Классификация припоев для медных труб
Припои для качественной и надежной пайки медных труб изготовляются из разных компонентов. Друг от друга изделия отличаются по форме и химическому составу.
Тип и параметры соединительных элементов определяются областью последующей эксплуатации трубной системы из медных деталей.
Различия по температуре плавления
По уровню температурной обработки припои разделяются на три типа:
- низкотемпературные;
- среднетемпературные;
- высокотемпературные.
Низкотемпературные варианты плавятся в диапазоне от 150 до 450 °C. Не меняют изначальные физические параметры деталей. В области соединения создают аккуратный, но не слишком прочный шов. Предназначаются для применения в отопительных и водопроводных сетях, не подвергающихся серьезным нагрузкам.
Обеспечивают герметичность и целостность труб диаметром до 10 см, установленных в коммуникационных системах, транспортирующих теплоноситель температурой до 130 °С.
Среднетемпературные и высокотемпературные материалы размягчаются при показателях в диапазоне от 450 до 1100/1850 °C. Гарантируют максимально прочное, крепкое соединение, не чувствительное к внешнему воздействию.
Область, соединенная среднетемпературным или высокотемпературным припоем, проявляет устойчивость к механическим повреждениям и спокойно переносит активные термонагрузки.
Разделение по химическому составу
По химическому составу современные, практичные припои распределяются на мягкие легкоплавкие и твердые тугоплавкие.
В первую категорию входят следующие позиции:
- свинцовые – содержат только свинец в чистом виде и расплавляются при температуре от 180 до 230 °C;
- оловянные – состоят из олова и плавятся при 220 °C, создают прочный и пластичный шов;
- свинцово-оловянные – могут содержать от 15 до 90% олова. Температура расплавления таких элементов составляет 183-280 °C;
- оловянно-медные – на 97% состоят из высококачественного олова и на 3% из меди. Относятся к самым популярным и продаются по разумной цене. Образуют прочное соединение с хорошей устойчивостью к коррозии;
- медные с серебром – на 95% состоят из меди и на 5% из серебра. Отличаются высокими прочностными характеристиками и обеспечивают надежное сцепление между фрагментами.
Применяются мягкие легкоплавкие компоненты для объединения в единый комплекс труб диаметром от 6 до 108 мм. В стыковой области образуют аккуратный шов шириной от 7 до 50 мм.
Свинец считается вредным для здоровья человека элементом. Использование свинцовосодержащих припоев категорически запрещается в сетях, подающих воду в многоквартирные или частные дома, на предприятия или в общественные учреждения. На другие типы коммуникаций этот запрет не распространяется.
Для высокотемпературной обработки подходят твердые тугоплавкие материалы:
- медь в сочетании с серебром и цинком – содержит меди 30%, серебра — 44% и цинка — 26%. Область сцепления отличается хорошей прочностью, сохраняет пластичность, эффективно противостоит коррозии и демонстрирует повышенную теплопроводность;
- медь с фосфором – сплав из 94% меди и 6% фосфора. В процессе пайки не нуждается в применении флюса. Делает крепкое и надежное соединение, но частично теряет эластичность при низких температурах окружающей среды;
- серебро – во время пайки требует обязательного использования флюса. Создает крепкий, надежный шов с хорошей пластичностью и высокой коррозийной устойчивостью. Стоит значительно дороже аналогов из простых металлов и широкого распространения не имеет. Применяется там, где есть экономическая целесообразность и предъявляются повышенные требования к качеству трубного соединения.
При помощи тугоплавких припоев монтируют комплексы из труб диаметром от 12 до 159 мм, включая газовые коммуникационные сети, отопительные трассы и водопроводные магистрали диаметром от 28 мм.
Использование классических медно-фосфорных или любых других элементов допускается при создании соединений внахлест. Такой вариант сцепления обеспечивает максимальную прочность конструкции и увеличивает период работы трубопровода.
Читать также: Какое масло заливается в рохлю
Мягкие припои для удобства пользования обычно изготовляются в форме катушек. Твердые элементы поставляются в виде проволок разной длины.
Флюсы для пайки алюминия
Рассмотрим все распространенные флюсы для пайки алюминия.
Канифоль
Да, можно паять алюминий. Да, в безвоздушной среде без оксидной пленки. Даже при таком раскладе времени обычно тратится больше, чем с активными флюсами. Да, это не профессионально, но паяет же.
Порошковый флюс
часто применяют вместе с газовой горелкой. При этом все пишут, что кислород к пламени добавлять нельзя. Из-за него снижается эффективность флюса из-за окисления алюминия. Порошковые флюсы часто применяют следующие:
- Активный флюс Ф-34А. Выполнен по ТУ 48- и имеет в составе — хлорид калия 50%, хлорид лития 32%, хлорид цинка 8%, фторид натрия 10%. Такой состав успешно используется с легкоплавкими и тугоплавкими припоями, содержащими много химических добавок. Хорошо растворяется в воде и гигроскопичен.
- Бура (натриевая соль борной кислоты) представляет собой порошок, который при температуре 700 градусов плавится и становится вязким. Стоит дешево, растворяется в воде. Смывается хорошо с лимонной кислотой.
- Ацетилсалициловая кислота. Я как-то пробовал паять таблеткой ацетилсалициловой кислоты — пары сильно обжигают глаза и нос. В общем, опасная вещь! Лучше активным жидким флюсом паять.
- Активный паяльный жир — хоть и не является порошком, но является твердым флюсом, который состоит из парафина, вазелина, деионизированной воды, хлорида цинка и хлорида аммония. Его структуру создает парафин, так что обычно паяльник опускают в банку или крошат паяльный жир на место пайки. Паяет он достаточно хорошо, особенно если подогревать место лужения. Пары лучше не вдыхать и отмывать после пайки, потому как корродирует и окисляет металлы со временем. Впрочем, как и любой активный флюс.
Жидкий флюс
Жидкие флюсы хороши тем, что их можно нанести тонким слоем. Испаряются они активнее и часто имеют обжигающие пары. Больше предназначены для пайки паяльником.
- Флюс Ф-64 содержит тетраэтиламмоний, фториды, дионизированная вода, смачивающие присадки и ингибиторы коррозии. Он способен разрушать прочную оксидную плёнку значительной толщины, а значит подходит для пайки больших заготовок. Подходит для пайки алюминия, оцинкованного железа, меди, бериллиевой бронзы и т. д.
- Флюс Ф-61 содержит триэтаноламин, фторборат цинка, фторборат аммония. Его можно рекомендовать для низкотемпературной пайки при 250 градусах или лужения изделий из алюминиевых сплавов.
- Castolin Alutin 51 L содержит 32% олова, свинец и кадмий. Этот состав лучше всего оправдывает себя при использовании припоев того же производителя на температурах от 160 градусов и выше.
- Есть и , но перечислять их не буду — все должны быть в равной степени хорошие.
Особенности состава пищевых припоев
Безопасным сплавом считается олово, поэтому основная доля всех припоев изготавливается на его основе. В состав входит ограниченное количество элементов, поэтому пищевых разновидностей немного. Элементы для «чистых» припоев:
- Медь, содержание которой находится в пределах 10%, что не повышает токсичность.
- Цинк также часто используется в качестве основного или добавочного элемента.
- Висмут. Он безвреден, его содержание в небольшом количестве относится к добавочному, и такие припои больше применяются для медицинских целей.
Нельзя использовать сурьму в больших количествах, категорически запрещен кадмий, который имеет высокий уровень токсичности.
Припой пищевой
Применение «чистых» припоев также определяется толщиной соединяемых деталей и допустимой температурой плавления для конструкций и изделий. Например, припой для пищевой меди по химическим свойствам может быть медно-серебряный, оловянно-цинковый и оловянно-медный, но температура плавления серебряных (670-800 °С) и использование горелки не подойдут для тонких конструкций, а также для металлов с температурой плавления, приближенной к температуре плавления припоя. Именно поэтому наиболее распространены оловянные сплавы, которые способны соединять различные металлы и «работают» при нагреве до 250 °С.
Разновидности
Пищевые припои для пайки используются в нескольких типах.
Серебряные. Здесь могут быть взяты модификации с добавлением никеля, меди, висмута, марганца. Температура их плавления составляет 670-800 градусов, что требует использования горелки для разогрева. Соединять конструкции нужно без применения нагрузок или давления на нее.
Хромоникелевые. Обеспечивают высокую прочность соединения, но для повышения прочности могут дополнительно быть легированы кальцием, натрием, никелем.
Медно-фосфорные. Низкоплавкие (до 450 °С), нужны для работы с медными изделиями. Образуют прочное соединение, для взаимодействия с которым требуется горелка соответствующей мощности.
Оловянные. Наиболее распространены «мягкие» разновидности с температурой плавления 250 °С. В их состав могут входить следующие элементы: медь, цинк, висмут. Их используют для неответственных деталей, а также соединяемых элементов тонкого сечения. Для некоторых изделий может потребоваться особый пищевой припой: для пайки самовара, например, применяют чистое олово или варианты с его содержанием 90%. Это одна из самых экологически чистых марок низкоплавкого припоя.
Процесс пайки пищевой нержавейки и меди
Области применения
Назначение зависит от используемых металлов для самих изделий, их конфигурации и толщины. Основные пищевые металлы — это:
Нержавейка
Метод ее соединения зависит от толщины листа: если она менее 3 мм и при отсутствии требований по прочности шва, можно использовать оловянные сплавы. Но лучшим считается серебряный припой для пайки нержавейки пищевой, особенно если в него входит небольшое количество никеля. Он имеет схожий цвет и коррозионную стойкость. Во втором случае нужно учитывать условия работы с нержавейкой, а также ее физико-химический состав, не каждый из которых может без последствий подвергаться столь высокому нагреву, который нужен для расплавления твердых припоев. Сложными являются сплавы с содержанием никеля более 25%, которые начинают при длительном нагреве до +500-700 °С выделять карбиды (снижается стойкость к коррозии).
При печном спаивании применяют серебряно-марганцевые или хромоникелевые разновидности. Пайка проводится с использованием буры.
Медь с латунью, нержавейкой
Комбинирование металлов усложняет пайку. Разница температур плавления и свойства металлов усложняют выбор припоя, флюса и, соответственно, технологии. Применение паяльника в большинстве случаев нерентабельно из-за использования твердых припоев и/или больших площадей соприкосновения. В качестве универсальной технологии подойдет пайка горелкой, поскольку это ускорит процесс, предотвращая окисление флюса. Для неответственных деталей вполне уместны латунные припои, для ответственных — стоит остановиться на более дорогом и качественном медно-фосфорном варианте.
Заключение
Для производственных масштабов разработаны нормы расхода припоя для пайки по ГОСТ, без которого невозможно рациональное применение дорогостоящих материалов. Оценка результативности проводилась на основании табличных данных свойств материала, базирующихся на измерении и сравнительных расчетах. Нормированию также подлежат и дополнительные элементы: флюсы, защитные, окислительные среды, расходные элементы для пайки.
Разновидности припоев для пайки
Встречается много разновидностей. В первую очередь они различаются по тому, для чего предназначаются. Это могут быть:
- припои для пайки меди, куда входят инструмент для заделывания трещин в трубах, течи, соединения проводов и прочих вещей из этого металла и его сплава;
- для соединения алюминиевых деталей, причем сам алюминий не входит в состав марок, так как относится к трудно спаиваемым металлам и все рассчитано для улучшения его свойств;
- для ремонта нержавеющих деталей, для чего подбираются составы с тугоплавкими добавками, обладающие антикоррозионными свойствами;
- серебряные припои, для соединения изделий из серебра, в том числе и ювелирных изделий, а также сложно соединяемых металлов, так как данные составы обладают высоким качеством.
Состав и теплопроводность припоев и баббитов при различных температурах
В таблице представлен состав и значение коэффициента теплопроводности алюминиевых антифрикционных сплавов, баббитов и припоев при температуре от 4 до 300 К (от -269 до 27°С).
Рассмотрены следующие припои и подшипниковые материалы: АН2,5, АО6-1, БКА, Б16, Б83, Б88, ПОС61, ПОС18, ПОССу18-2, ПОССу40-2, сплав Вуда, сплав Розе, ПСр25, ПСр44, ПСр70.
Наиболее теплопроводным антифрикционным сплавом, по данным таблицы, является сплав АО6-1 — его теплопроводность равна 180 Вт/(м·град). Наибольшую теплопроводность среди рассмотренных припоев имеет серебряный припой ПСр70 (на основе серебра и меди) — теплопроводность этого припоя равна 170 Вт/(м·град).
- Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.:Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.
- Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники.
- Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с.
- Цветные металлы. Справочник. — Нижний Новгород: «Вента-2», 2001. — 279 с.
Область применения
ПОС 40 применяется при проведении низкотемпературной пайки с непосредственным применением припоя. Она является более экономичной, по сравнению с высокотемпературной или композиционной. Обеспечивает достаточно надёжное и долговечное соединение.
Данная присадка применяется для решения следующих задач:
- термического соединения металлических деталей, в основном латуни, жести;
- соединения элементов электрической и радиоэлектронной аппаратуры, не имеющей высоких термических показателей;
- устранение трещих и пробоев в медных и оцинкованных ёмкостях, которые не будут подвергаться нагреву.
Сварка припоем ПОС 40
Широкое применение он получил на предприятиях электрической и радиоэлектронной промышленности для закрепления деталей на печатных платах, аппаратурных корпусах. Он позволяет обеспечить надёжное соединение и прекрасную электропроводность. С его помощью осуществляют пайку и лужение выводов деталей (резисторов, конденсаторов, ножек микросхем и транзисторов), соединительных проводов. Производят пайку медных жил многожильных проводов и кабелей. Облуживают медные наконечники и припаивают к оболочке кабеля (стальной или свинцовой). Не смотря на различие металлов соединение получается достаточно прочным.
Он позволяет осуществлять герметизацию швов в различных сосудах и устранения герметичности в трубопроводах по которым проходят не реактивные жидкости. Благодаря своей невысокой температуре плавления он широко применяется для лужения участков металла, который необходимо подготовить для последующей пайки. Наличие в составе присадки только олова и свинца позволяет после остывания получить надёжное соединение. Для пайки изделий из латуни, железа или меди применяют именно прутки диаметров 8 миллиметров.
Технологически процесс лужения и последующей пайки не вызывает трудностей и не отличается от технологий работы с другими припоями. Для получения качественного соединения целесообразно провести подготовительные работы. Они заключаются в обезжиривании поверхности пайки и предварительному лужению. Паяльник или паяльная станция выбирается таким образом, чтобы можно было обеспечить температуру плавления припоя. То есть температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления спаеваемых деталей, иначе произойдет не спайка, а полная диффузия. В этом случае не удастся получить надёжного соединения. Для припоя ПОС 40 также необходимо учитывать температуру солидуса (точка плавления самого легкоплавкого компонента присадки) и температуру так называемого ликвидуса (наименьшая температура при которой припой становиться жидким – для ПОС 40 это 238 °С).
Этой температуры достаточно для полного расплавления присадки, хорошего прогрева металлической детали и обеспечения надёжного соединения за счёт присущей текучести и прекрасной смачиваемости.
Кроме нагревательных аппаратов, для обеспечения качественной пайки необходимо подобрать флюс для ПОС 40. При выборе флюса следует учитывать следующие параметры совместимости: вид флюса, температурный интервал пайки, агрессивности и агрегатному состоянию. На практике с ПОС 40 применяют два вида флюса: активные или пассивные. Первый вид позволяет удалять с поверхности металла любые окислы. Это происходит за счёт их растворения. Однако растворяется и поверхностный слой самого металла. Такими флюсами является соляная кислота, хлористый цинк и хлористый аммоний. Пассивные флюсы лишены этого недостатка. С их помощью только защищают место будущей пайки от возможной коррозии. Яркими представителями этого класса является хорошо известные воск и канифоль.
Технические характеристики припоя ПОС-61
Обозначение припоя , как мы выяснили, довольно спорное, но против ГОСТа не попрешь. ПОС-61 применяют для пайки и лужения электронных компонентов и печатных плат точных приборов с высокогерметичными швами, для которых не допускается перегрев.
Состав припоя ПОС-61
Химический состав припоя ПОС-61 следующий:
- Олово 59 — 61 %;
- Сурьма — не более 0,1 %;
- Медь — не более 0,05 %;
- Висмут — не более 0,02 %;
- Мышьяк — не более 0,02 %;
- Железо — не более 0,02 %;
- Никель — не более 0,02 %;
- Сера — не более 0,02 %;
- Цинк — не более 0,002 %;
- Алюминий — не более 0,002 %;
- Свинец — все остальное — около 38,7 — 40,7 %.
Температура пайки припоя ПОС-61 составляет 220 градусов Цельсия. Солидус равен 183 градуса. Я даже снял видеоролик о плавлении этого припоя в замедленной съемке на свой Olympus Tough TG-860 с частотой 240 кадров в секунду.
Припой ПОС 61 ГОСТ 21931-76 имеет следующие технические характеристики:
- Плотность определяет вес и равна 8,5 г/куб. см.;
- Удельное электрическое сопротивление равно 0,139 Ом х кв.мм./м;
- Теплопроводность равна 0,12 ккал/см х с х град;
- Временное сопротивление разрыву составляет 4,3 кгс/кв.мм.;
- Относительное удлинение равно 46 %.
Достоинства припоя марки ПОС-61:
- наилучшее соотношение температуры плавления и прочности;
- хорошая адгезия к поверхности металлов;
- универсальный припой для пайки и большинства радиомонтажных работ;
- доступность и распространенность;
- низкая стоимость;
- часто выпускается в виде проволоки, например припой ПОС 61 Т2А.
Недостатки припоя типа ПОС-61:
- универсальность снижает характеристики в частных случаях, например при пайке цинка;
- температура плавления подходит не для всех устройств;
- пары припоя (свинца в нем) вредны для здоровья.
Классификация припоев
От температуры плавления зависит класс припоя:
- Мягкий припой достигается за счет плавления до четырехсот градусов Цельсия.
- Твердый припой достигается за счет плавления выше пятисот градусов Цельсия.
- Полутвердый припой достигается за счет плавления в диапазоне от расплавленного олова до четырехсот градусов Цельсия.
Припои классов мягкий и полутвердый прочны при растяжении от пятидесяти до семидесяти Мегапаскалей, они предназначены для спаивания токопроводящих частей машин. Они производятся при помощи паяльника или опускания частей для спаивания в жидкий припой.
Твердый припой прочен до пятисот Мегапаскалей, используется как припой категории прочности номер один для спаивания токопроводящих частей с большим нагревом и деталей с главной механической нагрузкой. Производится такой припой электродами из меди или графита. Небольшие детали спаивают автогеном.
Читать также: Самоделки для гаража своими руками приспособы
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
2.1. Припои оловянно-свинцовые в чушках изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической инструкции, утвержденной в установленном порядке. Химический состав припоев должен соответствовать требованиям таблицы.
2.2. Форма чушек припоев всех марок приведена в приложении 3. Размеры чушек, указанные в приложении 3, приведены для конструирования и изготовления изложниц. Допускаемые отклонения по размерам изложниц должны соответствовать 13 классу точности по ГОСТ 26645.
| Химический состав, % | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Марка припоя | Код ОКП | Основные компоненты | ||||
| Олово | Сурьма | Кадмий | Медь | Свинец | ||
| Бессурьмянистые | ||||||
| ПОС 90 | 17 2311 1100 04 | 89-91 | – | – | – | Остальное то же |
| ПОС 63 | 17 2312 0100 | 62,5-63,5 | – | – | – | “ |
| ПОС 61 | 17 2312 1100 10 | 59-61 | – | – | – | “ |
| ПОС 40 | 17 2314 1100 00 | 39-41 | – | – | – | “ |
| ПОС30 | 17 2321 1100 09 | 29-31 | – | – | – | “ |
| ПОС 10 | 17 2326 1100 06 | 9-10 | – | – | – | “ |
| ПОС 61М | 17 2312 1200 07 | 59-61 | – | – | 1,2-2,0 | “ |
| ПОСК 50-18 | 17 2313 1200 02 | 49-51 | – | 17-19 | – | “ |
| ПОСК 2-18 | 17 2343 1100 09 | 1,8-2,3 | – | 17,5-18,5 | – | “ |
| Малосурьмянистые | ||||||
| ПОССу 61-0,5 | 17 2312 1400 01 | 59-61 | – | – | – | Остальное то же |
| ПОССу 50-0,5 | 17 2313 1100 05 | 49-51 | – | – | – | “ |
| ПОССу 40-0,5 | 17 2314 1200 08 | 39-41 | – | – | – | “ |
| ПОССу 35-0,5 | 17 2315 1200 03 | 34-36 | 0,05-0,5 | – | – | “ |
| ПОССу 30-0,5 | 17 2321 1200 06 | 29-31 | – | – | – | “ |
| ПОССу 25-0,5 | 17 2322 1200 01 | 24-26 | – | – | – | “ |
| ПОССу 18-0,5 | 17 2323 1100 10 | 17-18 | – | – | – | “ |
| Сурьмянистые | ||||||
| ПОСу 95-5 | 17 2311 1200 01 | Ост. | 4,0-5,0 | – | – | – |
| ПОССу 40-2 | 17 2314 1300 05 | 39-41 | 1,5-2,0 | – | – | Остально то же |
| ПОССу 35-2 | 17 2315 1300 00 | 34-36 | 1,5-2,0 | – | – | “ |
| ПОССу 30-2 | 17 2321 1300 03 | 29-31 | 1,5-2,0 | – | – | “ |
| ПОССу 25-2 | 17 2322 1300 09 | 24-26 | 1,5-2,0 | – | – | “ |
| ПОССу 18-2 | 17 2323 1200 07 | 17-18 | 1,5-2,0 | – | – | “ |
| ПОССу 15-2 | 17 2324 1100 05 | 14-15 | 1,5-2,0 | – | – | “ |
| ПОССу 10-2 | 17 2326 1200 03 | 9-10 | 1,5-2,0 | – | – | “ |
| ПОССу 8-3 | 17 2326 1300 00 | 7-8 | 2,0-3,0 | – | – | “ |
| ПОССу 5-1 | 17 2327 1100 01 | 4-5 | 0,5-0,1 | – | – | “ |
| ПОССу 4-6 | 17 2327 1200 09 | 3-4 | 5,0-6,0 | – | – | “ |
| ПОССу 4-4 | 17 2327 1300 06 | 3-4 | 3,0-4,0 | – | – | “ |
| Массовая доля, % | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Марка припоя | Примесей, не более | |||||||||
| Бессурьмянистые | ||||||||||
| Сурьма | Медь | Висмут | Мышьяк | Железо | Никель | Сера | Цинк | Аллюминий | Свинец | |
| ПОС 90 | 0,10 | 0,05 | 0,1 | 0,01 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОС 63 | 0,05 | 0,05 | 0,1 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОС 40 | 0,10 | 0,05 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОС 30 | 0,10 | 0,05 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОС 10 | 0,10 | 0,05 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОС 61М | 0,20 | – | 0,2 | 0,01 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОСК 50-18 | 0,20 | 0,08 | 0,2 | 0,03 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОСК 2-18 | 0,05 | 0,05 | 0,2 | 0,01 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| Малосурьмянистые | ||||||||||
| ПОССу 61-0.5 | – | 0,05 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 50-0,5 | – | 0,05 | 0,1 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 40-0,5 | – | 0,05 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 35-0,5 | – | 0,05 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 30-05 | – | 0,05 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 25-0,5 | – | 0,05 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 18-0,5 | – | 0,05 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| Сурьмянистые | ||||||||||
| ПОСу 95-5 | – | 0,05 | 0,1 | 0,04 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | 0,07 |
| ПОССу 40-2 | – | 0,08 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,08 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 35-2 | – | 0,08 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,08 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 30-2 | – | 0,08 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,08 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 25-2 | – | 0,08 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,08 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 18-2 | – | 0,08 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,08 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 15-2 | – | 0,08 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,08 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 10-2 | – | 0,08 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,08 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 8-3 | – | 0,1 | 0,2 | 0,05 | 0,02 | 0,08 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 5-1 | – | 0,08 | 0,2 | 0,02 | 0,02 | 0,08 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 4-6 | – | 0,1 | 0,2 | 0,05 | 0,02 | 0,08 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
| ПОССу 4-4 | – | 0,1 | 0,2 | 0,05 | 0,02 | 0,08 | 0,02 | 0,002 | 0,002 | – |
Примечания:
- По требованию потребителя массовая доля мышьяка в бессурьмянистых пирпоях марок ПОС 61, ПОС 40 и ПОС 30 должна быть не более 0,01%.
- В сурьмянистых припоях марок ПОССу 40-2, ПОССу 30-2 и ПОССу 18-2, применяемых в автомобилестроении, допускается массовая доля меди до 0,1% и мышьяка – до 0,05%. 3. Содержание примесей железа, серы, никеля, цинка, аллюминия обеспечивается технологией изготовителя.
2.3. Поверхность чушек не должна иметь шлаковых и других инородных включений. Допускается наличие усадочных раковин и трещин.(Измененная редакция, Изм. № 2). 2.4. Физико-механические свойства припоев приведены в приложении 1. 2.5. Области преимущественного применения припоев приведены в приложении 2. Разд. 2а (Исключен, Изм. № 3).
Низкотемпературные припои
Химический состав припоев разных видов.
Низкотемпературные сплавы используются для пайки радиодеталей, чувствительных к действию высокой температуры. К ним относятся: припой ПОС 40 и припой ПОС 30. Они широко применяются в промышленности, но их также берут и для частного использования.
ПОС 30 отлично подходит для пайки меди и сплавов не ее основе. Он используется и как присадочный материал и в целях лужения деталей. Особенностью данной марки является отсутствие в ее составе сурьмы.
ПОС 30 позволяет получать надежные герметичные соединения, что обусловило активное применение материала для трубопроводных систем. Кроме того, он характеризуется хорошей проводимостью и низким сопротивлением, что позволяет использовать его с целью получения мелких контактов.
Низкая температура плавления позволяет избежать перегрева радиодеталей при пайке. В то же время, после застывания, он надежно фиксирует части изделия.
С технической точки зрения выполнять пайку данным сплавом достаточно легко. Однако следует иметь в виду, что в случае его использования детали не должны работать при высоких температурах.
Выпускается ПОС 30 в форме проволоки различного диаметра от 0,5 до 8 мм. Толщину выбирают исходя из задач, которые необходимо решить. Чтобы соединить мелкие провода и детали, отлично подойдет наименьший вариант. А вот ремонт корпусов и спайку крупных изделий проще осуществлять 8 мм проволокой.
Отличаются они друг от друга, конечно же, составом. Об этом свидетельствуют цифры в конце их маркировки.
Разновидности бессвинцовых припоев.
ПОС 40 позволяет получать качественные и надежные соединения. При работе с ним не появляются трещины, а также отсутствуют не пропаянные места и другие дефекты. Незначительное сопротивление и хорошая проводимость позволяют применять ПОС для пайки электроники.
Как уже было отмечено выше, данный припой имеет низкую температуру плавления. Это также накладывает ограничения на использование изделий паяемых с его применением.
Наиболее распространенная форма выпуска сплава – проволока. Ее диаметр варьируется от 0,5 до 7 мм. Однако он существует и в виде прутков, ленты фольги, небольших трубок.
Еще одним низкотемпературным припоем является ПОС 61. Однако у него в составе присутствует сурьма. Сплав отличается достаточно хорошей пластичностью. Наиболее широко используется для пайки полупроводниковой техники. Удельное сопротивление припоя ПОС 61 составляет 0,139 Ом*мм2/м.
Выпускается в виде металлических слитков весом около 25 кг, прутков с сечением от 8 до 15 мм, проволоки с диаметром от 0,5 до 6 мм. Существуют также такие форм-факторы, как ленты, аноды и трубки.
Паяльная паста
Главным образом используется для пайки компонентов монтируемых поверхностно (SMD’шек), а также безвыводных микросхем в BGA корпусах.
Выглядит как кашица серого цвета, состоит из мельчайших шариков сплава Sn62Pb36Ag2 (серебра 2%, свинца 36%, олова 62%), также в составе содержится безотмывочный флюс. О том, что флюс безотмывочный, говорят две буквы на упаковке NC (No Clean). Флюс, содержащий шарики припоя, высыхает на воздухе, поэтому хранится паста в закрытой упаковке.
Используется это средство при сложном ремонте сотовых и для пайки микросхем в корпусе BGA. Ее применение предполагает использование дополнительного оборудования для ремонта мобильных, к примеру, специальные трафареты. Стоит паста довольно дорого, поскольку содержит серебро.
Сейчас в производстве электроники массово применяются припои без свинца.
Разновидности
Независимо от формы выпуска, состав материала и соотношение основных компонентов остается неизменным. Наиболее распространенными разновидностями являются:
- Проволока. Ее диаметр находится в пределах от 1 до 7 мм, в зависимости от области применения. Величина шага составляет 0,5 мм. Поставка осуществляется в компактных бухтах или катушках, которые разматывают в процессе эксплуатации. Данная форма выпуска является самой востребованной.
- Припой с канифолью ПОС 61 выпускают в виде тонких трубок с наполнителем, закрученных спиралью. Сосновая канифоль играет роль флюса при паяльных работах. Ее преимущество – нейтральный состав, который не требует удаления после завершения рабочего цикла, в отличие от флюсов на кислотной основе. Прочие виды припоев ПОС 61 выпускают без канифоли.
- Лента. Отличительная особенность – возможность быстрого ремонта кабельно-проводниковых материалов. Ленточный припой характеризуется низким содержанием сурьмы.
- Прутки. Их длина не превышает 40 см. Максимальный диаметр – 8 мм. Данная форма выпуска идеально подходит для лужения температурного стержня паяльника. Некоторые мастера предпочитают изготавливать прутки самостоятельно, отливая их в специальные формы.
Для крупных производственных предприятий ПОС 61 поставляют в виде массивных слитков, массой до 25 кг. Это снижает себестоимость расходных материалов и паяльных работ.
Общие сведения о пайке
Что главнее в работе паяльщика: инструмент или материал? Важным является все: и паяльник, и припой, и флюс. Многообразие паяльников связано с объектом пайки. Массивные детали прогревают мощными паяльниками, а микроскопические схемы чипов — маломощными. Профессиональные паяльщики применяют несколько видов этих нагревательных инструментов.
Классификация паяльников по мощности:
- Паяльник с нихромовой вставкой мощностью 25 ватт — это обычный хозяйственный инструмент, которым пользовались умельцы, радиолюбители, электронщики. Популярны они и по сей день, довольно дешёвые, служат до 10 лет. Металлическая вставка в виде медного прута, кончик которого срезан под 60 градусов. Применяется в 90% случаях, которые возникают в хозяйственных ситуациях, даже многие ремонтные мастерские ими пользуются.
- Второй вид — это более мощный с нагревателем в 40 ватт и нихромовой вставкой, в два раза тяжелее и больше своего собрата в 25 ватт. Применяется для более сложных работ. Жало заточено под клин, похоже на отвёртку, но применять его для завинчивания шурупов нельзя. Такая заточка сделана для удобства пайки массивных деталей, для прогрева до 190 С. Используют их профессионалы, для домашнего использования не рекомендуется.
- Третий вид — это газовый паяльник, три в одном. Сам паяльник с медным сердечником, заточенным под иглу. Вторая функция — фен, способный прогреть объект до 600 градусов. Газовая горелка- в этом случае меняется насадка, инструмент выполняет функции горелки на газу, прогревает детали до температуры 1300 градусов.
- Четвёртый тип — это современный керамический паяльник. Чемпион по сравнению со всеми представленными инструментами. Имеет очень тонкое жало, способное паять миллиметровые точки, применяется для выполнения очень точных работ. Мощность — 100 ватт. Комплектуется паяльной станцией с диапазоном температур от 200 до 480 градусов. Среди специалистов используется как универсальный инструмент.
Особенности материала
Припой характеризуется высокой текучестью, поэтому может использоваться совместно с бытовыми паяльниками. Это является большим преимуществом, как и высокое качество пайки. Расплавленный припой ПОС 61 хорошо проникает в отверстия и трещины, что гарантирует прочность соединения. Также необходимо упомянуть смачиваемость детали, что гарантирует качественную пайку и снижает риск появления брака до минимума.
Концентрация основных элементов припоя и их пропорция в составе определяют его характеристики. Добавление других элементов дает возможность расширить область применения, а также повысить универсальность присадки. Это позволяет паять различные металлы, которые встречаются в технической сфере, например, сталь с цинковым покрытием, медь, латунь и пр.
Благодаря невысокой температуре при работе обеспечивается возможность использования припоя ПОС 61 ГОСТ 21931-76 для соединения элементов радиоэлектроники, где требуется особенная точность и тщательность, а также соблюдение температурного режима. Такое преимущество сохраняется и при пайке тонких листов металла, а также других теплочувствительных предметов. Данный фактор положительно сказывается на еще одном достоинстве – возможности использования в качестве средства для лужения жала паяльного инструмента, а также деталей в местах проведения работ.
Читать также: Можно ли подключать духовой шкаф через удлинитель
В состав припоя ПОС 61 входит свинец, вместо которого могут вводиться другие компоненты. Также среди составляющих присадки имеются олово и сурьма, последняя используется во всех припоях серии. Герметичность при пайке обусловлена отменным качеством шва и хорошим проникновением состава в детали. Это дает преимущество при работе в домашних условиях с трубами, изготовленными из меди и используемыми для прокладки инженерных сетей.
Простота применения также положительно сказывается на популярности припоя. Он способен хорошо заделывать трещины и отверстия в различных сосудах для хранения жидких составов. К тому же, ПОС имеет небольшую температуру плавления, что позволяет использовать его с термочувствительными элементами.
Химический состав припой ПОС 60
Название элемента состава | Примерное содержание в припое, % |
Олово | |
Свинец | 39-40 |
Сурьма | 0,05 |
Висмут | 0,01 |
Железо | 0,02 |
Никель | 0,02 |
Сера | 0,02 |
Физические свойства
Технические характеристики припоя ПОС 60
Марка | Температура плавления, °C | Плотность, грамм/см3 | Сопротивление удельное | Тепло-проводность | Сопротивление на разрыв | Удлинение относительное, % | Вязкость ударная, кгс/см2 |
Начальная | Конечная | ||||||
ПОС 60 | 185 | 192 | 8,5 | 0,139 | 0,12 | 4,3 | 3,9 |
Сортамент и размеры
Проволока
Диаметр проволоки, мм | Возможная погрешность, мм |
0,5 | 0,055 |
0,6 | 0,065 |
0,8 | 0,075 |
0,085 | |
1,2 | 0,09 |
1,5 | 0,1 |
1,8 | 0,15 |
0,15 | |
2,5 | 0,17 |
0,17 | |
3,5 | 0,16 |
0,16 | |
0,17 |
Пруток
Величина диаметра, мм |
Трубка
Наружный диаметр, мм | 1,5 | 2,5 | 3,5 |
Лента
Ширина, мм | От 8 до10 | От 10 до 15 | |
Толщина, мм | 0,8 | 1,5 | 2,5 |
Примеры расшифровки маркировки
Припой ПОС 60 2 мм и с другими размерами имеют в своем названии следующую информацию:
- ПОС – припой оловянно-свинцовый. Во всех марках этой серии содержится большинство количество свинца и олова, относительно других элементов.
- 60 – количество содержания олова в этом составе.
https://youtube.com/watch?v=KBr6fTDMazw
Фирмы производители
На рынке можно встретить товары следующих компаний:
- КиевЦветМет;
- Manwell;
- «Технологические Линии»;
- Вадис-М;
- Укр-Спецсплав;
- Арсенал;
- Техноскрап;
- УкрИнтерсталь.
