Флюс для пайки медных и никелевых сплавов Советский патент 1990 года по МПК B23K35/363 

Изобретение относится к пайке, в частности к составу для высокотемпературной пайки металлов, и может найти применение в различных областях техники при пайке медных и никелевых сплавив, например при пайке газопламенной aппapaтypЫj криогенной, техники, теплообмен шков.

Цель изобретения - повышение активности флюса.

Флюс имеет следующий состав, мас.%:

Хлорная медь10-14

Хлористый калий 4-6

Борфторид кадмия 52-64

Гексафторфосфат

лития22-28

Гексафторфосфат лития LiPF по.лу- чает:ся взаимодействием гидрата окиси лития с гексафторфосфатной кислотой

LiOH+ HPF - LiPFg + . Хлорная медь при нагреве отщепляет хлор

сд

со

ьо

CuCl,

г- с

Cud + С1,

вьщеляющийся в атомарной - наиболее активной форме . Хлор создает кислую среду, благоприятствующую увеличению активности флюса. Он переводит окислы на поверхности металла в хлориды и оксихлориды, имеющие низкую температуру плавления и легкоотшлаковы- вающиеся, что облегчает лужение. При

3i5

содержании хлорной меди менее 10% ее влияние оказьшается недостаточным. При содержании хлорной меди более 14% дальнейшего улучшения свойств флюса не происходит,

Хлористьй калий образует с хлорис той медью получающийся в результате разложения хлорной меди легкоплавкий сплав, что обеспечивает расширение температурного диапазона действия флюса, увеличивает время его воздей - ствия на паяемый металл, улучшает ак тивность флюса. При содержании хло ристого калия менее 4% его влияние оказывается недостаточным, при содер жании хлористого калия более 6% даль нейшего улучшения свойстн флюса не происходит,

Борфторид кадмия при нагреве раз лагается

Cd (BF ) CdF , .+. 2BF 3

Выделяющийся фтористый бор реагирует с окислами на поверхности паяемого

металла

3NiO + 2BFg - 3NiFj+ .

Образующиеся при реакции легкоплав кие фториды и окись бора способст вуют процессу смачивания металла, Борфторид кадмия способствует со вместно с хлорной медью созданию кис лой среды в зоне пайки. Так как кад мий двухвалентный металл., то молеку- ла его борфторида вьщеляет при нагре ве в два раза больше фтористого бора чем обычно применяемые фторбораты калия или натрия, К тому же вькод фтористого бора происходит в течение более длительного периода, что также способствует повышению активности флюса в Фтористый кадмий, образующий - ся при распаде борфторида кадмия, легко обра.зовывает комплексные соеди нения,с низкой температурой плавле - ния с окислами металлов, что способ ствует удалению окисной пленки на по верхности металла. При содержании борфторида кадмия менее 52% его влия ние оказывается недостаточным, при содержании борфторида кадмия более t4% дальнейшего улучшения свойств флюса, не происходит,

Гексафторфосфат лития при нагреве в кислой среде, обусловленной при сутствием хлора, вьщепяющегося при распаде хлорной меди и фтористого

724

бора, образующегося при распаде борфторида кадмия, разлагается

LiPF - LiF + PFj.

Пятифтористый фосфор, выделяющий ся при этом распаде, весьма реак- ционноспособное вещество. Он реаги рует с окислами на поверхности ме

таллов

5СиО + 2PF,

Т- с

SCuFj + Рг°5

д j

0

5

30 35 40 45 50

55

Таким образом, осуществляется пе ревод тугоплавких окислов в легко плавкие фториды, что также способствует улучшению смачивания припоем основного металла. Многие окислы, температура плавления которых вели ка, переводятся в газообразные ве щества

4PF5 - 5SiF4t

Кроме того, происходит и восстановление фосфора активными элементами припоя и металла

5А1 + 3PF5 - 5А1Рз + ЗР.

Фосфор растворяется в припое, при давая ему самофлюсующие свойства. Так как пятифтористый фосфор и фто ристый бор газы, то они обеспв чивают удаление окислов с поверхнос ти паяемого металла не только в мес- те нахождения флюса, но и на некото ром расстоянии от него. Это снижает требования к тщательности нанесения флюса, улучшает условия пайки в труднодоступных местах, способствует улучшению смачиваемости флюсом и припРем основного металла, что повы шает активность флюса. Выделяющийся при распаде гексафторфосфата лития фтористый лич ий также способствует повышению активности расплавленного флюса, улучшает растворение окислов в нем. При содержании гексафторфос фата лития менее 22% его влияние недостаточно, при содержании гекса фторфосфата лития более 28% происхо дит окрупчивание паяного соединения.

Примеры выполнения флюса пред ставлены в табл.;1,

На образцы размером 60x60x5 мм наносили по 2 г флюса и 0,2 г при поя Пер 72, вводили в печь, нагре тую до , на 300:с. Свойства флюса представле11Ы в табл, :2,

515991

Как следует из таблицы 2, предла гаемый флюс оптимального состава (составы ) имеет яйные преимущест ва перед прототипом., при содержании компонентов во флюсе больше или мень ше оптимального свойства флюса ухуд шаются,.

Формула изобретения

Флюс для пайки медных и никеле вых сплавов, содержащий хлорную медь,

0

726

хлористый калий, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повьппе™ ния активности ф.пюса, он дополнитель но содержит борфторид кадмия, гекса фторфосфат лития при следующем соот ношении компонентов,

Хлорная медь

Хлористый калий

Борфторид кадмия

Гексафторфосфат

лития

10-14

4-6

52-64

22-28

Изобретение относится к пайке, в частности к составу флюса для пайки медных и никелевых сплавов, и может использоваться при пайке газоплазменной аппаратуры, криогенной техники, теплообменников. Цель изобретения - повышение активности флюса. Флюс содержит (мас.%) хлорную медь 10-14

хлористый калий 4-6

борфторид калия 52-64

гексафторфосфат лития 22-28. При нагреве флюса во время пайки его компоненты разлагаются с выделением фтористого бора, хлора, создающих кислую атмосферу, в которой хорошо идет распад гексафторфосфата лития с выделением пятифтористого фосфора. Наличие выделения этих активных газов обусловливает эффективное удаление с поверхности металлов окислов, перевод их в галогениды и оксигалогениды, имеющие достаточно низкую температуру плавления. Частичное восстановление фосфора обусловливает лучшую растекаемость припоя, приобретающего самофлюсующие свойства. 2 табл.

Таблица

Таблица 2