь и цннк восста­навливаются, взаимодействуют с компонентами флюса и при 600 °С образуют соединения, растворимые во флюсе.

Прн дальнейшем повышении температуры до 700 °С из распла­ва флюса испаряются борный ангидрид и соединения BFs (BOFs), что приводит к выпадению избыточных комплексных соединений ме­ди и цинка, диссоциирующих вслед за этим с образованием прос­тых фторидов. Эти фториды взаимодействуют с парами воды, гид- рализуются с образованием окислов и фтористого водорода. При 700—Ч00°С образуются комплексные соединения боратов типа КгВвОіз, а ионы О2- и катионы К+ образуют высокоактивную окись, которая далее соединяется с борным ангидридом, . а последний’, взаимодействует с окислами меди и цинка, образует с ними комп­лексные соединения. Все эти процессы активизируются в присут­ствии жидкого припоя. В результате этих процессов активность флюса понижается.

Состав шлаков после газопламенной пайки латуни с флюсом ПВ209 зависит от массы паяемых узлов вследствие ее влияния иа продолжительность, степень завершенности процесса флюсования и снижения активности флюса. В шлаках этого флюса при пайке мелких деталей содержатся KZn4F7 и KsZn2F7, который отсутст­вуют в шлаках, образующихся прн пайке более крупных и массив­ных изделий. Вместе с тем в шлаках появляются новые фториды K2C11F4, ZnF2, что характерно для более длительного процесса флю­сования. Независимо от массы деталей в шлаках флюса ПВ209 после пайки латуни Л63 присутствуют ZnO и следы CusA

Различие процессов флюсования меди и латуни состоит в том, что в последнем случае комплексные соединения фторидов ие образуются; при более высоких температурах получаются простые бораты циика и меди, которые гидролизуются парами воды.

Таким образом, непропан при газопламенной пайке массивных изделий нз латуни обусловлены большей продолжительностью про­цесса нх нагрева н окисления, после чего активность флюса ока­зывается недостаточной и окисленные участки препятствуют равно­мерному смачиванию Мк жидким припоем.

При газопламенном нагреве газовая пористость в шве возни­кает главным образом вследствие воздействия BF3, а также во­дорода и частично азота, попадающих в доиу пайки нз газового, пламени. При этом применение слабовосстановнтельного пламени способствует некоторому снижению пористости в швах.

Флюс «Салют 1», основу которого составляют соединения НзВ03—KF - 2Н20 с отношением 0,9, содержит также компоненты, препятствующие скоплению газов в зазоре, более эффективно за­щищающие паяемый металл от окислення н способствующие раст­ворению окисиой пленки. Введение KN03 защищает металл от окис­ления и понижает количество непропаев в шве. Установлено, что KN03 защищает латунь в интервале 400—700 °С, но окисляет медь, начиная от 500 °С, н поэтому для высокотемпературной пайки ме­ди флюс «Салют 1» не рекомендуется.

В процессе растекания флюса («Салют 1») его состав не из­меняется, газовые включения не образуются, что способствует затеканию припоя в зазор ровным фронтом; флюс имеет больший интервал температурно-временной активности, чем ВП209.

При пайке с флюсом «Салют 1> величина зазора (0,01— 0,5 мм) и нахлестки (2—5 мм) не оказывает существенного влия­ния на качество паяного соединения. Это обусловлено отсутствием в шлаках окислов металлов. Температурный интервал активности флюса «Салют 1» прн пайке с серебряными припоями составляет 650—750 °С.

Остатки и шлаки коррозиоиноактивиых флюсов-электролитов, имеющих рН<7, удаляют с поверхности паяного изделия путем тщательной промывки в растворителях, например воде.