Паяльная паста
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических республик о|1833398
Ф" (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22)Заявлено 21.09.78 (21) 2662551/25-27 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет
Опубликовано 300581. Бюллетень No 20
Дата опубликования описания 30.. 05. 81 рцм. к .з
В 23 К 35/24
Государственный комитет
ССС Р но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.3 (088.8) (72) Авторы изобретения
А,А. Россошинский, В.И. Балакин,. О.П. Бондарчук, A.Н. Писарев и С.В. Лашко
Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О. Патона (71) Заявитель (54) ПАЯЛЬНАЯ ПАСТА
0,2-1,0
Остальное
Изобретение относится к паяльному производству, .в частности к .паяльным пастам, преимущественно для высокотемпературной пайки меди 5 и ее сплавов, и может быть использовано в судостроении., в авиационной промьыленности, в машиностроении и других отраслях промышленности.
Известна паяльная йаста, содержащая в качестве припоя меднофосфористый припой и растворитель (1).
Известна также паяльная паста (21, содержащая вес.Ъ:
Флюс 20-35
Растворитель 30-32,5 15
Связующее 0,5-2
Порошкообразный припой Остальное.
Недостатками известных паяльных паст являются неудовлетворительные 20 адгезивные свойства, а также невысокие свойства паяльных соединений по прочности и пластичности меди и медных сплавов, что исключает целесообразность их применения при пайке этих металлов.
Общие .недостатки известных паяльных паст — состоят иэ очень мелких частиц порошков — компонентов припоя днсперсностью до 50-70 мкм, что при- 3
30 водит к снижению прочности паяных соединений из-за большого количества окислов. Применение в паяльных пастах в качестве связующих органических соединений .(акриловой.смолы, поливинилбутирали, поликсиалкилена, полипропилендиола и др.), которые быстро сгорают до начала процесса пайки при 200-300 С, обугливаются при
500 С, в результате чего паяльные пасты теряют свои технологические свойства..Цель .изобретения — повышение прочности,.пластичности, вакуумной плотности.паяного соедийення и снижения в нем .азовой пористости.
Поставленная цель достигается тем, что паста, содержащая припой на основе медь-фосфор, фторидный флюс,растворитель, дополнительно содержит смесь солей фосфорнокислой меди при следующем соотношении компонентов, вес.Вг
Медно-фосфористый припой 43,3-43,6
Фторидный флюс 43,3-43,6
Смесь солей- фосфорнокислой меди
Растворитель
833398
15-17,5
43,9
43,9
0,2
43,6
43,6
0,8
49,5
43,5
1,0
49,3 12
49,3 12
49,3 12
43,9
0,2
I! 4
43,6
0,8
43,5
1,0
При этом соотношение смеси солей фосфорнокислой меди: дигидроксофосфата меди, гидроксофосфата меди, ортофосфата меди основного, ортофосфата меди гидрата составляет 2:1:1:1.
Компоненты припоя и флюсов пасты могут содержаться в следующих соотнсшениях.
Припой, вес.%:
Кремний 0,05-0,75
Фосфор 3-4,5
Медь Остальное
Флюс,%:
Борный ангидрид 15-18
Фтористый калий 19,5-23
Фторборат калия 10,5-15 компоненты припоя и флюса в пасте 35 могут также содержаться и при следующих соотношениях, вес.%:
Припой,%:
Фосфор 3-4,5
Олово 0,85"1,75
Цинк . 0,75-1,25
Медь Остальное
Флюс,%:
Борный ангидрид 10,5-13
Фтористый калий
Фторборат калия 19,5-23
Введение в паяльную пасту добавок смеси солей фосфориокислой меди увеличивает прочность паяных соединений, позволяет получить паяные соединения, равнопрочные соединениям, выполненным серебряными припоями, например ПСр45, ПСР62/ и др; повы- 35 шает ударную вязкость и вакуумную плотность паяных соединений-, уменьшает до минимума газовую пористость швов, увеличивает интервал активности действия флюса.
Паяльные пасты можно приготовить и применять из различных смесей, состоящий из припоев, относящихся к меднофосфористому классу, например, припоев системы Cu-P-Si
Си-Р-Sn-Zn с дисперсноотью частиц
5-300 мкм; флюсов фторидного класса, например флюсов 209, 284, 200, 202 или др. Флюс 209: (8 08 - 35%;
KF - 42%; KÂF — 23%); воды и небольших добавок смеси солей фосфорнокислой меди (Со Р04)д ОН y - 40%;
Си РО4(ОН) — 20%; CuOH CuPO> — 20%;
CuSfPOg)>- 3Н О)-20% в количестве
0,2-1%.
Паяльная паста может применяться для пайки изделиЯ в любом пространственном положении горизонтальном, вертикальном, наклонном, потолочном) с применением любого источника нагре- ва (в электрической печи на воздухе, злектросопротивлением, индукционного, радиационного, газопламенного).
Для проведения. лабораторных испытаний состав предлагаемой паяльной пасты на основе припоев медно-фосфористого класса Cu - 7% F-0,1% --Si, Си 7% F.— — 3% Sn 2% Zn; флюсов фторидного класса, содержащих В О, КР, КВГ4, воды и небольших добавок смеси солей фосфорнокислой меди (Cup (PO4 ) - ОН4 4Я%; С u
Cu0H ÑuÐ0ô — 20%; Си (РО ) ЗНдΠ— 20%) варьируют до содержания солей фосфорнокислой меди в каждой смеси 0,2, 0,8,1,0% (табл.1); нри этом используют флюс 209 (S О э -35%; KF - 42%;
KB — 23% и флюс 284 (8 0 — 24%;
KF 34%; КВГ4 — 42%).
Т а б л и ц а 1
833398
Пруток
10-12 20-30
750-780 35-45
750"780 18-21
ПС 45
ПФОЦ-7-3-2
Ñu-А-Ag-Zn
Си-Р-Sn-Zn
15-20
8" 10
2-4
Пруток
ПМФС6-0,15 750-780
3-8
25-3", 5
Си-Р-Si
Пруток
Паста
Cu-P-Si c флюсом 209 и добавкой смеси солей
41,5-48,5
ПИФС6-0,15 750-780
8-10 1"2
Состав
750-780 29,5-33,0 4-6
750-780 41,5-48,5 8-10
8-9
1-2
750-780 30,2-35,0 4-5
6-9
Cu-P-Sn-Zn с флюсом 284 и добавкой смеси солей ПФОЦ-7-3-2
Паста
3-5 10-15
750-780 28,5-32,0
Состав
750 22к0-2бс5
750-780 28,5-32,0
750-780 25,0-33,5
2-3
12-18
10-15
12-15
3-5
П р и м е ч а н и е. Паяемый,материал — латунь Л63; нахлестка в 1,21,3 мм, зазор В 0,05 мм, время выдержки при температуре пайки с„ 1 мин.
В табл.2 представлены данные по прочности, пластичности и пористости паяных соединений из латуни Л63, выполненных пастообраэными припоями на основ припоев меднс-фосфористого класса системы Си-Р-Si и Си-Р-Si Ån флюсов фторидного класса 209 и 284 с добавкой смеси солей фосфорнокислой меди.
Пайку производят в злектричЕской печи на воздухе по режиму: Т 750780 С, „ 1 мин, t 1 мин, в>
0,05 мм, в 1,2-1,3 мм. Иэ табл.2 видно, что лучшие результаты у составов паяльных паст (табл.1) состав 2 (припой Сн-Р-Si, флюс 209 и 5) (припой Сu-P-5ю-3», флюс 284). Напри- 1S мер, при пайке паяльной пастой 2 резко увеличивается прочность паяных соединений от <©Р = 25-31 5 кгс/мм до Р = 41,5-48,5 кгс/мм, т.е. по прочности паяные соединения на 2О уровне с соединениями, выполненными серебряными припоями ПСр 45, ПСР 62 и др(С Р =- 35-45 кгс/мм ) ° увеличивается пластичность паяных соединений от а = 3-8 кгс/см до 8-10 кгс/смэ
Н (ПСР 45 — ан = 10-12 кгс/см ); уменьшается пористость швов от П = 8-10% до П 28 (ПСР,45 = П-20-30a); увеличивается интервал активности действия флюсов, что дает возможность производить пайку в печах на воздухе весьма крупногабаритных иэделий.
Разработанная паяльная паста опробована при пайке теплообменных аппаратов, медицинских инструментов и приборов, волноводов,. химической аппаратуры,.контакторов иэ меди и ее сплавов, а также меди с други.ми материалами и показала возможность ее применения взамен серебряных припоев ПСР 45, ПС р 62, ПС Р 72 и др. при пайке изделий электротехнической, судостроительной, автодорожной, медицинской, мешиностроительной и других отраслях промышленности
I Таблица 2
833398
Формула изобретения
Составитель Е. Говорки
Техред 3. Фанта Корректор В. Синицкая
Редактор Е. Дичинская
Тираж 1148 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5
Заказ 3864/11
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул..Проектная,4
1. Паяльная паста, преимущественно для пайки меди и ее сплавов, содержащая.меднофосфористый припой, фторидиый флюс, растворитель, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности, пластичности, ваку- умной плотности паяльного соединения и снижения:в нем газовой пористости, она дополнительно содержит смесь . солей фосфорнокислой меди при .следующем соотношении компонентов,вес.%: .Медно-фосфористый п.рипой 43,3-43,6
Фторидный флюс . 43,3-43,6
Смесь солей фосфорнокислой меди 0,2-1,0
Растворитель Остальное
2. Ласта по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем,что смесь солей фос форнокислой меди содержит дигидроксофосфат меди, гидроксофосфат меди, ортофосфат меди основной, ортофосфат меди гидрат s соотношении 2г1:1:1.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Паяльная паста - новая форма поставки припоя. "LIS-Hite", 1973, 15, Р 4, с. 380-382.
2. Авторское свидетельство СССР
469567, кл. В 23 К 35/36, 12.07.73.