Флюс для пайки чугуна с другими металлами

(57) Изобрв частност чугуна бретени и паике льн п 3-6 2-4 Из имениБорид магнияСернистый алюмиБура является о ике, а йки чуг ение отн тся составу флюса для ими металлами выс отемпенайти асдратурнымирименемьпнленн новным комп оже припоями анни конструкцив, а также при ти при со ных метал з раз я повыайке никелевыми а также никеля. ав,мас,7 35-39 8-12 18-25 21-27 ипо чуг пр Р о стый натрий стый ниобий торекс етафосфат трия ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ПНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ А.В.Грановский,и В.В.Катренко.3(088.8)е свидетельство СССРВ 23 К 35/363, 1988,ЛЯ ПАЙКИ ЧУГУНА С ДРУГИМИ ение относится к пайке,к составу Флюса для пайдругими металлами. Пель- повышение активностикелевых сплавов и нипоями. Флюс содержит в различных отраслях проемонте изделии из чугуна, Целью изобретения являет шение активности Флюса при пайке сплавов на основе люс имеет следующий сос 1609596 А 2следующие компоненты, мас.7.: Фтористый ниобий 18-25; бура 35-39, хлористый натрий 8-12; гексаметафосфат натрия 21-27 борид магния 3-6; сернистый алюминий 2-4. Гексаметафосфат натрия растворяет окислы никеля, хрома, связывает окись магния и создает восстановительную среду в зоне пайки. Борид магния является весьма реакционноспособным веществом, восстанавливающим окислы металлов до чистого металла. Борид магния реагирует с Фтористым ниобием, обеспечивая выделение Фтористого бора. Сернистый алюминий способствует растворению окислов алюминия, легирует слой припоя, прилегающий к Флюсу, понижая его температуру плавления и повышая его жидкотекучесть. 2 табл. том флюса. Бура растворяет в себеокислы металлов, очищает поверхностьот них и способствует лучшему растеканию припоя. При содержании бурыменее 357, ее влияние оказывается недостаточным, и при содержании бурыболее 397 дальнейшего улучшениясвойств Флюса не происходит,Хлористый натрий расширяет температурный интервал активности флюса, повышает его жидкотекучесть,способствует лучшему смачиваниюфлюсом металла. Хлористый натрий способствует удалению окислов алюминияс йоверхности металла. При содержании хлористого натрия менее 8% его влияние оказывается недостаточным при содержании хлористого натрия 5 олее 12% дальнейшего улучшения свойств флюса не происходит.Фтористый ниобий снижает температуру плавления флюса, чем повышает время воздействия флюса на панемую поверхность, повышая тем самым активность флюса, Фтористый ниобий является источником фтора, связывающего окисел кремния в газообразный фторид кремния, улучшая тем самым смачивание чугуна припоем. При содержании фтористого ниобия менее 187 его влияние недостаточно, при содержанйи фтористого ниобия более 25% -4дальнейшего улучшения свойств флюса не происходит.Рексаметафосфат натрия способствует удалению окислов с поверхности металлов. Особенно хорошо гексаметафосфат натрия удаляет окислы никеля 25 и хрома..(ИаРО)6 + 6 МО = 6 ИаИРОГексаметафосфат натрия связываетокись магния, имеющую высокую температуру плавленияв легкоплавкие соединения МаМ 8 РбО,били МаМдР 6 ОВчто повышает активность флюса. Гексаметафосфат натрия является восстановителем, присоединяя кислород, онпереходит в пирофосфат натрия, а затем в артофосфат,Таким образом, гексаметафосфатнатрия восстанавливает окислы на40поверхности металлов и способствуетулучшению их смачивания припоем, атакже повышает активность флюса поотношению к сплавам никеля. При содержании гексаметафосфата натрия менее 21% его влияние недостаточно. Повышение содержания гексаметафосфатанатрия более 27% не-приводит к даль(ейшему улучшению свойств флюса,50Борид магний, примененный в данномфлюсе, является более активным компонентом, чем бор аморфный(, примененный в прототипе. Бор в бориде магниянаходится в виде химического соединения и легко вступает в реакцию.55Совместно с гексаметафосфатом натрияи алюминием сернистый борид магнияфсоздает восстановителкую среду при,пайке. Борид магния легко реагируетс фтором, образующимся при высоких температурах пайки из фтористого ниобияМДР + 12 Р -2 ВРз + ЗМВРПри этом образуется газообразный фтористый бор, который проникает в поры, несплошности чугуна и в зазоры между деталями и офлюсовывает их. Благодаря этому повышается активность флюса при пайке. При реакции борида магния с кислородом, адсорбированным на поверхности паяемых деталейи восстановлении им окислов, выделяется тепло, что улучшает смачивание поверх. ности изделий флюсом, При этом образуются окислы магния и бора. Окись магния растворяется гексаметафосфатом натрия и сернистым алюминием, а окись бора сама служит флюсующим компонентом, растворяяя окислы на поверхности металлов. Окись бора переводит окись кремния на поверхности чугуна в легкоплавкое борсиликатное стекло, тем самым борид магния сов(местно с фтористым ниобием способствует улучшению смачивания чугуна припоем, При содержании борида магния менее 3% его влияние оказывается недостаточным. При содержании борида магния более 6% дальнейшего улучшения свойств флюса не происходит.Сернистый алюминий является одним из восстановителей в составе флюса. Сернистый алюминий способствует удалению с поверхности металла трудно- растворимых окислов магния и алюминия. Сернистый алюминий совместно с боридом магния придает флюсу экзотермические свойства при реакции с кислородом и окислами металлов, что ускоряет растекание флюса по поверхности деталей при пайке. Совместно с боридом магния сернистый алюминий переходйт в припой, снижая температуру плавления поверхностного слоя припоя. Таким образом слой припоя, контактирующий с флюсом, обладает большей жидкотекучестью и способен проникать в поры, трещины, зазоры.Это обеспечивает лучшую растекаемость припоя по паяемому изделию.При содержании сернистого алюминия менее 2% его влияния недостаточно, при содержании сернистого алюминия более 4% дальнейшего улучшения свойств флюса не происходит.Таблица 1 Компоненты Содержание компонентов всоставах, мас.Х 1,1 . 2 3 4 5 22 35 37 39 42 б 8 10 12 16 30 25 20 18 16 БураХлористый натрийФтористый ниобийГексаметафосфат 30 27 26 21 14 1 3 4 6 7 2 3 4 5 натрияБорид магнияСернистый алюминий Таблица 2 Площадь растекания припоя мма Составфлюса;лоннл 49-0,5-10-4-0,4 ВПРугун Никель Ннхром Ионель- Чугун-28 НП 2 металл С 412 нхро ь 105 107 111 98 121106 127101 128 102 123 97 18 92 96 133 142 149 146 134 106 117 121 122 119 116 93 82 91 95 . 93 86 73 2 17 5 122 4 123 6 102 9 . 91 рото 516Были изготовлены 5 составов флюса (табл.1).На образцы из чугуна С 4-12-28 размером 100 ю 80 х 10 мм помещали навеску 1 г испытуемого флюса и 0,2 г припоя, образцы помещают в муфельную печь и нагревают до 950 фС и выдерживают 5 мин, а после охлаждения измеряют площадь растекания припоя. В тех же условиях испытывали образцы из никеля НП 2, монель-металла, нихрома, В качестве припоя применялся ,ЛОЖНА 49-0,5-10-4-0,4, а также припой ВПР.Результаты испытаний представлены в табл.2.Как следует из данных табл.2, .флюс оптимального состава (составы 2- 4) имеет явные преимущества перед известным принятым за прототип. При содержании компонентов во флюсе боль 09596 6ше или меньше оптимальноГо количества свойства флюса ухудшаются. 5Формула изобретенияФлюс для пайки чугуна с другимиметаллами, содержащий буру, .хлори 1стый натрий, фтористый ниобий, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це пью повышения его активности при пайке никелевых сплавов и никелевымиприпоями, он дополнительно содержитгексаметафосфат натрия, борид магния,сернистый алюминий, при следующем со отношении компонентов, мас,Х 3Бура 35-39Хлористый натрий 8-12Фтористый ниобий 18-25Гексаметафосфат20 натрия 21-27Борид магния 3-6Сернистый алюминий 2-4