Флюс для пайки. Бура флюс для пайки


Флюсы | Техническая литература онлайн

С повышением температуры скорость окисления поверхности спаи­ваемых деталей значительно возрастает, в результате чего припой не пристает к детали. Для удаления окисла применяют химические ве­щества, называемые флюсами. Флюсы улучшают условия смачи­вания поверхности паяемого металла расплавленным припоем, пре­дохраняют поверхность паяного металла и расплавленного припоя от окисления при нагреве и в процессе пайки, растворяют имевшиеся на поверхности паяемого металла и припоя окисные пленки.

Различают флюсы для мягких и твердых припоев, а также для пай­ки алюминиевых сплавов, нержавеющих сталей и чугуна.

Флюсы для мягких припоев — это хлористый цинк, нашатырь, канифоль, пасты и др.

Хлористый цинк, называемый также травленой кисло­той, является очень хорошим флюсующим средством при паянии чер­ных и цветных металлов (кроме цинковых и оцинкованных деталей, алюминия и его сплавов). Получают хлористый цинк растворением од­ной части мелко раздробленного цинка в пяти частях соляной кислоты.

Для того чтобы хлористый цинк в меньшей степени способствовал коррозии паяного шва, к раствору добавляют нашатырный спирт, вливая в хлористый цинк тонкой струей до исчезновения молочного цвета.

Нашатырь (хлористый аммоний) — белая горько-соленая на вкус соль. Применяется в виде порошка и кристаллов. При нагрева­нии нашатырь разлагается с выделением вредного для здоровья белого газа, поэтому при паянии рекомендуется пользоваться не чистым на­шатырем, а раствором из 0,5 л воды, 100 г нашатыря и небольшого ко­личества хлористого цинка.

Довольно энергичным является следующий флюс (%): хлористого цинка — 25-20, нашатыря — 5 — 20, воды-70-30.

Канифоль — желтовато-коричневое смолистое вещество, по­лучающееся в виде палочек или порошка при перегонке сосновой смо­лы. Флюсующие свойства канифоли значительно слабее этих свойств других веществ, но она обладает тем преимуществом, что не вызывает коррозии паяного шва. Благодаря этому канифоль преимущественно применяется для пайки электро- и радиоаппаратуры.

Канифоль применяется в виде порошка или раствора в спирте, а также палочками.

Пасты паяльные — жидкость, приготовленная из хло­ристого цинка и аммония или хлористого цинка и крахмала.

Для приготовления паяльной пасты крахмал растворяют в воде, затем раствор кипятят до тех пор, пока не получится клейстер. Крах­мальный клейстер в холодном виде прибавляют к раствору хлористого цинка или хлористого аммония, перемешивая до тех пор, пока не полу­чится слегка липкая жидкость.

При паянии нержавеющих и жаропрочных сталей применяют смесь, составленную из 50 % плавленой буры и 50 % борной кислоты, раз­веденных в растворе хлористого цинка до густоты пасты. При паянии серого чугуна к буре добавляют хлористый калий, перекись марганца или окись железа.

При паянии паяльную пасту наносят на спаиваемые поверхности ровным слоем. После паяния остатки пасты смывают водой с помощью волосяной щетки или тряпок.

Флюсы для твердых припоев — это бура, борная кислота и некоторые другие вещества.

Буру применяют в виде порошка, для чего ее толкут в ступе и просеивают. Чтобы при нагревании бура не пенилась, перед приме­нением ее прокаливают. Бура легко впитывает влагу из воздуха, поэтому ее хранят в банке с притертой пробкой. Рекомендуется при­менять безводную буру, так как иначе флюс при нагреве теряет воду, набухает, трескается и вследствие этого затрудняется процесс пайки.

Недостатком буры является то, что после остывания она оставляет на шве весьма прочную пленку. Для понижения температуры плавле­ния в буру иногда добавляют хлористый цинк.

Борная кислота представляет собой белые, на ощупь жирные чешуйки. По своим флюсующим свойствам борная кислота лучше буры, но применяется реже, так как стоимость ее выше.

Флюсы для пайки алюминиевых сплавов

В качестве флюсов при пайке алюминиевых сплавов применяют слож­ные по химическому составу смеси, состоящие из фтористого натрия, хлористого лития, хлористого калия, хлористого цинка и др. Хло­ристые соли обладают способностью растворять окислы алюминия, поэтому их роль во флюсах является основной. Хлористый литий и хлористый калий вводят в состав флюсов с целью понижения темпера­туры плавления.

При пайке алюминия мягкими припоями можно применять один из трех следующих флюсов (%):

  • хлористого цинка — 85, хлористого аммония-10, фтористого натрия — 5;
  • хлористого цинка — 90, хлористого аммония — 8, фтористого нат­рия 2;
  • хлористого цинка — 95, фтористого натрия — 5.

При пайке алюминиевых сплавов твердыми припоями применяют следующий флюс (%):

фтористого калия или фтористого натрия — 10±1, хлористого цинка — 8 ± 2, хлористого лития — 32 ± 3, хлористого калия — остальное.

Приготовляют этот флюс в следующем порядке:

  1. компоненты флюса вначале прокаливают для удаления из них влаги
  2. затем после взвеши­вания все компоненты, кроме хлористого цинка, тщательно переме­шивают, помещают в фарфоровую посуду и нагревают в печи до 700° С
  3. в расплавившуюся смесь вводят предварительно нагретый до жидкого состояния хлористый цинк.
  4. Полученную смесь тщательно размешивают и выливают на сталь­ную или чугунную поверхность.

Флюс затвердевает, после его дробят, превращая в пудру. Этот флюс очень гигроскопичен, поэтому его хра­нят в герметически закрывающихся сосудах.

Для паяния алюминия и его сплавов широко используется также флюс 34А, состоящий из 10% фтористого натрия, 8% хлористого цинка, 32% хлористого лития, 50% хлористого калия.

Флюсы для пайки нержавеющей стали

Одним из таких флюсов является пастообразная смесь буры и борной кислоты (поровну), замешанная в насыщенном растворе хлористого цинка. Применяют также флюс 200, состоящий из 70% борной кислоты, 21 % буры, 9% фто­ристого калия. Этот флюс пригоден для паяния конструкционных и нержавеющих сталей, а также жаропрочных сплавов латунью и твер­дыми припоями.

Флюсом для паяния чугуна (серого или ковкого) служит бура (60%) с добавкой хлористого цинка (38%) и марганцово­кислого калия (2%). В флюс, кроме того, входит перекись марганца или хлорат калия, способствующие выгоранию графита с поверхности металла и тем самым обеспечивающие получение чистой, хорошо сма­чиваемой припоем поверхности.

Для паяния свинцовых сплавов флюсом может служить сте­арин.

imetal.in.ua

Флюсы для пайки | Техническая литература онлайн

Получить при помощи пайки прочные и плотные швы можно только в том случае если спаиваемые поверхности будут свободны от окисных пленок, чисты от загрязнения, соединяемые поверхности будут хорошо смачиваться расплавленным припоем, нагретые кромки металла не будут окисляться. Для создания указанных условий применяют флюсы. Флюсы бывают твердыми, жидкими и газообразными.

Флюсы должны удовлетворять следующим требованиям:

  • быть хорошими растворителями окисных пленок и грязи, препятствующих смачиванию спаиваемых поверхностей;
  • способствовать затеканию расплавленного припоя в шов;
  • предохранять нагретые поверхности от окисления;
  • увеличивать жидкотекучесть расплавленного припоя понижая его поверхностное натяжение;
  • иметь температуру плавления ниже температуры плавления припоя на 30-40°;
  • способствовать созданию прочного соединения с основными металлами;
  • не растворяться в спаиваемых металлах;
  • не оказывать на металл вредного химического действия;
  • иметь малый удельный вес, чтобы в процессе пайки флюсы всплывали на поверхность;
  • по окончании пайки излишние флюсы должны легко удаляться со шва.

При мягкой пайке стали, меди и медных сплавов оловянно-свинцовыми припоями флюсом служит концентрированный водный раствор хлористого цинка. При пайке меди и медных сплавов оловянно-свинцовыми припоями в качестве флюса применяют канифоль.

При пайке нержавеющей стали оловянно-свинцовыми припоями флюсом является насыщенный раствор хлористого цинка в соляной кислоте.

Флюсы, применяемые для твердой пайки металлов, приведены в таблицах 8 и 9.

Таблица 8

Флюсы для твердой пайки

Состав флюса Назначение флюса Примечание Состав флюса Назначение флюса Примечание
Бура Пайка меди, бронзы, стали медно-цинковыми, медно-никелевыми припоями и другими тугоплавкими припоями с температурой плавления выше 800° Применяется в виде порошка или пасты, замешанной на воде или спирте
Бура (прокаленная) Пайка пластин твердых сплавов к стальным державкам медными и медно-никелевыми припоями Применяется в виде порошка или пасты, состоящей из буры и вазелина, либо смеси буры с ацетоном до тестообразного состояния
Бура 50% + борная кислота 50 % Пайка пластин твердых сплавов к стальным державкам латунными припоями Флюсы в виде пасты применяются при пайке многолезвийного инструмента
Хлористый калий 43%, борная кислота 57% Пайка пластин твердых сплавов к стальным державкам серебряными припоями Условное обозначение — флюс № 20. Применяется в виде порошка или пасты, замешанной на воде
Борная кислота 70 ±2%, бура 21 ±2%, кальций фтористый 9 ± 1% Для пайки нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов латунью и другими тугоплавкими припоями с температурой плавления выше 900° -
Бура плавленная 50%, борная кислота 50%, разведенные на растворе хлористого цинка Пайка нержавеющих и жаропрочных сталей медным, медно-цинковым и медно-никелевым припоями -
Бура плавленная 50%, фтористый калий 40%, борная кислота 10% Пайка титано-карбидных твердых сплавов на режущий инструмент медным и медно-никелевым припоями -
Тетрафторборат калия 30 — 50%, борная кислота 70—50% Пайка латунных, бронзовых, медных и стальных изделий серебряными припоями -
Бура 95%, марганцево-кислый калий 5%, разведенные на концентрированном растворе хлористого цинка Пайка чугуна медным припоем и специальными бронзами -
Хлористый литий 35 — 25%, фтористый калий 12 — 18%, хлористый цинк 8-15%, калий 40 — 59% Пайка алюминия и его сплавов алюминиевыми припоями -

/* Here you can add custom CSS for the current table */ /* Lean more about CSS: https://en.wikipedia.org/wiki/Cascading_Style_Sheets */ /* To prevent the use of styles to other tables use "#supsystic-table-8" as a base selector for example: #supsystic-table-8 { ... } #supsystic-table-8 tbody { ... } #supsystic-table-8 tbody tr { ... } */

Для пайки серебряными припоями конструкционных и нержавеющих сталей, а также жаропрочных и медных сплавов может применяться флюс 209, состоящий из борного ангидрида (35%), обезвоженного фтористого калия (42%) и фторбораткалия (23%). Для этой же цели служит флюс 28-В, имеющий состав: борная кислота 60%, фтористый калий40%.

Таблица 9

Физические свойства флюсов

Название флюсов Температура плавления, °С Температура кипения, °С Удельный вес, г/см3 Название флюсов Температура плавления, °С Температура кипения, °С Удельный вес, г/см3
Борный ангидрид 577 - 1,8
Бура 741 - -
Фтористый литий 842 1676 2,6
Фтористый натрий 988 1695 2,7
Фтористый калий 846 1505 2,4
Фтористый кальций 1375 - 3,16
Хлористый литий 606 1382 2,1
Хлористый калий 768 1417 2,8
Хлористый кальций 775 - 2,15
Хлористый натрий 800 1439 2,2

/* Here you can add custom CSS for the current table */ /* Lean more about CSS: https://en.wikipedia.org/wiki/Cascading_Style_Sheets */ /* To prevent the use of styles to other tables use "#supsystic-table-9" as a base selector for example: #supsystic-table-9 { ... } #supsystic-table-9 tbody { ... } #supsystic-table-9 tbody tr { ... } */

При пайке припоем ПСр-45, имеющим более низкую температуру плавления, чем флюсы, помещенные в таблице 8, может произойти шлакование флюса, что снизит качество пайки. Исходя из этого, для пайки мелких деталей, требующих высокой прочности, можно рекомендовать применение флюса в виде жидкой пасты, замешенной на воде или спирте (лучше на спирте), имеющей следующий состав: бура — 50%, борная кислота — 35%, фтористый калий — 15%.

Указанный флюс, плавящийся при температуре примерно 600°, применяется в порошкообразном виде.

При пайке с этим флюсом припой не растекается по всей поверхности, а остается только там, где был раньше нанесен слой флюса. От аккуратности нанесения флюса зависит равномерность распределения припоя в шве.

Для пайки ответственных узлов, где требуется чистота и полный пропай шва, применяют флюс состава: тетрафторборат калия 70%, бура 30%.

Для пайки алюминия применяют флюс 34А, имеющий состав: хлористый литий 35—25%, фтористый калий 8—12%, хлористый цинк 8—15%, хлористый калий — остальное.

Пайку алюминия и его сплавов можно производить при температуре 420° и выше.

Флюсы для реакционной пайки химически взаимодействуют с оксидной пленкой алюминия при рабочей температуре пайки. В качестве флюсов для реакционной пайки можно применять хлористое олово, хлористый цинк, хлористый кадмий и другие хлористые соли. Указанные соли при температуре 350—450° вступают в химическое соединение с окисью алюминия, восстанавливают оксидную пленку до металла или растворяют ее.

Рабочее место при действии флюса покрывается металлом, входящим в состав флюса, а место, покрытое входящим в названные флюса чистым металлом, хорошо паяется.

Все твердые флюсы имеют следующие недостатки:

  • во время пайки невозможно строго выдержать соотношение количества припоя и флюса;
  • пламя может срывать флюс с поверхности, подлежащей пайке, поэтому имеет место частичная пайка без флюса;
  • возможно попадание флюса в паяный шов;
  • Необходима дополнительная обработка шва после пайки с целью очистки шва от остатков флюса;
  • затруднена автоматизация процесса пайки.

В связи с указанными недостатками твердых флюсов разработаны способы пайки с газовым и жидким флюсом.

В качестве газообразного флюса используют борорганическое вещество. Процесс применения газового флюса осуществляется следующим образом: ацетилен перед поступлением в горелку насыщается борорганическим веществом в специальном испарительном аппарате.

При сгорании ацетилена в струе кислорода одновременно сгорают пары борорганического вещества, образуя окись бора, которая является необходимым флюсующим компонентом в пламени.

Газовым флюсом можно паять открытые швы. При пайке внахлестку припой в шов не заходит, поэтому место закрытого шва необходимо предварительно флюсовать.

Жидкими флюсами являются смеси:

1) этиленгликоль — 38%; безводная бура — 17,5%; метиловый спирт — 44,5%.

Этот основной раствор разбавляется в четырех объемах метилового спирта;

2) глицерин — 36,4%; безводная бура — 9,1%; этиловый спирт —54,5%.

Этот основной раствор разбавляется в 1,5 объемах этилового спирта.

Для применения, жидкого флюса пользуются специальной горелкой, в которую жидкий флюс поступает из бачка под давлением 0,25—0,35 кг/см2. Выходя из мундштука горелки, жидкость распыляется ацетилено-кислородной смесью и производит необходимое флюсование шва.

При использовании жидкого флюса для пайки закрытых швов необходимо предварительно флюсовать место пайки, чтобы создать условия для лучшего затекания припоя.

imetal.in.ua

1.5. Флюсы

Паяемые металлы при нагреве быстро соединяются с кислородом и образуют пленку из окислов, препятствующую смачиванию металла припоем. Для удаления окислов и предотвращения дальнейшего окисления при пайке применяют химические вещества, называемые флюсами. Флюсы очищают паяемые поверхности либо путем растворения оксидных пленок, либо путем проникновения под них с последующим отслаиванием. Предотвратить окисление можно также пайкой в среде защитного газа или в вакууме [4].

В процессе пайки флюсы должны выполнить следующие задачи:

1) растворить имеющиеся остатки окислов;

2) защитить места пайки и припой от окисления;

3) способствовать повышению жидкотекучести припоя.

Чтобы решить эти задачи, флюсующие средства должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Рабочая температура припоя и температура действия флюсов должны быть согласованы между собой. Флюс должен находиться в расплавленном состоянии и проявлять свою активность до того, как расплавится припой. Скорость реакции, т.е. темп растворения окислов, должен быть выше, чем скорость пайки. Пайка должна проводиться достаточно быстро, чтобы помешать появлению новых окислов.

2. Вязкость флюса должна быть относительно низкой, чтобы не препятствовать растеканию припоя. С другой стороны, вязкость должна быть достаточной для надежного покрытия флюсом припоя и места пайки единым защитным слоем. Хороший флюс должен иметь низкое поверхностное натяжение, чтобы он мог в расплавленном состоянии хорошо смочить и покрыть поверхность основного металла.

3. Флюсующие средства должны полностью отшлаковывать загрязнения и отводить их из зоны пайки. Недостаточно, если флюс только растворяет остатки окислов, он должен также удалять продукты растворения от места пайки. В противном случае вязкий слой шлака будет снижать подвижность припоя и препятствовать активному действию новых порций флюсующих материалов на поверхность металла.

4. Флюсы не должны вступать в реакцию с припоем.

5. Флюсы не должны вызывать коррозионного влияния на соединяемые детали и припой.

6. Флюсы не должны менять своего химического состава при нагревании вследствие испарения отдельных компонентов, т.е. не снижать активность в предусмотренном интервале температуры пайки. Кроме того, флюсы должны сохранять свои качества до затвердевания припоя [5].

По степени химической активности флюсы делятся на две группы: слабоактивные и сильноактивные.

Флюсы первой группы применяются при пайке мягкими припоями изделий из недрагоценных металлов, второй – при пайке твердыми припоями изделий из драгоценных металлов. Слабоактивные флюсы – это канифоль, древесные смолы, воск, стеарин, вазелин, животные жиры, минеральные масла и др. Сильноактивные флюсы – это бура, борная кислота, хлориды и фториды металлов и др.

Наиболее распространенными флюсами для пайки изделий из драгоценных металлов являются бура и смесь буры с борной кислотой в различных пропорциях.

Бура (Na2B4O7·10h3O – тетраборат натрия) – белое кристаллическое вещество, плотностью 1,7–1,8 г/см3, тяжелее воды. В порошкообразном состоянии бура очень похожа на борную кислоту, но более шелковиста на ощупь. При нагревании до 450°С бура теряет кристаллизационную воду, при температуре 741°С плавится, образуя прозрачную стекловидную массу. В расплавленном состоянии бура способна растворять оксиды металлов.

Борная кислота (Н3ВО3) – белое кристаллическое вещество, плотностью 1,4–1,5 г/см3. Легко растворяется в горячей воде, но при охлаждении снова кристаллизуется, т.к. в холодной воде малорастворима [3, 7].

Чтобы отличить буру от борной кислоты, достаточно немного этих веществ насыпать в сосуд с водой. Борная кислота частично остается на поверхности воды в виде пыльцы, а бура тонет.

Стандартные рекомендуемые соотношения частей буры и борной кислоты – 1:1, 1:2 и 2:1. Наиболее универсален флюс, приготовленный из буры и борной кислоты в соотношении 1:1. Однако флюс в соотношении 1:2 улучшает растекание припоя при пайке изделий из золота, в соотношении 2:1 – из серебра.

Способ приготовления насыщенного раствора буры. В фарфоровую ступку засыпают определенное количество порошкообразной буры и наливают воду до полного покрытия порошка. Затем ступку нагревают до полного растворения буры и охлаждают. Охлаждаясь, раствор кристаллизуется. Кристаллы тщательно перетирают и заливают водой до образования жидкой кашицы.

Способ приготовления флюса из смеси буры и борной кислоты. Химикаты смешивают в необходимых пропорциях в металлической посуде, после чего смесь подвергают нагреву. Реактивы начинают плавиться, и на поверхности образовавшейся смеси появляется множество пузырьков. Нагревание прекращается при появлении над поверхностью состава большого пузыря, покрывающего всю смесь (так называемый шатер). После охлаждения состав начинает кристаллизоваться. Кристаллы в этом же сосуде тщательно перетирают до получения порошкообразной массы, затем разбавляют водой до консистенции сметаны [9].

При использовании припоев для низкопробного золота может возникнуть необходимость работы с более легкоплавким и легкотекучим флюсом. В последнее время на ювелирном рынке появилось множество флюсов промышленного производства для всего диапазона возможных температур пайки. В их состав входит бура или тетраборат калия, борная кислота, гидрофторид калия и иногда кремнефторид калия. Предпочтительно использование калийных, а не натриевых солей, т.к. таким образом удается избавиться от слепящего ярко-желтого свечения пламени. Фториды понижают температуру плавления флюсов и улучшают их флюсующее действие [2].

Нанесение флюса производится смачиванием всей детали с помощью кисточки, либо окунанием. Пайку начинают с осторожного подсушивания пламенем горелки флюса и припоя. Это делается для предотвращения пузырения и разбрызгивания флюса, а также вытекания припоя из стыка. После того как припой разогрет и расплавлен, он должен свободно растекаться по спаиваемым частям, заполняя все микропоры между плотно подогнанными соединяемыми поверхностями.

После пайки остатки флюса необходимо удалить, т.к. большинство флюсов коррозионно активны. Для этого сразу после затвердевания припоя изделие промывают водой, используя при необходимости щетку. В последнее время для удаления остатков флюса широко используются ультразвуковые ванны и пароструйные очистители [3, 7].

Пар подается под давлением 1,4–4,5 бар из подогреваемого резервуара с водой. При использовании пароструйных очистителей рекомендуется использовать деионизированную воду, т.к. водопроводная вода после испарения может давать твердый осадок.

studfiles.net

Флюс для пайки

 

¹ 77568

Класс 49h, 27

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 о Ф

1т 11, (», "1! .

1к г41 .ч ..;:.е

1 1*1 и!",тф, и открытиям

Ф. E. Тумаков

ФЛЮС ДЛЯ ПАЙКИ

Заявлено 13 ноября 1918 года в Комитет по изобретениям при Совете Министров СССР за ¹ 387138

Опубликовано 31 января 1950 года

Предмет изобретения

;Отв. редактор М. М. Акишин

Редактор С. П. Мысовскнй

391

Флюсы для пайки никельсодержащих сплавов (нержавеющей стали, нихрома, константа и т. п.), состоящие из буры, борной кислоты и соединений натрия и бария, известны.

Отличительной особенностью предлагаемого флюса является замена в нем соединений натрия и бария ферросилицием.

Предлагаемый флюс состоит из

50% технической буры, 35% технической оорной кислоты и 15% ферросилиция.

Произведенными опытами установлено, что флюс предлагаемого состава хорошо растворяет окислы на поверхности соединяемых частей металла и не дает вспучивания.

Для приготовления флюса ферросилиций размалывается в шаровой мельнице пли в ступе и просеивается через сито с числом отверстий

1200 †16 на 1 см .

Молотый ферросилиций, борная кислота и бура развешиваются в указанных пропорциях и тщательно перемешиваются.

Готовый флюс представляет со бой сухую порошкообразную массу серого цвета.

Флюс хранят в стеклянной илп металлической плотно закрывающейся банке.

1., Флюс для пайки никельсодержащих сплавов — нержавеющей стали, нихрома, константа и тому подобного — содержащий в себе борную кислоту и буру, о тл и ч а ю гц и и с я тем, что в его состав введеч ферросилиций.

2. Флюс по п. 1, отличаюшийся тем, что отдельные его компоненты взяты в следующем соотношении: 50 7 технической буры, 35% технической борной кислоты и 15% ферросилиция.

Флюс для пайки 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пайке легких металлов, в частности алюминия

Изобретение относится к области пайки, в частности к флюсам для пайки легкоплавкими припоями, применяемых преимущественно для пайки (лужения) охлаждающих трубок радиаторов

Изобретение относится к пайке, а именно к составу флюса для низкотемпературной пайки меди и ее сплавов оловянно-свинцовыми припоями

Изобретение относится к области пайки, в частности к флюсам для пайки и лужения оловянно-свинцовыми припоями стали, меди и мерных сплавов

Изобретение относится к антенной технике, в частности к способам изготовления волноводных устройств из алюминиевых сплавов, и может быть использовано в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности

Изобретение относится к пайке, а именно к составу флюса для низкотемпературной пайки меди и ее сплавов оловянно-свинцовыми припоями

Изобретение относится к низкотемпературной пайке, в частности к пайке погружением в жидкий теплоноситель

Изобретение относится к пайке, в частности к составу флюса для пайки, преимущественно режущего инструмента с твердосплавными элементами на его поверхности, и может быть применено для высокотемпературной пайки припоев на основе меди и содержащих твердосплавные элементы на рабочую поверхность в основном инструментальной стали

Флюс для пайки

www.findpatent.ru

Флюсы для пайки деталей - Пайка при индукционном нагреве

Флюсы для пайки деталей

Категория:

Пайка при индукционном нагреве

Флюсы для пайки деталей

Для того чтобы спаять деталь, недостаточно нагреть ее до необходимой температуры и подать припой в место спая; кроме этого нужно еще создать условия, при которых припой имел бы возможность затекать в зазор и смачивать поверхности спаиваемых деталей.

При нагреве металла до высоких температур кислород воздуха очень активно окисляет его поверхность, образуя окисную пленку, которая с увеличением температуры и продолжительности нагрева утолщается и уплотняется. Если детали с такими поверхностями попытаться спаять, то из этого ничего не получится, так как окислы не позволят припою смочить металл, при каких бы температурах ни происходил этот нагрев. Одной из главных задач при пайке является воспрепятствовать возникновению окислов или удалить их при нагреве. Для этих целей служат флюсующие вещества, или флюсы.

В процессе пайки флюс:1) действует как растворитель и поглотитель окислов и грязи, препятствующих припою смачивать спаиваемую поверхность;2) предохраняет, покрывая поверхность, от окисления при нагреве;3) увеличивает жидкотекучесть расплавленного припоя, понижая его поверхностное натяжение.

По характеру поведения в процессе пайки флюсы можно разбить на две группы.

К первой группе относятся флюсы, которые активно вступают в химические реакции с окислами металлов, энергично очищая поверхность и растворяя пленки окислов. К ним относятся хлористый цинк, борная кислота, бура, тетрафторборат калия и т. д. Они применяются главным образом при пайке латуни, меди, стали и других металлов твердыми припоями.

Флюсы второй группы не вступают в какие-либо химические реакции с окислами, а служат лишь для защиты от окисления при пайке ранее очищенной механическим или химическим способом поверхности. Характерным представителем этой группы флюсов является канифоль. Такими флюсами пользуются преимущественно при пайке мягкими припоями.

По возможности флюс должен удовлетворять следующим требованиям:1) не должен вступать в химические реакции с металлами припоя и спаиваемых деталей;2) должен иметь температуру плавления ниже, а температуру кипения значительно выше температуры плавления припоя;3) при пайке из флюса не должны выделяться вредные газы;4) желательно, чтобы остатки флюса легко удалялись с деталей после пайки.

Флюс наносится на место спая’ в виде порошка, концентрированного водного раствора или в виде пасты.

В отдельных случаях целесообразно наносить флюс на припой и пи деталь окунанием последних в кипящий концентрированный водный раствор флюса. Этот способ следует применять при пайке деталей, имеющих большие поверхности спая, особенно если эти поверхности плохо поддаются расконсервации или зачистке перед пайкой, а также в случае, если детали поступают на пайку уже собранными в узел и скрепленными каким-либо из способов фиксации. Кипячение в флюсе обеспечивает надежное нанесение его на поверхность спаиваемых деталей. Подобным способом флюс наносится также на твердосплавный инструмент с закрытым пазом, например, на дисковые фрезы, зенкера и т. д.

Особенно большую роль при пайке твердыми припоями играет бура (тетраборат натрия: Na2B407). Чаще всего ее применяют в виде порошка, который получается из кристаллической буры путем расплавления и нагрева до 800—850 °С (температура плавления буры 783 °С). Просеянный, обезвоженный порошок буры хранят в герметически закрытых сосудах.

На приготовление буры для пайки должно быть обращено самое серьезное внимание, так как от качества буры очень сильно зависит качество пайки. Лучше всего буру нагревать в керамической или графитовой посуде. При этом, после разливки на палочки и охлаждения, получается обезвоженная бура в виде прозрачного или слегка желтоватого стекла. Прокалка буры в тиглях или коробках из хромоникелевой стали придает стекловидной буре слегка голубоватый или зеленоватый оттенок.

Совершенно недопустима прокалка буры в стальной посуде, так как образование окалины на стенках посуды при длительном нагреве под прокалку и особенно перегреве приводит к тому, что бура реагирует с окалиной, стремясь восстановить ее до чистого железа, и в большом количестве растворяет в себе окислы. Она приобретает черный цвет, становится малопрозрачной, активность ее, как флюса, теряется. Химический анализ такой буры показывает наличие в ней большого количества окисла железа и чистого железа. При пайке деталей с такой бурой шов получается плохого качества с большим количеством пор и свищей, поэтому применять буру в подобном виде для пайки нельзя. Кристаллическую буру в виде порошка употреблять в качестве флюса не рекомендуется, так как при нагреве из нее выделяется кристаллизационная вода, которая затрудняет пайку и ухудшает качество спая.

Отрицательным качеством буры является свойство ее при остывании образовывать прочную стекловидную массу, трудно удаляемую механическим путем. Обычно после пайки детали обрабатывают струей песка. При использовании буры в качестве флюса рекомендуется удалять ее кипячением детали в растворе содохром-пика в течение 5—10 мин. с последующей очисткой струей песка.

При напайке пластинок твердых сплавов на режущий инструмент активность буры как флюса оказывается недостаточной. В этом случае можно применить флюс, содержащий 40% фтористого калия, 50% буры и 10% борной кислоты.

В некоторых случаях, когда требуется повысить рабочую температуру флюса, т. е. сделать его активным при более высоких температурах, применяют флюсы, состоящие из смеси буры и борной кислоты (Н3ВО3). От изменения процентного содержания компонентов в таком флюсе зависит его температура плавления, которую можно определить по диаграмме состояния системы бура — борная кислота.

Борная кислота является хорошим флюсом. При нагреве она разлагается на борный ангидрид (В203) и воду. При высоких температурах борный ангидрид активно реагирует с окислами, способствуя процессу пайки.

Следует учитывать, что температура активного действия флюса значительно выше его температуры плавления. Для плавки тугоплавкими припоями нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов, когда активности буры и борной кислоты бывает недостаточной, следует пользоваться флюсами № 200 и 201. Для пайки этих же сталей и сплавов серебряными припоями пригоден флюс № 209.

Для пайки латунных, медных и стальных изделий серебряными припоями следует применять флюс, содержащий тетрафторборат калия (KBF4) и борную кислоту или буру.

При пайке чугуна необходимо в качестве флюса использовать буру с добавкой к ней небольшого количества марганцевокислого калия, назначение которого, разлагаясь при нагреве, окислить поверхность и удалить с нее углерод и кремний и этим создать благоприятные условия для смачивания ее припоем.

Читать далее:

Припои для пайки деталей

Статьи по теме:

pereosnastka.ru