Использование флюсов

Флюсы.
Прочность паяного соединения зависит от взаимодействия основного металла с расплавленным припоем, которое в свою очередь зависит от наличия физического контакта между ними. Оксидная пленка, присутствующая на поверхности паяемого металла, препятствует контакту, взаимной растворимости и диффузии частиц основного металла и припоя. Поэтому ее необходимо удалять. Для этого применяются флюсы, в задачу которых входит не только удаление старой окисной пленки, но и препятствие образованию новой, а также снижение поверхностного натяжения жидкого припоя с целью улучшения его смачиваемости.
При пайке металлов применяются различные по составу и свойствам флюсы. Флюсы для пайки имеют различия:
 
• по агрессивности (нейтральные и активные);
• по температурному интервалу пайки;
• по агрегатному состоянию - твердые, жидкие, геле- и пастообразные;
• по виду растворителя - водные и неводные.

По степени эффективности действия флюсы можно разделить на три основные группы.
Некоррозионные (защитные) флюсы для пайки оказывают только защитное действие. Из-за слабой активности они неспособны растворять оксидную пленку большинства металлов и могут применяться главным образом при пайке меди и ее сплавов, а также стальных изделий, покрытых серебром, медью, оловом или кадмием. К таким флюсам относятся канифоль и ее растворы в спирте или в органических растворителях, а также древесные смолы, воск, стеарин, вазелин. С применением защитных флюсов можно паять только легкоплавкими припоями.
Слабокоррозионные флюсы для пайки более активны, чем некоррозионные, и состоят из животных жиров, минеральных масел, органических кислот (молочной, лимонной, олеиновой, стеариновой, бензольной, щавелевой и других), их растворов в воде или спирте или в производных органических кислотах и основаниях (гидрогалоиды, хлориды и фториды аминов). Для ослабления коррозионного действия к ним добавляют канифоль или другие компоненты, не вызывающие коррозии. Слабокоррозиониые флюсы легко испаряются, сгорают или разлагаются при нагреве. Их применяют при пайке легкоплавкими припоями.
Коррозионные флюсы для пайки состоят из неорганических кислот, хлоридов и фторидов металла. Их применяют в виде водных растворов в твердом и пастообразном состоянии. Коррозионные флюсы способны разрушать стойкие оксидные пленки черных и цветных металлов. Эти флюсы эффективны при пайке большинства металлов любым методом.
В зависимости от температуры пайки флюсы подразделяют на подгруппы:
для пайки легкоплавкими припоями
для пайки тугоплавкими припоями.
Главной составляющей первых коррозионных флюсов является хлористый цинк. Для повышения активности и снижения температуры в него добавляют хлориды и фториды аммония, меди, олова, натрия, калия, лития и неорганические кислоты. Флюсы на основе хлористого цинка можно использовать при пайке припоями с температурой плавления 723—773 К. Флюсы второй подгруппы применяют для пайки припоями с температурой плавления выше 773 К; они весьма эффективны при пайке ювелирных металлов.
Наиболее часто употребляют при пайке медными, серебряными и золотыми припоями буру и ее смесь с борной кислотой. Для повышения активности флюса в эти смеси рекомендуется добавлять фтористые и хлористые соли. Для пайки золотыми припоями применяют флюсы на основе буры и борной кислоты.
Бура является традиционным флюсом для ювелира. Борную кислоту ювелир применяет тогда, когда полированная вещь должна сохранить свой блеск, несмотря на пайку, и когда нужно полностью избежать окисления ее поверхности.
Борная кислота и бура образуют при нагревании расплав в виде глазури, который во время пайки распадается с образованием трехокиси бора. Трехокись бора реагирует с оксидами металлов с образованием соли борной кислоты, которая осаждается плотным слоем на поверхности металла. Получаемый защитный слой растворяет при пайке оксиды и загрязнения металла и образует метабораты. Вновь образованные метабораты растворяются имеющимися метаборатами натрия и отводятся ими от места образования, чтобы новые частицы трехокиси бора могли приблизиться к оксидному слою металла, а также вступить с ним в реакцию. Процесс продолжается до тех пор, пока все оксиды не будут растворены полностью.
Для улучшения действия буры и снижения температуры активности флюса к буре добавляют фтористые соединения.
Борный флюс — борная кислота и бура в весовом соотношении 1 : 1. Навески перемешивают и тщательно растирают в фарфоровой ступке, растворяют в дистиллированной воде при нагреве и кипятят до выпадения твердой фазы. Полученную смесь растирают до образования гладкой массы, разбавляя дистиллированной водой до получения жидкой пасты.
Раствор фтористого калия приготавливают, растворяя его в холодной дистиллированной воде до 20 %-ной концентрации. Приготовление фтористого калия ведется в обычной полиэтиленовой посуде.
Качество пайки и возможность получения паяного соединения во многом зависят от выбора флюса. При этом необходимо учитывать паяемый металл, состав припоя, способ нагрева, температуру и скорость пайки. Органические флюсы при действии на них открытого пламени быстро разлагаются и теряют свою активность, поэтому эти флюсы не следует применять при пайке газопламенными горелками. Пастообразные флюсы удобны при пайке в печах с защитной атмосферой. Если пайку проводят быстро, то необходим весьма активный флюс; при длительной пайке флюс может быть менее активен, но достаточно стоек против разложения.
Флюс должен обеспечить смачивание основного металла припоем и быть безопасным в работе. Пригодность флюса определяют на чистой пластине основного металла. Для этого на одну ее сторону наносят флюс, а другую сторону (снизу) нагревают горелкой. После испарения влаги на пластине остается белый налет, который затем плавится и равномерно растекается по металлу. Если при нагреве флюс собирается в шарики, он считается непригодным для данного металла. Способность к растворению оксидной пленки определяют после промывки пластины: если под слоем отмытого, расплавленного флюса остается чистая поверхность металла, то флюс достаточно активен и хорошо защищает поверхность данного металла от воздействия высоких температур пайки.
При пайке загрязненных деталей часто применяется паяльная кислота, приготовленная из соляной кислоты и металлического цинка, которая оставляет на месте пайки чешуйки загрязнений и ускоряет коррозию. Рекомендуемые ниже паяльные. жидкости не имеют упомянутых недостатков и заменяют паяльную кислоту.
Паяльная жидкость типа ЛВ-500: 1000 мл воды, 500 г хлористого цинка, 50 г хлористого аммония, 25 г этиленгликоля, 0,1 г метилоранжа. После тщательных растворения и перемешивания паяльная жидкость переливается через фильтр в бутыль. Это чистая сиропообразная жидкость темно-красного цвета.
Паяльная жидкость типа ЛВ-1000: 1000 мл воды, 1000 г хлористого цинка, 100 г хлористого аммония, 25 г этиленгликоля, 0,1 г метилоранжа. Ее можно использовать для конструкций из материалов, где необходимо выполнить быструю и прочную пайку, а также для загрязненных и необезжиренных мест. Все тщательно перемешать и перелить через фильтр в бутыль. Готовая паяльная жидкость чистая, сиропообразная, коричнево-красного цвета.
Паяльная жидкость для работ с жестью: 600 мл воды, 300 г хлористого цинка, 150 г хлористого аммония, 150 мл концентрированной соляной кислоты. Раствор перемешивается до тех пор, пока все компоненты полностью растворятся. Соляная кислота добавляется последней, когда растворится в воде все остальное.
Паяльная жидкость для загрязненных деталей: 350 мл воды, 320 г хлористого цинка, 32 г хлористого аммония, 400 мл глицерина, 0,1 г метилоранжа. Готовую паяльную жидкость переливают через фильтр в бутыль. Это сиропообразная жидкость коричнево-красного цвета. Достоинством этой эффективно действующей жидкости является ее медленная испаряемость, которая позволяет паять сильно загрязненные детали из железа и цветных металлов.

Похожие статьи

Отзывы

Написать отзыв



Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Плохо            Хорошо

Яндекс.Метрика