Припой для пайки меди и медных сплавов Советский патент 1989 года по МПК B23K35/30 

1

(21) 339054/2 5-27

(22)07.12.87

А§) 30.07.89. Бкш. № 28

(71)Краматорский индустриальный

институт

(72)А.В. Грановский, Н.А. Макаренко, А.В. Дубинин, В.А. Яшин и В.В. Кат- ренко

(53)621.791.3 (088.8)

(56)Справочник по пайке/ Под ред. И.Е. Петрунина. М.: Машиностроение, 1984, с. 67.

(54)ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ

(57)Изобретение относится к пайке, а именно к составу припоя, применяемого для пайки меди и ее сплавов в различных областях маЕяностроения при изготовлении и ремонте топливной аппаратуры и теплообменников. Цель изо Ьретения - повышение технологи- ческиз свойств лрипоя. Припой имеет следующий состав, мас.%: фосфор 4,2-6,3; кадмий 23-42; калыд й 0,4-- 0,7; олово 0,2-2, 2j 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.

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.

Изобретение относится к пайкед, а именно к составу припоя для пайки меди и ее сплавов, и может быть применено в различных областях машиностроения при изготовлении и ремонте газопламенной и топливной аппаратуры, различных теплообменников.

Целью изобретения является 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.

Медь является основой припоя и придает припаю прочность, обеспечивает его жидкотекучесть. Фосфор снижает температуру плавления меди улучшает ее растворение в кадмии при пайке, обеспечивает припою самофлюсующие свойства. При содержании фосфора менее 4,2 мас.% ег о влияние недостаточно, при .содержании фосфора более 6,3 мас.% паяный шов имеет крупнозернистую структуру, склонен к образованию трещин и разгерметизации. Кадмий обеспечивает необходимую пластичность припоя.

Припой готовится следующем образом.

Сплавляют меднофосфорную лигатуру С оловом и кальцием. Полученный сплав измельчают до порошкообразного состояния и смешивают с порошком «адмия, после чего прессовкой или прокаткой смеси,порошков получают проволоку или фольгу.При необходимости достижения большей гибкости полученного припоя шихту нагревают до температур, близких к температуре плавления, или до температуры плав4iib

ее

Од СО

31496

ления кадмия и затем подвергают прессованию или прокатке, при этом жидкий кадмий смачивает поверхность частиц медного сплава и облегчает их скольже1ше друг относительно друга. Во всех случаях кадмий под воздействием приложенного давления и температуры соединяется с гастицами медного сплава и связывает их в единое целое. Таким образом, при изготовлении припой представляет собой части- цы-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 кадш1й из-за своей более низкой температуры плавления. Расплавившийся кадмий удерживается на месте пайки частицами медного спСпа ва образующего .подобие каркаса внутри припоя. При этом кадмий постоянно растворяет в себе частицы медного сплава, вследствие чего повышается температура его плавления. Таким образом припой в-продессе нагрева удерживается на месте пайки. Кадмий является активным элементом.и из-за своего более раннего плавления он больше контактирует с паяемой поверхностью, восстанавливая окислуы паяемого металла. Таким образом, увеличивается время воздействия припоя на паяемьй металл при нагрева, улучшаются флюсующие свойства-припоя. При пайке, порошок медного снлава растворяется в кадмии, образуя легкоплавкий

сплав, вследствие чего температура плавления припоя понижается. При содержании.кадмия менее 23 мас,% не до тига8тся желаемьш .эффект, при содержании кадмия более 42 мас.% дальнейшего улучшений свойств припоя не происходит.

Олово снижает температуру плавления припоя, измельчает зерно и повышает смачиваемость припоем медных сплавов, При содержании олова менее 0,2.-мас.% не достигается желаемый результат.)При содержании олова более 2,2 мас,% возрастет расход дефицитного олова без дальнейш его улучшения свойств припоя.

Кальций придает припою самофлю- сугда не свойства совместно с кадмием и фос фором, активно разрушает пленку окислов на поверхности медных

Q 5

0 5 0 5

0

5

0

5

4

сплавов, содержащих алюминий, чем улучшает смачиваемость этих сплавов припоем. Кальций совместно с оловом понижает температуру плавления частиц медного сплава,чем способствует их быстрому растворению в кадмии при пайке. Кальций образует с фосфором соединения, которые являются сильными восстановителями и легко восстанавливают окислы металлов на поверхности паяемого изделия. При реакции взаимодействия кальция и фосфора с окислами металлов образу- ются окислы кальция и фосфора, при этом окисел фосфора связывается в легкоплавкое соединение (Т„д 490°С) окисью кальция. Таким образом, образуется ашак способньш растворить в себе загрязнения на поверхности металла. Это усиливает самофлюсующие свойства припоя по сравнению с раздельным применением фосфора и кальция. При содержании кальция

d

менее.0,4 мас.%- не достигается желаемый результат, при содержании кальция более 0,7 масо% повышается температура плавления смеси окислов фосфора и кальция, что затрудняет пайку,V

Примеры выполнения припоя даны в табл, 1. .

Из припоя изготовляли методом прессования проволоку диаметром 1,6 мм, а методом прокатки - фольгу толщиной 0,4 ммо Проволоку испытывали на изгиб на оправке диаметром 3 мм, а фольгу - на изгиб в 180 без 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, нагретую до 720 С, на 7 мин, после чего измеряли пятно растека:ния припоя по образцу.

Результаты испыта1дай приведены в табл.2„

Формула изобретения

Припой для пайки ме,ци и медных (Сплавов, сод.ержащий фосфор, олово и медь, отличающийся тем, что, с целью улучшения технологических свойств, он дополнительно содержит кадмий и кальций при следующем соотношении компонентов, мае.%:

4,2-6,3

23-42 0,4-0,7

Сильное выделение паров кадмия и стекание припоя. Крупнозернистый; металл паяного шва.

Олово

Медь

0,2-2,2 Остальное

Таблица 1