Состав трубчатого припоя для пайки меди и ее сплавов Советский патент 1982 года по МПК B23K35/30 B23K35/368 

1

Изобретение относится к области высокотемпературной пайки меди и ее сплавов, в частности к составу трубчатого припоя, и может быть использовано в радиоэлектронной, электротехнической, авиационной промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известны припои для пайки меди и ее сплавов на основе системы Си- Р; Си - Р -Zn; Си -Р -Sb; Си -Р -Ag Ij.

Недостатком припоев является их относительно низкая пластичность, что не позволяет получать из них нроволоку, прутки существующими методами обработки, например, прокаткой, волочением.

При введении серебра повышается пластичность медно-фосфористых припоев, что позволяет изготавливать из них проволоку и другие профили указанными методами, однако наличие серебра удорожает стоимость этих Припоев.

В настоящее время весьма широко в промышленности взамен дорогих и дефицитных серебряных припоев применяют припои системы Си - Р; Си - Р - S; Си - Р -Zn; Си -Р -Sb; Си -Р -Sn и другие. Наибольшую потребность имеют вышеперечисленные припои в виде прутков или проволоки диаметром 1,2 до 3,0 мм.

которые могут быть использованы для механизации процесса пайки. Получение таких прутков методом литья невозможно. В связи с этим получение малых диамет5 ров медно-фосфористых припоев возможно только изготовлением трубчатого припоя. Известен трубчатый припой, состоящий из сердечника, содержащего порошок сплава состава, вес. %: Р-15; Си - остальное,

10 и оболочки, состоящей из сплава состава, вес. %: Sn-8; Р-0,2; Си -остальное . Недостатками трубчатого припоя этого состава является охрупчивание шва паяных соединений в результате добавок олова, входящего в состав оболочки, а также большие затраты тепловой энергии, необходимые для предварительного расплавления трубчатого припоя (Т. пл. Си-8 вес. % Sn-0,2 вес. % Р 1035°С; т. пл.

20 Си-15 вес. % Р 1020°С), технологическая трудность получения порошка Си- 15 вес. % Р, дефицитность олова.

Целью изобретения являются повышение пластичности паяного шва при сохранении высокой прочности паяного соединения, снижение количества затрат тепловой энергии, необходимой для начала плавления припоя, предупреждения окисления металлической части сердечника, увеличеНИИ коэффициента заполнения сердечника. Поставленная цель достигается тем, что состав трубчатого припоя, состоящий из оболочки и сердечника, содержащего порощок меднокремнефосфористого припоя, содержит оболочку из латуни, а сердечник дополнительно содержит порошок фосфида меди, порошок никеля, фторборатный флюс ири следующем составе трубчатого ирииоя, вес. %: Порошок меднокремнефосфористого припоя5 -10 Порошок технического фосфида меди25-30 Порошок никеля3 -8 Флюс5-10 Оболочка из латуниОстальное. При данном составе трубчатого припоя сохраняется высокая прочность ( кгс/мм), понижается температура плавления 730ч-760°С, припой удерл ивается в широких зазорах (до 0,6 мм), а также возможно его применение взамен дорогих и дефицитных серебряных припоев ПСр45, ПСр25, ПСр62 и других. В состав сердечника предлагаемого трубчатого прииоя вводим порошок медно-фосфористого припоя ПМФС6-0,15 (ав. св. СССР № 492366 от 27.09.73), который содержит медь, фосфор, кремний при следуюп1ем соотношении компонентов, вес. %: 6-7,5 Фосфор 0,1-0,15 Кремний Остальное. Медь

Таблица Кремний, входящий в состав прииоя, способствует наилучшему раскислению паяного шва, устраняет зародыши образования пор и непропоев, спнжает пористость и обеспечивает высокую прочность паяных соединений. Технический фосфид медн CusP, который добавляется в сердечник в качестве дошихтовки, получают из отходов промышленности элеме1гтарного фосфора, а именно обработкой растворо.м сульфата .меди фосфорных шламов. Технический фосфид меди представляет собой темный порошок дисперсностью ниже 71 мкм, состоящий из фосфида меди СизР и минеральной части, содержащей фториды, хлориды и фторсиликаты кальция, алюминия. При пайке минеральная часть расширяет интервал активности флюса, улучшает смачивание прииоем паяемого материала. Технический фосфид меди снижает температуру плавления трубчатого припоя, увеличивает коэффициент заполнения сердечника. Никель, добавляемый в сердечник Б качестве дошихтовки, расширяет область а-твердых растворов, тем самым способствуя увеличению пластичности паяного шва, снижает темнературу плавления сердечиика. Флюс фторборатиого класса (фтористый калий обезвоженный - 33-37%; фторборат калия - 21-25%; борный ангндрид - 33-37%), входяший в состав сердечника,

-Оптимальный состав трубчатого припоя.

5

;1редупреждает окисление металлической части сердечиика, а также позволяет паять без дополнительного флюсования металла паяного шва.

Оболочка трубчатого ирипоя выполнена из латуни (медь - 59-72%, цинк - остальное: 6 0,15-0,25 мм, Ь мм). Цинк, входящий в состав латунной оболочки, расширяет область а-твердого раствора, увеличивает пластичность паяного шва.

Пайка предлагаемым трубчатым припоем может быть осуществлена тем же способом нагрева, что и припоями ПСр45, ПСр45, ПСр62 и др)гими при температуре пайки 750-780°С. Сопротивление сразу паяных соединений из латуни Л53 при нахлестке Ьц-1,0-2,0 мм составляет Тср 35-Ь40 КГ/ММ2.

При проведении лабораторных испытаний состав предложенного трубчатого припоя варьировался для выбора оптимального его состава.

В таблице иредставлены данные но составу трубчатого припоя и сопротивлению среза паяных соединений из латуни Л63.

Разработанный трубчатый приной опробован и показал возможность его применения взамен дорогих и дефицитных серебряцых припоев ПСр45, ПСр62 и др. При пайке медицинских изделий, изделий ювелирной промышленности, при иайке узлов радиаторов из мельхиора и меди трубопроводов холодильных агрегатов, штуцеров, электрических контактов из стали и вольфрама, выводов к элементам сопротивлений из меди и других изделий для электротехнической, радиоприборостроительной.

машииостроительной и других отраслей промышлеппости.

Трубчатый припой показал хорошие технологические свойства при пайке в электрических печах, пайке электросопротивлением и с применением газопламенного нагрева.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

Состав трубчатого припоя для пайки меди и ее сплавов, состоящего из оболочки и сердечника, содержащего иорощок меднокремнефосфористого нрииоя, о т л п ч а ющийся тем, что, с целью повышения пластичности паяного шва, снижения количества тепловой энергии, необходнмой для начала плавления припоя, предупреждения окисления металлической части сердечника, увеличения коэффициента заполпения, в качестве оболочки он содерж т латунь, сердечник дополнительно содержит иорошок фосфида меди, порошок никеля, фторборатный флюс при следующем соотношении компонептов, вес. %: Порошок медно-кремнефосфористого припоя5 -10

Порошок фосфида меди25-30

Порошок никеля3 -8

Фторборатный флюс5-10

Латунь оболочкиОстальное

Источннки информацнн, црииятые во внимание при экспертизе

с. 78-90.