Припой для пайки меди и медных сплавов

Припой для пайки меди и медных сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пайке, а именно к составу припоя, применяемого для пайки меди и ее сплавов в различных областях машиностроения при изготовлении и ремонте топливной аппаратуры и теплообменников. Цель изобретения - повышение технологических свойств припоя. Припой имеет следующий состав, мас.%: фосфор 4,2-6,3

кадмий 23-42

кальций 0,4-0,7

олово 0,2-2,2

медь остальное. Температура плавления припоя 322-690°С. Припой приготавливается в виде смеси двух порошков - кадмия и сплава, содержащего медь, фосфор, кальций, олово, и формируется в виде проволоки или фольги с помощью обработки давлением. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5)) 4 В 23 К 35/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3ИРЩ30 Ч

0ЛЖПй) л. „ -, „" Ц

Е . Бь!-19;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4339054/25-27 (22) 07.12.87 (4ф) 30. 07.89. Бюл. Р 28 (71) Краматорский индустриальный институт (72) А.В. Грановский, Н.А. Макаренко, А.В. Дубинин, В.А. Яшин и В.В. Катренко (53) 621.791.3 (088.8) (56) Справочник по пайке/ Под ред.

И.Е. Петрунина. М.: Машиностроение, 1984, с. 67. (54) ПРИПОЙ ДЗИ ПАЙКИ МЕДИ И МЕДНЫХ

СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к пайке, а именно к составу припоя, применяеИзобретение относится к пайке а именно к составу припоя для пайки меди и ее сплавов, и может быть применено в разл чных областях машиностроения при изготовлении и ремонте газопламенной и топливной аппаратуры, различных теплообменников.

Целью изобретения является повышение технологических свойств припоя.

Припой имеет следующий состав, мас.Е: фосфор 4,2-6,3,, кадмий 23-42; кальций 0,4-0,7, ол во 0,2-2,2; медь остальное.

Медь являет я основой припоя и придает припою прочность, обеспечивает его жидкотекучесть. Фосфор снижает температуру плавления меди улучшает ее растворение в кадмии при пайке, обеспечивает припою самофлюсующие свойства. При содержании фос„„Я0„„1496970 А 1 мого для пайки меди и ео сплавов в различных областях машиностроения при изготовлении и ремонте топливной аппаратуры и теплообменников. Цель изобретения — повышение технологических свойств припоя. Припой имеет следующий состав, мас.Е: фосфор

4,2-6,3, кадмий 23 — 42 кальций 0,4

0,7 олово 0,2-2,2, медь остальное.

Температура плавления припоя 322690 С. Припой приготавливается в виде смеси двух порошков — кадмия и сплава, содержащего медь, фосфор, кальций„ олово, и формируется в виде проволоки или фольги с помощью обработки давлением. 2 табл. фора менее 4,2 мас.Е его влияние недостаточно, при .содержании фосфора более 6,3 мас.7 паяный шов имеет крупнозернистую структуру, склонен к образованию трещин и разгерметизации. Кадмий обеспечивает необходимую пластичность припоя.

Припой готовитая следующим образом.

Сплавляют меднофосфорную лигатуру С оловом и кальцием. Полученный сплав измельчают до порошкообразного состояния и смешивают с порошком кадмия, после чего прессовкой или прокаткой смеси порошков получают проволоку или фольгу. При необходи мости достижения большей гибкости полученного припоя шихту нагревают до температур, близких к температуре плавления, или до температуры план1496970 ления кадмия и затем подвергают прессованию или прокатке, при этом жидкий кадмий смачивает поверхность частиц медного сплава и облегчает их скольжение друг относительно друга.

Во всех случаях кадмий под воздействием приложенного давления и температуры соединяется с частицами медного сплава и связывает их н единое целое. Таким образом, при изготовлении припой представляет собой частицы медного сплава, связанные кадмием, что обеспечивает припою достаточную гибкость и пластичность и позволяет изготовить из него проволоку и фольгу.

При пайке в процессе нагрева первым плавится кадмий из-за своей более низкой температуры плавления.

Расплавившийся кадмий удержиьается на месте пайки частицами медного сплава образующего .подобие каркаса внутри припоя . При этом кадмий постоянно растворяет в себе частицы медпого сплава, вследствие чего повышается температура его плавления. Таким образом припой в процессе нагрева удерживается на месте пайки. Кадмий является активным элементом, и из-за 30 своего более раннего плавления он больше контактирует с паяемой поверхностью, восстанавлиная окислы паяемого металла. Таким образом, увеличивается время воздействия припоя на паяемый металл при нагреве, улучшаются флюсующие свойства .припоя. При пайке порошок медного силана растворяется н кадмии, образуя легкоплавкий сплав, вследстнче чего температура 10 плавления припоя понижается. При содержании. кадмия менее 23 мас,% не достигается желаемый эффект, при содержании кадмия более 42 мас.% дальнейшего улучшения свойств припоя не происходит.

Олово снижает температуру плавленйя припоя, измельчает зерно и повышает смачинаемость припоем медных сплавов. При содержании олова менее — 50

0,2 мас.% не достигается желаемый результат;ьПри содержании олова более 2,2 мас.% возрастет расход дефицитного олова без дальнейшего улучшения свойств припоя.

Кальций придает припою самсфлюсукшге свойства совместно с кадмием и фосфором, активно разрушает пленку окислов на поверхности медных сплавов, содержащих алюминий, чем улучшает смачинаемость этих сплавов припоем. Кальций совместно с оловом понижает температуру плавления частиц медного сплана,чем способствует их быстрому растворению н кадмии при пайке. Кальций образует с фосфором соединения, которые являются сильными носстановителями и легко восстананливают окислы металлов на поверхности паяемого изделия. При реакции взаимодействия кальция и фосфора с окислами металлов образуо ются окислы кальция и фосфора, при этом окисел фосфора связывается в легкоплавкое соединение (Т„А

= 490 С) окисью кальция. Таким образом, образуется шлак способный растворить н себе загрязнения на поверхности металла, Это усиливает самофлюсующие свойства припоя по сравнению с раздельным применением фосфора и кальция. При содержании кальция менее.0,4 мас.%- не достигается желаемый результат, при содержании кальция более О, 7 мас.X повышается температура плавления смеси окислов фосфора и кальция, что затрудняет пайку, Примеры выполнения припоя,цаны в табл.1 ..

Из припоя изготовляли методом прессонания проволоку диаметром

1,6 мм, а методом прокатки — фольгу толщиной 0,4 мм. Проволоку испытывали на изгиб на оправке диаметром

3 мм, а фольгу — на изгиб в 180 беэ оправки. Проводили также испытания на растекаемость припоя по бронзе БрАЖН 10-4-4, для чего навеску припоя 0,5 г укладывали на бронзовый образец и помещали в муфельную печь,,ь нагретую до 720 С, на 7 мин, после чего измеряли пятно растекания припоя по образцу.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

Формула изобретения

Припой для пайки меди и медных госпланов, содержащий фосфор, олово и медь, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологических свойств, он дополнительно содержит кадмий и кальции при следующем соотношении компонентов, мас.%:

1496970

4,2-6 3

23-42

0,4-0„7

Олово

Медь

О, 2-2,2

Остальное

Таблица 1

Наименование

Содержание компонентов, мас.7, в составе

1 2 3 - 4 5 компонента

3,9 4,2

46 42

0,3 0,4

0,1 0,2

Фосфор

Кадмий

Кальций

Олово

Медь

Таблица 2

Температура, С

Состав

Наличие трещин при испытании начала полного плавле- расплавле- проволоки фольги ния

1*

3

5"*

710 Нет

690 . Нет

675 Нет

685 Нет

705 Есть

* Сильное выделение паров кадмия и стекание припоя.

** Крупнозернистый, металл паяного шва.

Составитель Л. Абросимова

Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Редактор И. Рыбченко

Заказ 4376/17 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

113035„ Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-чздательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

Фосфор

Кядмий

Кальций

322

322

322

322

322

5 3 6,3

31 23

0,6 0,7

1,2 22

Остальное

Нет

Нет

Нет

Нет

Есть

6,7

21

0,8

2,4

Площадь растекания, мм2

73

94

96