Флюс для пайки меди и ее сплавов

С ДЛЯ ПАЙКИ МЕД Е СПЛАее сплаодеожит ; хлори- афторборат 10,2 - лористый вательюсы ка металло еющи олее люсов, имние, наи Из примен ФДФс. Флю ным выс пайки в 350 С. Н мас. %:с ФДФсокоактивнтемператуедостатко ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) ОСТ 4 Г 0.033.200. Припои ипайки,Лашко С. В., Лашко Н. Ф. Пав. - Маш гиз, 1988, с, 154 - 162 Изобретение относится к пайке, в частности к составу флюса для конструкционной пайки меди и ее сплавов припоями на основе свинца,Для ниэкотемпературной пайки меди и ее сплавов применяется большое число органических флюсов, например, ФДФс, ФКСп, ЛТИи другие, но максимальная температура их активности ограничена обугливанием органических веществ или взаимодействием кислот с металлом и переходом в соли при температурах свыше 270 - 350 С, Флюсы резко теряют активность. Пайка припоями (при температуре плавления 300 - 350 С) затруднена, а иногда и невозможна. х промышленное приемлем флюс тносится к коррозионм и рекомендуется для рном интервале 200 - флюса ФДФс состава,780969 А 1(57) Использование: пайка меди ивов, Сущность изобретения: флйаследующие компоненты, мас.стый аммоний 12 - 14; натрий тетррат 29,2 - 33,5; калий тетрафторбо11,7; натрий тетраборат 8,8 - 9,4; хцинк остальное. 2 табл. Ортофосфорнаякислота (плотность 1,7) 20 - 25 Солянокислыйдиэтиламин 20 - 25 Этиленгликоль Остальноеявляется то, что при температурах 270 - 300"С начинается спад активности. Падение активности флюса происходит за счет:а) превращения при температуре свыше 200 С ортофосфорной кислоты в мета- и полифосфорные кислоты, менее активные в процессах пайки, взаимодействия их с паяемым металлом с образованием фосфатов и загустевание с переходом в ангидрид;б) разложения этиленгликоля (Тким. + +200 С) и его связывания с полифосфорными кислотами и усиление процесса загустевания в интервале 250 - 300 С;в) взаимодействия диэтиламина солянокислого с основным (паяемым) металлом свыше 220 С, ортофосфорной кислоты и ее. продуктами взаимодействия с паяемыми металлом и припоем.Все вышеуказанные взаимодействия составных частей флюса а процессе пайки12,4 - 14,0 29,2 - 33,5 10,2 - 11,7 приводят к тому, что при температуре свыше 300 С ухудшается затекание припоя в зазор при сохранении достаточно светлой поверхности припоя за счет обугливания органической составляющей флюса и раскисления припоя углеродом,Наиболее близким по технической сущности к заявляемому флюсу является флюс состава, мас. :КЕ 20-25ВгОз 10 - 18СОС 2 5 - 13ИаС 4 - 10ЭвтектикаИагВ 407+ КВЕ 4 45 - 60предназначенный для высокотемпературной пайки медных и никелевых сплавов, Он является высокоактивным, водорастворимым, коррозионным с температурным интервалом активности 430 - 650 С и предназначен для пайки припоями с температурами плавления 450 - 650 С, Но этот флюс не приемлем для.пайки свинцовыми припоями с температурой плавления 280 -Целью настоящего изобретения является создание флюса с температурным интервалом активности 330 - 450 С и повышенной термостойкостью в процессе пайки,Указанная цель достигается тем, что во флюсе (прототип) вместо борного ангидрида, фтористого калия и хлористого кадмия введен тетрафторборат натрия в виде тройной эвтектической смеси ИаВЕ - КВЕ - -МагВО 7, В качестве хлорсодержащих компонентов применена эвтектическая смесь ЕпС 2 - ИН 4 С при следующих соотношениях компонентов, мас.о :Хлористый аммонийБорфтористый натрийБорфтористый калийТетраборнокислийнатрий 8,2 - 9,4 Хлористый цинк Остальное Флюс имеет температурный интервал активности 330 - 450 С и обеспечивает качественную пайку свинцовыми припоями марок ПСр 1,5, ПСр 2,5 и др, меди и ее сплавов; может быть применен при пайке в печах и газовыми горелками,Введение во флюс тетрафторбората натрия, образующего с тетрафторборатом калия и тетраборатом натрия легкоплавкую эвтектику при соотношении компонентов, мас.: 61;3 ИаВЕ ; 21,5 КВ Е 4; 17,2 МагВ 402 и температурой плавления 270" С позволяет снизить температурный интервал активности флюса (прото 1 ипа) при сохранении жидкотекучести,При содержании эвтектики менее 47,6(ИаВЕ 4 - 29,2; КВЕ 4 - 10,2; ИагВ 4078,2) снижается активность флюса, при содержании эвтектики более 54,6 (ИВЕ 4 -5 33,57 ь; КВЕ 4 - 11,7 К, Иа 2 В 407- 9,4) флюсрасслаивается при расплавлении, усиливается коррозия паяемой поверхности при высокой активности, нарушается плавнаялиния течения припоя,10 Хлористый цинк в количестве ЗЗ - 36,5мас,способствует лучшему смачиваниюповерхности меди и медных сплавов расплавленными припоями при сохранении однородности распла ален ного фл юса. П ри15 более высоком содержании хлористого цин. ка Флюс дымит, При содержании ниже 33 о течение припоя по металлу становится неравномерным.При содержании хлористого аммония20 ниже 12,4 офлюс теряет однородность врасплавленном состоянии, выше 14,3% -сильно дымит (разлагается). Нарушение эвтектического соотношения с хлористымцинком (27,3 мас.% ИН 4 С, 72,7% ЕпС 2)25 приводит к ухудшению свойства флюса; присодержании ИН 4 С меньше эвтектического - поверхность припоя теряет блеск, чтоуказывает на плохое растекание. При содержании ИН 4 С больше эвтектического - флюс30 дымит, терял однородность при расплавлении,Для проверки свойств флюса было испытано 5 составов, отличающихся друг отдруга содержанием веществ. Составы исс 35 ледованных флюсов приведены в табл. 1.Химический состав вариантов флюса Ф 400представлен в табл, 1,критерием оценки активности данногоФлюса является коэффициент растекаемо 40 сти припоев (ПСр 1,5, ПСр 2,5, ПСКВи 86) попаяемой поверхности и жизнеспособность,Результаты измерения представлены втабл, 2. Коэффициент растекаемости пропоев на меди и латуни при 400 С дан в табл. 2.45 Использование предлагаемого флюсаобеспечивает качественное выполнениеконструкционной пайки в интервале температур 330 - 450 ОС с использованием свинцовых припоев, плавящихся при 270- 350 С50 на изделиях из меди, латуни и других медных сплавов, расширяет возможность ступенчатой пайки при изготовлении сложныхдеталей,улучшение смачиваемости паяемых по 55 верхностей обеспечивает высокое качествопайки, более высокие прочностные характеристики паяного соединения. Так, например, медные стыковые соединения, паяныеприпоем ПСр 1,5 с флюсом ФДФс при 330 -350 С, показали прочность на разрыв 51,781780969 Таблица 1 МПа на меди и 55,11 МПа на латуни, Образцы, паяные тем же припоем с предлагаемым флюсом, показали прочность 63,35 МПа на меди и 67,95 МПа на латуни,После коррозионных испытаний прочность паяных соединений соответственно с флюсом ФДФс 45,79 МПа и 35,3 МПа с предлагаемым флюсом 63,15 МПа и 65,12 МПа. Газопламенная пайка припоем ПСр 2,5 с применение флюса ФДФс невозможна, а с предлагаемым обеспечивает прочность на меди 52,27 МПа, а на латуни - 56,88 МПа.Пайка в печи обеспечивает получение менее пористых, более прочных паяных соединений.Хорошая, растворимость компонентов флюса обеспечивает легкость удаления остатков флюса после облуживания и пайки,Металлографические исследования показали, что меньшая пористость, лучшее затекание в зазор и больший коэффициент растекаемости обеспечивается при применении флюсов составов 2, 3, 4. Припои имеют сильный металлический блеск, что говорит о хорошем раскислении их поверхности,Для флюсов составов 2, 3, 4 интервал активности составляет 330 - 450 С. При температурах нагрева выше 450 С флюсы дымят загустевают, а паяемая поверхность меди и припоя окисляется;Разработанный флюс относится к водо- растворимым, коррозионным, Остатки флюса легко удаляются после пайки промывкой в горячей и холодной воде.Предлагаемый флюс обеспечивает качественную пайку меди и ее сплавов свинцо во-серебрянными припоями в интервалетемператур 330 - 450 С в течение 10 - 15 мин.Технико-экономический эффект приприменении изобретения выражается а 10 получении качественных паяных соедине.ний при использовании припоев марок ПСр 1,5, ПСр 2,0, ПСр 2,5, иСр 3 и повышении срока службы изделий при эксплуатации в интервале температур 200-270 С, повыше нии коррозионной стойкости паяных соединений,Ф ор мул а и во бр ете н ия Флюс для пайки меди и ее сплавов, со держащий эвтектическую смесь хлоридовцинкаиаммония,отличающийся тем, что, с целью обеспечения достижения температурного интервала активности 330 - 450 С и повышения термостойкости флюса 25 в процессе пайки, он дополнительно содержит эвтектическую смесь тетрафторборатов калия, натрия и тетрабората натрия при следующем соотношении компонентов, мас.,:Хлористый аммоний 12,4 - 14,0 30 Натрий тетрафторборат 29;2 - 33,5Калий тетрафторборат 10,2 - 11,7 Натрий тетраборат 8,8 - 9,4 Хлористый цинкОстальное1780969 Таблица 2 оста витель В. Бойкоехред М.Моргентал Корректор С. Пат едактор С. Кулако а НТ СССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,Заказ 4239 ВНИИПИ Госу Тиражтвенного комитет113035, Москва,Ж Подписноеизобретениям и открытиям