Твердый припой для стали

Пайка твёрдым припоем

Информация о бессеребряных припоях для пайки нержавеющей стали

Припой П-81 (диам. 2 мм)

Состав: Медь 52-54%, Фосфор 6-7%, Никель 6-7%, Цинк — 32-36%.

Соединяемые материалы: медь, серебро, никель и их сплавы (в т.ч. латунь), стали (в т.ч. нержавеющая), чугун, твердые сплавы и их сочетания и др. Пайка с использованием флюса.

Температура плавления 630-660 град.С, температура пайки 680-700 град.С.

Свойства: предел прочности на срез по стали 170 МПа; область разрушения телескопического соединения медь-сталь — по меди. Обеспечивает высокую герметичность паяных конструкций под давлением до 16 атм., обеспечивает высокую надежность работы фреоновых систем, высокое качество при ремонте твердосплавного инструмента.
Наиболее эффективен взамен высокосеребряных припоев ПСр25, ПСр29.5, ПСр40, ПСр45.

Рекомендуемые флюсы: ФК-250, ФК-235, ПВ-209.

Припой П-21 (ЛОК-57)

Состав: Медь 55-57%, Олово 6,7-7,3%, Никель 0,7-1,4%, Цинк — 34-38%.

Соединяемые материалы: стали, медь и ее сплавы, никель и его сплавы и их сочетания.

Температура плавления 800-830 град.С, температура пайки 850-890 град.С.

Свойства: предел прочности на разрыв по стали 240-260 МПа; область разрушения телескопического соединения — паяемый материал. Применяется для пайки стальных тонкостенных изделий, пайки штуцеров компрессоров и других конструкций с повышенными требованиями по прочности.

Рекомендуемые флюсы: ФК-250.

Технология пайки нержавеющей стали простым оловом, была освоена мной почти сразу.
Работа по этому, проверенному методу затруднений не вызывала. Прочность изделий и качество работы, на тот момент, вполне удовлетворяли мои скромные потребности.
Несмотря на имеющийся опыт, я долго не решался приступить к работе с твердыми припоями. Долго колебался в выборе – вложить средства в оборудование и материалы или обратиться к специалистам по аргонно-дуговой сварке.
Дух авантюризма и желание не зависеть от других людей склонили мой выбор в сторону вложения средств в «неизвестность».
Результатом этой «авантюры» стала полная независимость от дорогостоящих аргонщиков, и получение изделий приличного качества.

В московской фирме «Cold24» — http://cold24.ru/ было приобретено:

— Газовая горелка BZ8250HT «BERNZOMATIC» мощностью — 2.713Вт.
— Баллон MAPP GAS FAT BOY.
— Флюс для высокотемпературной пайки BrazeTec тип «h» (100г)
(флюс BrazeTec spezial h специально предназначен для нержавеющей стали, на тот момент его не было в наличии).
— Офлюсованный припой Braze Tec CoMet 4076U содержанием серебра 40% без кадмия.

6461. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию. 6733. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию. 6730. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию. 5768. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию.

Изучая неведомый доселе метод, наткнулся на очень полезную статью, размещённую на сайте «Tool-Land.ru»
которая помогла разобраться в некоторых нюансах и вселила уверенность в положительном результате.

Этот метод можно применить в условиях городской квартиры.
Я паял на кухне, на газовой плите под вытяжкой. Довольно удобно.

_dsc9409. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию.

Поверхности тщательно обезжирить.
За тем, при помощи водостойкой шкурки средней зернистости P-600 или P-1000 и воды,
качественно зачистить места пайки для удаления окисленного слоя.

_dsc9433. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию.

Насухо убрать влагу чистой сухой салфеткой.
Перед использованием флюса его необходимо тщательно перемешать.
Нанести высокотемпературный флюс на место будущего соединения.

_dsc9418. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию. _dsc9436. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию.

Далее, начинаем прогревать место пайки.
При попадании пламени на флюс и разогреве поверхности он вспенивается и высыхает.
При дальнейшем нагревании порошок плавиться, и затекает в зазоры сопрягаемых деталей.

_dsc9440. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию.

Важно! Не следует вносить припой до того как расплавиться флюс.

Если пруток без обмазки (мне показалось, что так даже удобнее) перед внесением в пламя, погружаем его в баночку с флюсом.

Если пруток офлюсован, тогда внося его в пламя, касаемся обмазкой разогретых деталей. Он мгновенно плавиться, получается дополнительное «офлюсовывание».

Когда поверхности разогреты до светло-вишневого цвета, приступаем к внесению припоя.
Разогретым припоем касаемся места пайки.
При правильном прогреве детали и стержня припоя, он быстро плавиться от прикосновения к разогретой поверхности и затекая встык, образует прочное соединение.

_dsc9449. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию.

Внеся небольшое количество припоя, по мерее прогрева мест пайки, он будет растекаться, формируя тонкий, аккуратный и красивый шов.
Качество и точность подгонки деталей является очень важным моментом. На это нужно обратить особое внимание. От этого будет зависеть не только расход дорогостоящего припоя, но и конечная красота изделия.

Результатом освоения метода высокотемпературной пайки, стала возможность реализации новых проектов…

_dsc9459. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию. _dsc9479_kopiya. Пайка твёрдым припоем. Вопросы по конструированию.

Припои и флюсы

Оловянно-свинцовый припой — легкоплавкий сплав на основе олова и свинца. Паяные соединения, полученные с помощью оловянно-свинцового припоя, отличаются высокой прочностью и коррозийной стойкостью. Однако, в силу высокого содержания свинца, оловянно-свинцовый припой нельзя использовать для пайки питьевых систем водоснабжения.

В пищевой промышленности использовать оловянно-свинцовый припой нельзя. Бессвинцовый припой был изобретен как безвредный аналог оловянно-свинцовому припою. Бессвинцовые припои идеальны для монтажа медных и нержавеющих труб, применяемых в системах питьевого водоснабжения благодаря отсутствию в составе вредного свинца, а наличие серебра в бессвинцовых припоях повышает его текучесть и, как следствие, надежность и пластичность паяного соединения.

Медно-фосфорный припой — медный сплав для пайки меди, латуни и бронзы с добавлением фосфора и серебра, массовой долей до 18%. Данные припои отличаются высокой текучестью, смачиваемостью и отсутствием так называемого «искрения» при пайке. Фосфор в медно-фосфорном припое необходим для снижения его температуры плавления и для предотвращения термического повреждения спаиваемых соединений. Наличие серебра в медно-фосфорных припоях повышает его текучесть и, как следствие, надежность и пластичность паяного соединения.

Серебряный припой — сплав, основной легирующей добавкой которого является серебро. Благодаря высокому содержанию серебра, серебряный припой находит применение на самых ответственных соединениях, а также соединениях разнородных металлов. Применение этих припоев обусловлено в первую очередь широким распространением соединений сталь-медь в холодильной и климатической технике. Специально для производителей холодильной техники, а также для монтажных и ремонтных организаций была разработана линейка припоев, отличающаяся широким содержанием серебра от 20 до 45%. Последние призваны обеспечить дополнительную гарантию качества полученного соединения.

Алюминиевый припой — сплав на основе алюминия и кремния, применяемый для пайки алюминиевых радиаторов и теплообменников. Припои для алюминия бывают как офлюсованными, так и без флюса. Состав флюса варьируется в зависимости от химического состава припоя. Свойства самих алюминиевых припоев также меняются в зависимости от технических задач заказчика. Пайка алюминия может быть выполнена как горелкой, так и в печи (специальные припои в виде паст). Разнообразие физических свойств припоев для пайки алюминия позволяет применять их как для пайки с небольшим зазором (соединения типа труба в трубе), так и для заделки больших отверстий в алюминиевых деталях. На сегодняшний день, лучшими припоями для пайки алюминия являются алюминиевый припой Castolin 192 FBK и припой для пайки алюминия с медью Castolin 1827. Во всем мире этот припой применяется для пайки алюминия в промышленности, автомобилестроении, судостроении, для ремонта радиаторов и систем кондиционирования.

Латунный, или как его еще называют, медно-цинковый припой используется для сварки и пайки во многих отраслях промышленности. Его невысокая стоимость и отличные механические качества позволяют использовать этот припой для пайки никеля, меди, бронзы, стали, чугуна и латуни. Латунный припой характеризуются тем, что получаемая прочность соединений сопоставима с прочностью соединений, получаемых при сварке. Температура плавления латунных припоев относительно высока (870-920 С), однако значительно ниже чем температура при сварке. Латунные припои можно подразделить на припои для пайки стали, припои для пайки оцинкованной стали и припои для пайки чугуна. Каждый из припоев может поставляться как с флюсовой оболочкой, так и неофлюсованным. Латунный припой для пайки стали и оцинковки содержит серебро для улучшения капиллярных свойств. Латунный припой Castolin 18 XFC для пайки оцинкованной стали отлично зарекомендовал себя на практике, обеспечивая полную сохранность цинкового покрытия и высокую прочность паяного соединения.

Читайте также  Квадратная труба из нержавеющей стали

Для пайки твердых сплавов, карбидов и алмазных сегментов разработана специальная система припоев c высоким содержанием серебра — 49% и более — которая, благодаря различным коэффициентам теплового расширения может компенсировать возникающие внутренние напряжения. Для ответственных соединений, предъявляющих особо высокие требования к прочности на срез, мы рекомендуем использовать только оригинальные припои проверенных производителей.

Флюс и флюс-паста — специальные материалы для пайки, позволяющие нейтрализовать оксидный слой, препятствующий соединению материалов. В основе любого флюса лежит кислота, флюс-паста также содержит в своем составе частицы припоя, что обеспечивает предварительное лужение соединяемых деталей.

Где применяют твердые и мягкие припои

Технологические особенности широко распространенных паяльных работ предполагают использование различных по температуре плавления расходных материалов.

Где применяют

Пайка твердыми припоями примечательна тем, что при ее проведении участок стыковки изделий должен прогреваться до температур порядка 450-ти градусов и более.

Такие припои называются тугоплавкими, а полученное с их помощью соединение сохраняет свои прочностные характеристики даже при сильном термическом нагреве.

В отличие от твердых пайка мягкими припоями предполагает использование низкотемпературных расходных материалов, которые обеспечивают надежное сцепление при значительно меньшем нагреве (порядка 200-300 ℃).

Они, как правило, применяются, при пайке изделий, эксплуатируемых в нормальных температурных условиях, и не гарантируют сохранения контакта при сильном нагреве.

Возможности твердых припоев широко используются в тех сферах, где требуется получать шов, по своим прочностным свойствам занимающие промежуточное положение между сваркой и низкотемпературной пайкой.

При этом особое внимание уделяется сохранению структуры материалов в зоне контакта, которые после обработки не должны терять первоначальных характеристик.

Твердосплавные соединения чаще всего востребованы в следующих ситуациях:

  • производство металлорежущего инструмента, резцов с твердосплавными рабочими вставками;
  • при изготовлении емкостей и сосудов, производимых на основе цветных металлов и из нержавейки;
  • в автомастерских (при ремонте радиаторов и отдельных элементов трансмиссии), а также в тех местах, где применение сварки крайне нежелательно;
  • при монтаже и ремонте трубок из твердых медных сплавов, установленных в холодильном и теплообменном оборудовании и работающих в условиях «критических» температур или повышенного давления;
  • для надежного и прочного соединения тонкостенных предметов и деталей, испытывающих при эксплуатации повышенные нагрузки и упругие деформации.

Использование технологии твердой пайки обеспечивает необходимую прочность получившегося соединения и его устойчивость к перегреву. Помимо этого твердосплавные методы применяются при ремонте изделий из меди или латуни, которые при работе подвергаются высокотемпературному воздействию.

В отличие от описанных выше твердых припоев сфера применения мягкой пайки ограничена нормальными условиями эксплуатации. К этому способу чаще всего прибегают при необходимости получения надежного соединения изделий и деталей из легкоплавких материалов, не подверженных чрезмерному нагреву и деформациям.

Особой популярностью при «мягком» сочленении деталей пользуются получившие широкое распространение оловянно-свинцовые паяльные составы.

Использование в быту

Применение техники твердой пайки в домашних условиях предполагает наличие газовой горелки, посредством которой можно обеспечить высокую степень нагрева в зоне контакта.

Помимо этого, потребуется сам тугоплавкий припой, плавящийся при температурах свыше 450 градусов, а также специальная активная добавка, называемая флюсом.

Лишь при выполнении этих требований в результате паяльных работ удается получить достаточно надежное и твердое паяное соединение.

В качестве примера можно привести использование твердого припоя при спайке рамы велосипеда, восстановление которой другими методами не так эффективно и надежно.

Твердые припои пользуются повышенным спросом при ремонте различной кухонной утвари и посуды, изготавливаемой из твердосплавных материалов (латуни или меди, например).

Чаще всего восстановительному ремонту подлежат растапливаемые углем самовары или подобные им нагревательные приспособления из тугоплавких металлов.

Добавим к этому, что бытовая пайка твердыми припоями широко востребована и при проведении ремонтных работ, касающихся восстановления отдельных узлов холодильного и теплообменного оборудования.

В последнем случае для спайки медных трубок посредством газовой горелки потребуется твердый латунный припой, позволяющий получать прочное и надежное соединение, пригодное для эксплуатации в критических условиях.

Рассмотрим особенности работы с паяльными составами различной степени тугоплавкости на примере такой распространенной операции, какой является запайка труб.

Особенности пайки трубных изделий

Порядок запайки труб мягкими припоями определяется следующей последовательностью рабочих операций:

  1. Сначала из труб подготавливается стыковой узел с раструбом, на внутреннюю поверхность которого наносится флюс для пайки мягким припоем.
  2. Затем тот же флюсовый состав наносится на внешнюю часть стыкуемой трубы, после чего паяльником большой мощности (не менее одного киловатта) готовый стык прогревается до температуры порядка 300-400 градусов.
  3. Контролировать степень нагрева стыковочного узла можно по изменению цветового оттенка флюса.
  4. После его потемнения в контактную зону вводится проволочный пруток припоя (иногда для лучшего контакта он приготавливается в виде мелкой стружки, заполняющей все стыковочные зазоры).
  5. При соприкосновении с прогретой зоной контакта припой плавится, а затем под воздействием флюса растекается по всей площади соединительного шва.

Высокотемпературная пайка с применением твердого состава отличается от уже описанных процедур следующими моментами.

Во-первых, при ее реализации на место стыка наносится флюс совсем иного состава, а во-вторых, вводимый в область пайки припой должен изготавливаться из тугоплавких составляющих.

И, наконец, для прогрева зоны контакта с твердыми свойствами используется специальное оборудование (термическая печь, газовая горелка или индукционное нагревательное устройство).

Как обработка медных заготовок, так и пайка стали в домашних условиях, предполагают использование обычной газовой горелки, всегда имеющейся в хозяйстве у любого частника.

Особое внимание нужно уделить последней стадии соединения трубных заготовок, когда после размягчения присадочной проволоки одна из труб проворачивается вокруг оси.

Вследствие этой операции еще не застывший припой наматывается на стыковую зону с последующим образованием надежного кольцевого шва.

Разновидности

Основной составляющей термостойких соединений, образующихся в результате пайки твердыми припоями, является медь, из которой изготавливаются практически все тугоплавкие расходные материалы.

Чистая медь в качестве сцепляющей составляющей применяется крайне редко. Как правило, она берется в соединении с другими металлами (серебром, цинком, кремнием или оловом).

Каждая из перечисленных добавок позволяет сделать припой более тугоплавким, а получившееся сочленение – прочнее и долговечнее.

Почти все эти примеси снижают температуру, при которой плавится сам твердый припой (у чистой меди этот показатель равен 1083 градусам).

Для высокотемпературной обработки металлов, как правило, используются медно-цинковые составы, идеально подходящие для пайки бронзовых или медных деталей (реже – стали).

Однако они обладают одним существенным минусом, проявляющимся в их плохой защищенности от вибрационных и ударных воздействий. С целью устранения этого недостатка применяется метод легирования другими металлами, заметно повышающими их прочностные характеристики.

Так, твердые латунные припои могут рассматриваться как медно-цинковые составы, прошедшие операцию легирования, благодаря которой они находят широкое применение при изготовлении твердосплавных резцов.

С основными характеристиками и областями применения различных видов припоев можно ознакомиться в сводных таблицах.


Флюсы для тугоплавких металлов

Основная составляющая флюсовых добавок, применяемых при работе с твердыми припоями – это борные соединения, объединенные под общим названием «бура» (Na2B4O7).

Читайте также  Гибкая труба из нержавеющей стали

С целью повышения активности флюсов этого класса в них добавляется небольшое количество фтора с образованием таких активных соединений как фтористый калий и кальций.

Для работы с изделиями из меди и ее твердых сплавов желательно применять химически чистую буру, являющуюся универсальным флюсовым составом, оптимально подходящим для условий высокотемпературной пайки.

Следует заметить, что флюсовые добавки для мягких и твердых припоев выпускаются в самых различных исполнениях (в виде жидкости, кристаллов или порошка) и нередко объединяются с припоями.

Такой прием позволяет упростить операцию их дозирования и нормировать расход этой важной для качественной пайки составляющей.

Припой для нержавеющей стали

Автор: Игорь

Дата: 19.07.2016

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Процесс спаивания нержавейки является достаточно трудоемким делом, но если правильно подобрать припой для нержавеющей стали и следовать инструкции, то ничего сложного в этом не предвидится. В сплавах, которые содержат до 25% никеля и до 25% хрома, не возникает проблем со схватыванием, так что получается весьма надежное и крепкое соединение. Металл и припой разогревается до 500-700 градусов Цельсия. Активно применяется пайка нержавейки твердыми припоями, так как их свойства отлично подходят для данного процесса. Спаивания материала хорошо происходит при помощи флюсованного жидкотекучего припоя, у которого низкая температура плавления. Текучесть только добавляет капиллярные свойства материала, что повышает качество соединения и улучшения контакта между металлическими изделиями. Все это придает особые пластичные свойства соединению, а также дополнительные раскислительные свойства, которые будут очень полезны. В таких расходных материалах, как правило, не содержится кадмия, а в некоторых моделях встречается высокое содержание серебра, которое доходит до 30%. Все это дает лучший результат, чем пайка нержавейки оловом, но для каждого конкретного случая выбор может быть своим.

Припой для нержавейки создается не только с учетом того, какие свойства имеет данный материал, но и с учетом места их применения. Зачастую применяются материалы с низкой температурой плавления, но если детали используются под воздействием температуры, то следует выбирать припои, в которых температура плавления выше, чем условия, в которых будет работать шов. Иногда делается пайка нержавейки с медью, что предполагает выбор средних значением между свойствами меди и нержавеющей стали. Если выбирается припой для нержавейки пищевой, то он не должен содержать в себе вредных веществ, которые могли бы выделяться при температурном воздействии и отравлять организм.

Разновидности

Припои для пайки нержавеющей стали могут иметь массу подвидов, которые обладают различными свойствами. К примеру:

  • HTS528 является универсальным материалов, который пригодится для процедур не только с нержавейкой, но и такими металлами как никель, бронза, медь, латунь и многие другие. Он относится к твердому типу. Он уже сразу покрыт флюсом красного цвета. Длина такого изделия составляет 45 см, а масса около 20 грамм. Температура плавления составляет 760 градусов Цельсия.

  • Цитрина является многосоставным припоем, в состав которого входит серебро, марганец, цинк, медь, кадмий, никель и магний. Внешний вид этого материала имеет металлический отблеск. Твердость после использования составляет 60 кг/см, а прочность достигает 60 кг/мм. После применения спаянный металл хорошо полируется. Температура плавления является достаточно высокой и составляет 820 градусов Цельсия. Благодаря наличию серебра и никеля у припоя остаются противокоррозионные свойства, как и у нержавейки
  • П-81 широко известный в промышленности, который применяется для различного рода ремонтов. Благодаря своим свойствам, он может применяться и для ремонта теплообменников. В его состав входит чугун, различного рода стали, никелевые сплавы, серебро и сплавы твердых металлов. Предел прочности соединения сделанного этим материалом, составляет 170 МПа. Температура плавления достигает 640-650 градусов Цельсия, а пайка проводится при температуре 690. Прутки имеют диаметр от 0,5 до 3 мм, в зависимости от сферы применения.

Состав и его физико-химические свойства

Припои для пайки нержавеющей стали имеют определенный ряд металлов, которые входят в их состав. Каждый из них влияет на свойства общего материала, в зависимости от того, в каком процентном соотношении он там содержится. Среди них можно выделить следующие элементы состава:

  • Олово – является мягким металлом, температура плавления которого достигает 231 градус Цельсия. Оно растворяется в серной и соляной кислоте, но в большинстве случаев органические кислоты на него не воздействуют. При нахождении в условиях комнатной температуры материал не окисляется, но если температура упадет ниже 18 градусов, то кристаллическая решетка материала станет разрушаться и шов будет сереть.

  • Свинец – основным свойством данного материала является легкоплавкость. В чистом виде его практически не применяют, так как он оказывается слишком мягким, но это же помогает легче его обрабатывать. Окислению подвергается только та часть, которая контактирует с воздухом, то есть внешняя поверхность. Кислоты и щелочи с органикой и азотов легко растворяют свинец.

  • Кадмий зачастую входит в легкосплавные припои, куда он добавляется в малых дозах, как правило, с оловом, свинцом или висмутом, так как в чистом виде является токсичным. Температура плавления достигает 321 градуса Цельсия. Обладает отличными антикоррозийными свойствами.

  • Висмут также относится к легкосплавным металлам. Температура плавления его достигает 271 градус Цельсия. Материал хорошо растворяется в азотной кислоте и в нагретом растворе кислоты серной.

  • Сурьма относится к тугоплавким металлам. Температура его плавления составляет 630 градусов Цельсия. Материал имеет отличные антикоррозионные свойства. На него не действует воздух и он не подвергается окислению, но при этом металл является токсичным. Когда его применяют в припое, то он дает своеобразный глянцевый эффект.

  • Цинк является хрупким металлом, которые имеет серо-синий оттенок, температура плавления которого составляет 419 градусов. На воздухе быстро окисляется, поэтому, его применяют для спайки мест, которые находятся во влажных условиях, так как окислительная пленка сразу покрывает шов, которая его защищает. Он может легко растворяться в кислотах и используется преимущественно в твердых припоях.

  • Медь это самый тугоплавкий из состава металл. Температура плавления достигает 1083 градуса Цельсия. Он не поддается воздействию воздуха, но через некоторое время может окислиться от влаги. Применяется в тугоплавких составах.

Особенности выбора

Благодаря широкому выбору разновидностей всегда можно подобрать подходящий вариант. Твердые припои для пайки нержавейки используются в тех случаях, когда детали будут подвергаться механическому воздействию или же высоким температурам. Если особых сложностей в применении не предвидится, то подойдут и более дешевые легкосплавные материалы. Припой для нержавеющей стали стойкий к щелочам используется в химической промышленности.

Подготовка к пайке нержавейки

«Важно!Не стоит выбирать припой с температурой плавления ниже температуры эксплуатации.»

Припои

Какие бывают припои, и какие у них свойства?

В начале своей радиолюбительской деятельности многие начинающие радиолюбители редко задаются вопросом о том, какие бывают припои и каковы их свойства.

Для сборки простейших самодельных устройств достаточно самого распространённого ПОС-61 или ему подобного. Как говориться: «Было бы, чем паять…»

Припой можно даже не покупать. Достаточно взять старую печатную плату от какого-нибудь электронного прибора и собрать его разогретым жалом паяльника с паяных контактов.

Особенно такой метод «добычи» актуален для тех, кто живёт вдали от городов и крупных населённых пунктов, где нет возможности побывать в магазине радиотоваров.

Читайте также  Марки стали для изготовления ножей


Припой, собранный с печатных плат

Но всё же, припой припою рознь. В своей практике человек, имеющий дело с электроникой, должен разбираться в вопросе его выбора. Поэтому рассмотрим подробно, какие бывают припои, для чего они применяются, какой из них лучше использовать для монтажа электронных схем и ремонта бытовой радиоаппаратуры.

Какие бывают припои?

Припои делят на мягкие (легкоплавкие) и твёрдые. Для монтажа радиоаппаратуры применяются как раз легкоплавкие, т.е. такие, температура плавления которых лежит в пределах до 300 – 450 0 C. Мягкие припои по своей прочности уступают твёрдым, но для сборки электронных приборов применяются именно они.

Припой представляет собой сплав металлов. Для легкоплавких припоев это, как правило, сплав олова и свинца. Именно эти металлы составляют большую часть в сплаве. Также в нём могут присутствовать и легирующие металлы, но их количество в составе невелико. Примеси других металлов вводят в сплав для получения определённых характеристик (температуры плавления, пластичности, прочности, устойчивости к коррозии).

Наибольшее распространение получил припой марки ПОС (Припой Оловянно-Свинцовый). Далее за кратким обозначением его марки следует число, которое показывает процентное содержание в нём олова. Так в ПОС-40 содержится 40% олова, а в ПОС-60, соответственно, 60%.

Бывает, что в пользование попадает припой неизвестной марки. Приблизительно оценить его состав можно по косвенным признакам:

Припои оловянно-свинцовой группы имеют температуру плавления 183 – 265 0 C.

Если припой имеет яркий металлический блеск, то в нём достаточно большое содержание олова (ПОС-61, ПОС-90).

И, наоборот, если он тёмно-серого цвета, а поверхность матовая, то это указывает на большое содержание свинца. Именно свинец придаёт поверхности своеобразный сероватый оттенок.

Припои, в которых много свинца очень пластичны.

Так, например, пруток припоя диаметром 8 мм. с большим содержанием свинца (ПОС-30, ПОС-40) легко гнётся руками. Олово, в отличие от свинца, придаёт сплаву прочность и жёсткость. Если олова в сплаве много, то легко погнуть такой пруток уже не получится.


ПОС-40 (пруток)

Рассмотрим, в каких целях используются припои оловянно-свинцовой группы (ПОС).

ПОС-90 (Sn 90%, Pb 10%). Применяется при ремонте пищевой посуды и медицинского оборудования. Как видим, в нём небольшое содержание свинца (10%), который достаточно токсичен и его применение в вещах, соприкасающихся с пищей и водой недопустимо.

ПОС-40 (Sn 40%, Pb 60%). В основном служит для пайки электроаппаратуры и деталей из оцинкованного железа, применяется для ремонта радиаторов, латунных и медных трубопроводов.

ПОС-30 (Sn 30%, Pb 70%). Его применяют в кабельной промышленности, а также используют для лужения и пайки листового цинка.

И, наконец, ПОС-61 (Sn 61%, Pb 39%). Тоже, что и ПОС-60. Думаю, между ними особой разницы нет.

ПОС-61 используется для лужения и пайки печатных плат радиоаппаратуры. Именно он в основном служит материалом для сборки электроники. Температура его плавления начинается со 183 0 C, а полное расплавление достигается при температуре в 190 0 C.

Производить пайку таким припоем можно с помощью обычного паяльного инструмента не боясь перегрева радиоэлементов, поскольку полное его расплавление достигается уже при 190 0 C.

ПОС-30,ПОС-40,ПОС-90 полностью расплавляются при температурах в 220 – 265 0 C. Для многих радиоэлектронных компонентов такая температура является предкритической. Поэтому для сборки самодельных электронных устройств лучше использовать ПОС-61.

Зарубежным аналогом ПОС-61 можно вполне считать припой Sn63Pb37 (олова 63%, свинца 37%). Он также применяется для пайки радиоаппаратуры и для изготовления самодельной электроники. Радиолюбители выбирают именно его, как альтернативу отечественному ПОС-61.

Как правило, любой припой продаётся в катушках или тюбиках по 10

100 грамм. На упаковке указывается состав сплава, например, так: Alloy 60/40 («Сплав 60/40» – он же ПОС-60). Имеет форму проволоки разного диаметра (от 0,25 до 3мм).

Также не редкость, что в его состав входит флюс (FLUX), которым заполнена сердцевина проволоки. Содержание флюса указывается в процентах (обычно от 1 до 3,5%). Такой форм-фактор очень удобен. При работе нет необходимости отдельно подавать флюс к месту пайки.

Одной из разновидностей припоев ПОС является припой марки ПОССу. Да, если произнести вслух, то звучит не очень то презентабельно . Но, несмотря на это, оловянно-свинцовый припой c сурьмой (именно так расшифровывается сокращённое обозначение) применяется в автомобилестроении, в холодильном оборудовании, для пайки обмоток электрических машин, элементов электроаппаратуры, моточных деталей и кабельных изделий. Хорошо подходит для пайки оцинкованных деталей. В таком сплаве кроме свинца и олова присутствует от 0,5% до 2% сурьмы.

Припой Начальная t 0 плавления (Солидус) Полное расплавление (Ликвидус), t 0
ПОССу-61-0,5 183 189
ПОССу-40-2 185 229
ПОССу-40-0,5 183 235
ПОССу-30-2 185 250
ПОССу-30-0,5 183 255

Как видим из таблицы, припой ПОССу-61-0,5 наиболее подходит для замены ПОС-61, так как имеет температуру полного расплавления – 189 0 C.

Стоит отметить, что существует и полностью бессвинцовый оловянно-сурьмянистый припой ПОСу 95-5 (Sn 95%, Sb 5%). Температура его плавления 234 – 240 0 С.

Низкотемпературные припои.

Среди припоев существуют и такие, которые предназначены специально для пайки компонентов очень чувствительных к перегреву. Самым «высокотемпературным» среди низкотемпературных является ПОСК-50-18. Он имеет температуру плавления 142–145 0 C. В своём составе ПОСК-50-18 имеет 50% олова и 18% кадмия. Остальные 32% приходится на свинец. Наличие в сплаве кадмия усиливает устойчивость к коррозии, но и придаёт ему токсичность.

Далее по убыванию температуры плавления идёт сплав РОЗЕ (Sn 25%, Pb 25%, Bi 50%). Маркируется как ПОСВ-50. Температура его плавления ниже температуры кипения воды и составляет 90 – 94 0 C. Он предназначен для пайки меди и латуни. В составе сплава РОЗЕ олово занимает 25%, свинец – 25%, висмут – 50%. Процентное соотношение металлов в сплаве может немного отличаться. Обычно указывается в графе «Состав» на упаковке.

Этот сплав очень популярен у радиомехаников и вообще у всех электронщиков. Применяют его для демонтажа/монтажа чувствительных к перегреву элементов. Кроме всего прочего, данный сплав идеально подходит для лужения медных дорожек только что изготовленной печатной платы.

Находит применение в плавких защитных предохранителях, которые можно обнаружить в любой радиоаппаратуре.

Ещё более низкотемпературным является сплав ВУДА (Sn 10%, Pb 40%, Bi 40%, Cd 10%). Его температура плавления 65 – 72 0 C. Так как в сплаве ВУДА присутствует кадмий (10%), то он токсичен, в отличие от сплава РОЗЕ.

Стоит отметить, что сплавы РОЗЕ и ВУДА достаточно дороги.

Паяльная паста.

В конце и без того длинного повествования хотелось бы немного рассказать о паяльной пасте. Используется она в основном для пайки поверхностно монтируемых компонентов (SMD’шек) и безвыводных микросхем в корпусах BGA.

На вид представляет собой серого цвета кашицу и состоит из о-о-очень мелких шариков сплава Sn62Pb36Ag2 (состав: 62% олова, 36% свинца и 2% серебра), а также безотмывочного флюса. На упаковке указывается, что флюс безотмывочный двумя буквами в названии – NC (No Clean – без очистки). Флюс, в котором содержаться шарики припоя на воздухе высыхает, поэтому пасту хранят в закрытой упаковке.


Паяльная паста Solder Plus

Применяется паяльная паста при сложном ремонте мобильных телефонов для пайки микросхем в корпусе BGA. Для её использования требуется дополнительное оборудование для ремонта сотовых телефонов, например, специальные трафареты. Стоимость такой пасты довольно высока. Да и не удивительно, ведь в её составе есть серебро.

В настоящее время в производстве электроники стали массово применяться бессвинцовые припои.