Флюс для пайки и лужения алюминия и его сплавов Советский патент 1988 года по МПК B23K35/363 

10

15

20

25

11426732

Изобретение относится к пайке, в .частности к составу флюса для пайки и лужения алюминия и его сплавов, и может быть использовано в приборостроении, машиностроении и радиоэлектронике.

Цель изобретения - предотвращение поглощения воды флюсом и сохранение им способности к активации поверхности алюминия и его сплавов в условиях длительного контакта с атмосферой.

Флюс для пайки и лужения алюминия И его сплавов, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Хлорид олова 2-10 МочевинаОстальное

Мочевина во флюсе, помимо растворителя, выполняет и роль активатора поверхности алюминия и его сплавов, так как проявляет основные свойства. Это приводит к тому, что мочевина в расплавленном состоянии растворяет окислы алюминия, способствуя тем самым полному смачиванию поверхности алюминия свинцово -оловянным припоем при пайке.

Мочевина не является гигроскопичным вещест вом. При контакте же с водой она способна подвергаться гидролизу. Последний процесс резко уско- ряется при нагревании. При гидролизе мочевина может разрушаться до аммиака и углекислого газа. Процесс сильно смещен в правую сторону. Это приводит к тому, то в расплаве мочевины не обнаруживаются даже следы влаги. Кроме того, мочевина на холоде способна образовать с молекулами воды комплексные соедине тя, что также ведёт к уменьшению свободной воды во люсе. Отсутствие свободной воды во люсе при одновременном растворении окисной пленки на алюминии способст- вует более полному смачиванию поверх- ., ности припоем и улучшению качества айки. Добиваться удаления следов воды необходимо потому, что присутствие свободной воды во флюсе способствует восстановлению окисно-гидро- кисного слоя.

Хлорид олова вводится для того, тобы создать защитный слой контакто-выделившегося олова от окисления оверхности алюминия и ускорить облу ивание его. Взамен хлорида олова ожно использовать также хлорид свина, так как его действие идентично. ведение хлорида олова или хлорида

30

35

40

50

55

с ак сч в в н к н о

ди в п в вр но ви ск с об ют зы эт сп ал

ра

ст ра хл бы до та пр во че ва го по мо ны ко св от мо пе не до ра ки ег ны эт ва

10

15

20

25

,

30

5

0

0

5

свинца способствует также ускорению активации поверхности алюминия за счет образования микрогальванопар, в которых анодом является обрабатываемая поверхность. Содержание хлоридов олова или свинца выше максимального значения не улучшает свойств флюса, при меньших количествах пленка контактно-выделившегося металла не защищает поверхность алюминия от окисления.

Концентрация во флюсе всех ингредиентов обеспечивает активацию поверхности алюминия и его сплавов, полное смачивание обрабатываемой поверхности припоем при пайке, предотвращает охрупчивание свинцово-оловян- ного припоя при дпительном воздействии флюса в процессе пайки и гигроскопичность флюса при его контакте с атмосферой. При пайке мочевина и образуюшзийся хлорид алюминия испаряются, а хлорид олова или свинца оказываются на поверхности припоя. Все это повышает коррозионную стойкость спая и улучшает паяемость поверхности алюминия и его сплавов.

Флюс приготавливают следующим образом.

В нагретую до расплавленного состояния (133-135 С) мочевину вводят расчетное количество обезвоженного хлорида олова или свинца, который быстро растворяется. Хлорид олова должен быть обезвожен полностью, так как в противном случае возможно протекание реакции самоокисления - восстановления с выделением металлического олова и образованием четырехвалентного его хлорида. Флюс сразу готов к употреблению. Активировать поверхность алюминия и его сплавов можно путем погружения в расплавлеа- ный флюс на время образования слоя контактно-вьщелившегося олова или свинца. Время такой обработки зависит от исходного состояния обрабатываемой поверхности, типа сплава и температуры флюса и может колебаться от нескольких секунд до 2-3 мин. В каждом конкретном случае температура (120-170 с) и время обработки подбираются опытным путем. После обработки во флюсе поверхность алюминия и его сплавов легко облуживается обычным путем, например паяльником. При этом контактно -выделивтийся слой олова или свинца оплавляется. Слой

оплавленного припоя получается ровным, гладким и блестящим. Остатки флюса легко смываются водой. При невозможности .погружения детали в расплавленный флюс необходимое его количество наносится на нагретую поверхность и после появления контактно- вьщелившегося металла производится местная пайка обрабатьгааемой поверхности.. Нагрев можно производить от внешнего источника тепла или паяльника.

Примеры вьшолнения флюса и его свойства представлены в тйблице.

Рассмотрение данных таблицы (составы 1-5) показьгаает, что использование в составе флюса мочевины в качестве растворителя и активатора поверхности приводит к тому, что фпюс при контакте с атмосферой не теряет своих свойств в течение длительного времени (до 6 мес). На поверхности же флюса на основе ацетами да (прототип) после первых суток ко нтакта с атмосферой можно было обнаружить следы влаги. После хранения этого флюса в контакте с атмосферой в течение двух суток без специальног предварительного обезвоживания он теряет способность к активации поверхности алюминия и его сплавов при пайке.

Формула изобретения

Флюс для ;1айки и лужения алюминия и его сплавов, содержащий хлорид олова и растворитель, отличающийся тем, что, с целью предо

твращения поглощения воды флюсом н сохранения им способности к активации поверхности алюминия и его сплавов в условиях длительного контакта с атмосферой, он содержит в качестве растворителя мочевину при следующем соотношении компонентов, мае.Z: Хлорид олова 2-10 МочевинаОстальное

15

20

25

30

Прототип:

Ацетамид

Хлорид олова

35 J.

1-2

Примечание: испытания проводились до 6 мес. За это время потери активности флюса и появления влаги не наблюдалось.

Изобретение относится к пайке, 9 частности к составу флюса для пайки и лужения алюминия и его сплавов, и може быть использовано в приборостроении, машиностроении и радио- электронике. Цель изобретения пред;отвращение поглощения воды флюсом я сохранение им способности к активации поверхности алюминия и его сплавов в условиях длительного контакта с атмосферой. Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.% хлорид олова , мочевина остальное . Активацию поверхности алюминия ведут при 120-170°С. Время активации алюминия зависит от состояния поверхности. ,0блуживание активированной поверхности производится электрическим паяльником. При использовании в качег стве растворителя мочевины флюс в контакте с атмосферой не теряет своих свойств в течение длительного време- ни. I табл. (Л