Паяльная паста Советский патент 1981 года по МПК B23K35/24 

Изобретение относится к паяльному производству, в частности к .паяльным пастам, преимущественно для высокоте(мпературной пайки меди и ее сплавов, и может быть использовано в судостроении, в авиационной промьвиленности, в машиностроени и других отраслях промышленности. Известна паяльная паста, содержа щая в качестве припоя меднофосфорис тый припой и растворитель 1. .. Известна также паяльная паста L2 содержащая вес.%: 20-35 30-32,5 Растворитель 0,5-2 Связукяцее Порошкообразный Остальное. припой Недостатками известных паяльных паст являются неудовлетворительные адгезивные свойства, а также невысо кие свойства паяльных соединений по прочности и пластичности меди и медных сплавов, что исключает целесообразность их применения при пайк этих металлов. Общие недостатки известных паяль ных паст - состоят из мелких частиц порошков - компонентов припо дисперсностью до 50-70 мкм, что при 2 . 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 ОО-ЗОО С, обугливаются при 500°С, в результате чего паяльные пасты теряют свои технологические свойства. .Цель изобретения - повышение прочности, пластичности, вакуумной плотности, паяного соединения и снижения в нем .азовой пористости. Поставленн ая 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.%: Медно-фосфористый припой43,3-43,6 Фторидный флюс 43,3-43,6 Смесь солей- фосфорнокислой меди 0,2-1,0 Растворитель Остальное

При этом соотношение смеси солей фосфорнокислой меди: дигидрокоофосфата меди, гидроксофосфата меди, ортофосфата меди основного, ортофосфата меди гидрата составляет 2:1:1:

Койпоненты припоя и флюсов пасты могут содержаться в следующих соотношениях.

Припой, вес.%: Кремний 0,05-0,75 Фосфор3-4,5

МедьОстальное

Флюс/% : .

Борный ангидрид 15-18 Фтористый калий 19,5-23 Фторборат калия 10,5-15 Компоненты припоя и флюса в паст могут также содержаться и при следущих соотно1иениях, вес.%:

. Припой,%:

Фосфор3-4,5

Олово0,85-1,75

Цинк.0,75-1,25

МедьОстальное

Флюс,%: Борный ангидрид10,5-13 Фтористый калий15-17,5 Фторборат калия 19,5-23 Введение в паяльную пасту добаво смеси солей фосфорнокислой меди увеличивает прочность паяных соединений, позволяет получить паяные содинения, равнопрочные соединениям, выполненным серебряными припоями, например ПСр45, ПСрб2, и др; повышает ударнуювязкость 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 Cu-P-Sn-Zn с дисперсностью частиц 5-300 MKKi; флюсов фторидного класса, например флюсов-209, 284, 200, 202 или др. Флюс 209: - 35%; KF - 42%; KBF. - 23%); воды и небольших добавок смеси солей фосфорнокислой меди (СикРОд )а ОН4 - 40%; CU2P04(OH) - 20%; CuOH ; Cu(P04)e - 3HrtO)-20% в количестве 0,2-1%.

Паяльная паста может применяться для пайки изделий в любом пространственном положении горизонтальном, вертикальном, наклонном, потолочном) с применением любого источника нагрева (в электрической печи на воздухе, электросопротивлением, индукционного, радиационного, газопламенного),

Для проведения лабораторных испытаний состав предлагаемой паяльной пасты на основе припоев медно-фосфористого класса Cti 7% F -0; 1% -Si Си 7% F-3% Sn флюсов фторидного класса, содержащих KF, воды и небольших добавок смеси солей фосфорнокислой меди (CU5-(P04),- ОН4 -40%; Си,.Р04( 20% CuOHCuP04- 20%; Со (Р04)аЗНдО 20% варьируют до содержания солей фосфорнокислой меди в каждой смеси 0,2, 0,8,1,0% (табл.1); при этом используют флюс 209 (В 05-35%; KF-42%; KBF4-23% и флюс 284 (В-О, -24%; KF 34%; KBF4 42%) .

Таблица В табл.2 представлены данные по прочности, пластичности и пористости паяных соединений из латуни ЛбЗ, выполненных пастообразными припоями на основ - припоев меднс-фосфористого класса системы и Cu-P-SI-Zn флюсов фторидного класса 209 и 284 с добавкой смеси солей фосфорнокисло меди. Пайку производят в электрической печина воздухе по режиму: Т 750ТВО С, tu 1 мин, t., 1 мин, в, 1, ш ШПП , 1 4 0,05 мм,вц 1,2-1,3 мм. Из табл.2 видно, что лучшие результаты у составов паяльных паст (табл.1) состав 2 (припой Cu-P-Si, флюс 209 и 5 (припой Cu-P-Sn-Jfii, флюс 284). Напри мер, при пайке паяльной пастой 2 рез ко увеличивается прочность паяных соединений от СТрр 25-31,5 кгс/м до 41,5-48,5 кгс/мм 2, т.е. по прочности паяные соединения на уровне с соединениями,выполненными серебряными припоями , ПС 62 и 35-45 кгс/мм 2. увеличивается пластичность паяныхсоединений от а|, 3-8 кгс/см до 8-10 кгс/см (ПСр 45 - ац 10-12 кгс/см) ; уменьшается пористость швов от П 8-10% до П«2% (ПСр ,45 П-20-30%); увеличивается интервал активности действия флюсов, что дает возможность производ|Ггь пайку в печах на воздухе весьма крупногабаритных изделий. Разработанная паяльная паста опробована при пайке теплообменных аппаратов, медицинских инструментов и приборов, волноводов, химической аппаратусил, контакторов из меди и ее сплавов, а также меди с други.ми материалами и показала возможность ее применения взамен серебряных припоев ПСр 45, ПСр 62, ПСр 72 И др. при пайке изделий электротехнической, судостроительной, автодорожной, медицинской, мешиностроительной и других отраслях промышленности I ,Таблица2

Cu-A-Ag-Zn ПСр 45 Пруток Пруток Co-P-Sn-Zn ПФОЦ-7-3-2 ПМФСб-0,15 Cu-P-Si Пруток Cu-P-Sl с флюсом 209 и добавкой смеси солей ПМФСб-0,15 Состав Cu-P-Sn-Zn с флюсом 284 и добавкой смеси солей ПФОЦ-7-3-2 Примечание. Паяемый .материал . 1,3 мм, зазор В температуре пайки 750-780 35-45 750-780 18-21 750-780 25-31,5 750-78041,5-48,5 750-78029,5-33,0 750-78041,5-48,5 750-78030,2-35,0 750-780 28,5-32,0 латунь Л63; нахлестка в 1,20,05 мм, время выдержки при t, 1 мин. 83 Формула изобретения 1. Паяльная паста, преимущественно для пайки меди и ее сплавов, содержацая меднофосфористый припой, фторшхный флюс, растворитель, о т л и ч аю ад а я с я тем, что, с целью повышемия прочности, пластичности, вакуумной плотности паяльного соединения и снижения:в нем газовой пористости. она дополнительно содержит смесь солей фосфорнокислой меди при Следующем соотношении компонентов,вес.%: Медно-фосфористый припой43,3-43,6 Фторидный флюс 43,3-43,6 88 Смесь солей фосфорнокислой меди 0,2-1,0 Растворитель Остальное 2. Паста по п.1, отличающ а я с я тем,что смесь солей фосфорнокислой меди содержит дигидроксофосфат меди, гидроксофосфат меди, ортофосфат меди основной, ортофосфат меди гидрат в соотношении 2:1:1:1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Паяльная паста - новая форма поставки припоя, LIS-Mitt, 1973, 15, 4, с. 380-382. . 2. Авторское свидетельство СССР 469567, кл. В 23 К 35/36, 12.07.73.