ТОКСИЧНОСТЬ КОМПОНЕНТОВ ПРИПОЕВ К ПРИПОИ-ЗАМЕНИТЕЛИ
При выборе припоев следует учитывать возможную токсичность их компонентов. Прн повышенной токсичности компонентов припоев или их окислов необходимы затраты на приточно-вытяжиую вентиляцию и другие мероприятия, обеспечивающие безопасность работы, или замена токсичных компонентов припоев менее токсичными или нетоксичными.
В настоящее время уже проведены специальные исследовании токсичности важнейших компонентов припоев и в ряде случаев установлены причины такого воздействия [72, 73].
Таблица 80. Припаи, фбссисчивакццие работу паяных соединений в агрессивных средах
|
мк |
Состав Мп, % |
Керамика с металлом |
68,4 Ag— 26,6 Си—5 Pd |
Тугоплавкие металлы |
58,5 Ag—31,5 Си—10 Pd 20—60 Pd; 20—40V (или Nb) Fe—4Cr—1 В |
Графит |
43—68 Pd—30—45 Ni—2—12 Cr |
Коррознои- ностойкие стали А1 |
23,5 Pd—46,5 Au—6,5 Cr—23,4 Ni - О.10% Y Ag—Си—Zn—Cd-прнпон c 50 Ag, 3Ni 40 Ag—Си—Zn—2 Ni Al—(5—10) Cr—(3—12), Si—(5—15) Zn—(1—10) Mg |
Сталь 10 (ковар, Н29К18) |
Fe—3 Si—3B |
Продолжение табл. 80
|
Таблица 81. Влияние состава припоя на сопротивление газовой коррозии соединений из коррозиоиностойкой стали мартенситного класса (12,5% Сг и 0,15% С) [69]
* Глубина коррозии, мм; А<0,025; Б=0,027—0,054; В=0,054—0,135; Г> >0,135; Д —полное окисление. *• Сопротивление газовой коррозии. |
Таблица 82. Пригодность средиеплавких припоев для пайки конструкционных материалов в изделиях, работающих в различных газах и воде [71]
|
Условия работы |
Ми |
пригодны |
■ непригодны |
Воздух, 200— |
Латуии, |
Серебряные припои |
Ириной с фое- |
250°С |
бронзы |
без фосфора типа ПСр40, ПСр45 |
фором |
Морская вода |
Алюми ниевая бронза |
50 % Ag—Си—Zn— Cd—Ni |
|
Вакуум, >100°С |
Латуии |
Возможно испаре - пие цинка из латуни |
|
<100°С |
Припои Си—Р; Си—Ag—Р или серебряный с 5 % Pd |
||
Воздух, |
Мягкая |
Серебряные безфос- |
С фосфором |
<250°С |
сталь |
фора, медь Типа ПСр72 илн серебряные с 5 % Pd |
|
Воздух, от 250 до 300°С |
То же |
— |
|
Воздух, >300°С |
То же |
— |
|
Вода |
» |
Припои без цинка |
С цинком |
Морская вода |
» |
То же |
— |
Вакуум |
> |
Припои на основе благородных металлов с 1Пл<850°С, никелевые |
|
Воздух, |
Нержа- |
Серебряные припои |
С фосфором |
<250°С |
веющая сталь |
без фосфора |
|
Воздух, от 250°С до 300°С |
То же |
ПСр72 или припой с 5 % Pd; припои на основе Au, Pd, Со |
|
Морская вода |
Нержа- |
Серебряные припои |
Серебряные без |
веющая сталь |
с никелем |
никеля; соединения склонны к щелевой коррозии |
|
Вода |
» |
То же |
То же |
Вакуум* |
» |
Припои на основе благородных металлов илн никеля |
Таблица 83. Влияние состава нрипоев на сопротивление газовой
|
Ми, % |
Коррозии[10] при условиях испытания: ч |
Окисле- |
|||
305 |
427 |
•638 |
649 |
нне |
|
1000 |
500; 1000 |
500; 100 |
600 |
||
18 Аи—25 Си—27 Ni |
А |
А; А |
А; А |
В |
Слабое |
54 Ag—25 Pd—21 Си |
А |
Б; Б |
В; Г |
г |
Полное |
58,5 Си—31,5 Мп—10 Со |
А |
А; А |
В; В |
г |
Силь ное |
• А — очень слабая, Б — слабая, В — сильная, Г — очень сильная. |
Токсичность химических элементов определяется прежде всего способностью к накоплению их в органах, тканях и клетках организма.
Токсические свойства различных металлов весьма разнообразны. Концентрации токсичных металлов, вызывающие острое отравление, достаточно велики и в производственных условиях ие встречаются. Чаще всего имеют место хронические отравления.
Некоторые металлы и их соединения могут способствовать возникновению аллергических заболеваний, особенно при их многократном воздействии (бронхиальная астма, некоторые заболевания сердца, глаз, носа, кожи). Свойствами аллергена обладают ртуть, кобальт, и его окись, никель, его окись и сульфиды, хром, платина, бериллий, мышьяк, золото, цинк и ряд их соединений.
Наибольшую опасность в производственных помещениях представляют пары н аэрозоли токсичных металлов и их соединений. При этом необходимо учитывать, что испарение некоторых металлов начинается до их расплавления.
Наиболее токсичны свинец, бериллий, соли и оксиды кадмия, ртуть и все ее соединения, селен, сурьма; при длительном воздействии весьма токсичны марганец, таллий, фтористый бор, германий,' соли золота, лнтий, медь; слаботоксичны алюминий, висмут, галлий, кобальт, никель и его окислы, соединения хрома, кремний, серебро, церий, цинк;, нетоксичны — олово, платина, палладий, титан Г73].
Оценить опасность загрязнения воздуха парами металлов и их соединений и предельно допустимую концентр ацию в воздухе рабочей зоны (ПДК) можно, в частности, по данным, приведенным в СН 247—71.
Пайка оловянно-свинцовыми припоями, как н пайка свинцом, сопровождается выделением свинца в воздух производственных помещений. Теоретически при испарении жидкостей концентрация паров металлов q над их поверхностью определяется по формуле <7= 1600 РЛ1л/(273+/), где Af — молекулярная масса вещества; п — мольная доля вещества в растворе; t — температура раствора, °С; Р — давление насыщенного пара над поверхностью жидкого припоя.
Для ПОС40 при 500°С Р=0,116 мкПа и q=2,3-10~8 мг/м2, что не представляет - опасности. Однако этот расчет верен только для условий, когда газовая среда, куда испаряется металл, имеет ту же температуру, что и расплав (500°С).
При температуре окружающего воздуха 20—25° С пары свинца мгновенно превращаются в твердую аэрозоль, после рассеивания которой испарение свинца продолжается. Поэтому удаление аэрозоля свинца непосредственно из конвективного потока совершенно необходимо, например, с помощью электропаяльника со всесторонним местным отсосом (рис. 33). Подобные меры необходимы и при работе со свинцовыми и оловянно-свинцовыми припоями [74].
В связи с высокой токсичностью окиси кадмия и повышенным содержанием ее в атмосфере при применении серебряных припоев системы Ag—Си—Cd—Zn *, особенно в невентнлнруемых производственных помещениях, в ряде стран (Англия, Швеция, Норвегия, Дания), начиная с 1978 г. содержание кадмия в серебряных припоях снижают или заменяют кадмий оловом.
В табл. 84 приведены номинальные составы серебряных припоев, в которых кадмий заменен на олово нлн на олово и марганец. Полагают, что, несмотря на необходимость в этих случаях некоторого повышения содержания серебра н температуры пайки, такая замена дешевле, чем создание специальных установок для удаления паров и окислов кадмия из зоны пайки и очистки воздуха.
В табл. 85 приведены данные по влиянию замены кадмия в серебряных припоях оловом или полного его устранения на разницу в стоимости припоев и на изменение температуры их плавления.
Комментарии закрыты.