РЕЗКА
СВАРКА
КЛЁПКА
КОВКА
ПАЙКА
ЛИТЬЁ
ШТАМПОВКА
Какие на сегодняшний день существуют наиболее эффективные способы защиты металлов от коррозии?
Читать полностью >>
Какие из металлов относятся к драгоценным? В чем состоят их особенности и каковы их отличительные свойства?
Читать полностью >>
Что такое тяжелые металлы? Насколько опасными для здоровья человека могут быть их соединения?
Читать полностью >>

Особенности свариваемости металлов

Способы термической обработки стали

Конструкционные стали: свойства и применение
   Материалы для работ

Выбор флюса >>


Выбор припоя >>

Что из себя представляет огнезащита металла и для каких целей она применяется? Каков принцип действия огнезащитных покрытий?

Узнать подробности >>

Принцип автоматической дуговой сварки под флюсом

Двусторонняя сварка швов стыковых соединений

Сущность и способы электрошлаковой сварки
Чернение металла востребовано в различных сферах производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах.

Узнать подробности >>

Механическая очистка поверхности металла

Возможные дефекты в паяных соединениях

Печи для паяния металлических изделий

Природа образования связей в паяном шве
Оцинковка металла является наиболее простым и дешевым способом его защиты от образования ржавчины. Наиболее популярным является метод горячей оцинковки.

Узнать подробности >>

Припои на свинцовооловянной основе


Наиболее широкое распространение во всех областях промышленности приобрели припои на свинцовооловянной основе иногда с небольшими добавками других элементов, например сурьмы.

Свинец. По внешнему виду свинец представляет собой мягкий металл серовато-белого цвета; в свежем изломе обладает синеватым металлическим блеском; во влажной атмосфере металлический блеск быстро исчезает и поверхность свинца покрывается серым матовым налетом гидрата окиси свинца.

Согласно среднегодовым данным за 1953 и 1954 гг. потребление свинца на припои характеризуется следующими величинами: в США — 66,8 тыс. г, в Англии — 11,85 тыс. т, или соответственно, 6,5 и 3,87% от всего потребляемого свинца на различные нужды.

Применяемый в промышленности свинец в зависимости от имеющихся в нем примесей других металлов обычно делится на несколько марок. В Советском Союзе по ГОСТ 3778—56 свинец выпускается шести марок, различающихся между собою по чистоте. Для изготовления припоев применяется главным образом свинец марок С3 и С3Су.

Олово. Чистое олово представляет собою серебристо-белый мягкий металл, обладающий высокой коррозионной стойкостью. Основная масса олова (40—50%) расходуется на лужение консервной жести; весьма значительное количество его (20—25%) идет на приготовление припоев.

По ГОСТ 860—41 металлическое олово в зависимости от содержания примесей выпускается четырех различных марок. Более чистое олово марок О1 и О2 применяется для лужения консервной жести и кухонной посуды, для производства фольги и для изготовления высокословянистых баббитов и припоев. На производство низкооловянистых припоев расходуется главным образом олово марок О3 и О4.

Диаграмма состояния системы свинец-слово. В жидком состоянии свинец и олово полностью растворяются друг в друге. При охлаждении жидкий раствор кристаллизуется по простейшей диаграмме состояния эвтектического типа с ограниченной растворимостью. При эвтектической температуре в твердом свинце растворяется около 19,5% Sn; при снижении температуры растворимость олова в свинце быстро падает и при комнатной температуре а-твердый раствор содержит не более 2—3% Sn.

Как видно из диаграммы состояния, свинец также растворяется в твердом олове, но в значительно меньшем количестве. При эвтектической температуре в олове растворяется не более 2,6% свинца, а при комнатной температуре его растворимость падает до сотых долей процента. Температура плавления сплавов свинец-олово зависит от их состава. Добавление к свинцу даже небольших количеств олова приводит к образованию сплавов, плавящихся в определенном интервале температур. Температура полного расплавления сплавов (линия ликвидуса) с увеличением содержания олова до 61,9% снижается с 327° до 183,3°, а затем снова поднимается до температуры плавления чистого олова (232°).

Температура начала плавления свинцовооловянных сплавов (линия солидуса) изменяется несколько иначе: увеличение содержания олова до 19,5% вызывает резкое снижение температуры начала плавления с 327° до 183,3°; сплавы, содержащие от 19,5 до 97,4% Sn, начинают плавиться при одной и той же температуре 183,3°; дальнейшее увеличение содержания олова снова сопровождается подъемом температуры начала плавления сплавов до 232°.

Таким образом, интервал температур между началом и концом плавления меняется с изменением состава сплава: наибольший интервал кристаллизации соответствует точкам максимально взаимной растворимости свинца и олова — 19,5 и 97,4% Sn. Чистые свинец и олово, а также сплав эвтектического состава (61,9% Sn) плавятся при постоянной температуре.

Работами академика А. А. Бочвара показано, что чем меньше интервал кристаллизации сплавов, тем выше их жидкотекучесть; в соответствии с этим наибольшей жидкотекучёстью обладают чистые свинец и олово, а также сплав эвтектического состава; наименьшей жидкотекучестью обладают сплавы, содержащие примерно 19,5 и 97,4% олова. Интервал кристаллизации сплава является одним из существенных факторов, учитываемых при выборе припоя для каждой конкретной цели.

Диаграмма состояния тройной системы свинец — олово — сурьма. Добавка сурьмы к двойным свинцовооловянным сплавам приводит к изменению как температуры плавления сплава, так и других физико-механических свойств его: степень и характер этих изменений зависят от количества вводимой сурьмы.

Из диаграммы состояния системы свинец — олово — сурьма видно, что эта система образует как бы две самостоятельные диаграммы: РЬ—Sn—SnSb и Pb— Sb—SnSb, разделенные псевдобинарным разрезом Pb— SnSb. В точке Е, соответствующей сплаву, содержащему 84% РЬ, 12% Sb и 4 % Sn, лежит тройная эвтектика Pb—Sb—SnSb, плавящаяся при 239°. Точкой Е2 (35% РЬ, 59% Sn и 6% Sb) отмечена тройная эвтектика РЬ—Sn—SnSb, плавящаяся при 182°. Точке е1 соответствует двойной эвтектике Pb—Sb, а точке е2— двойной эвтектике Pb—Sn.

Свойства свинцовооловянных припоев. Почти все сплавы системы свинец — олово могут быть использованы в качестве припоев. В технике известны и применяются свинцовооловянные припои с содержанием от 2 до 90% олова. В зависимости от соотношения в сплаве свинца и олова свойства свинцовооловянных припоев сильно меняются, поэтому при выборе состава припоя следует исходить из его назначения.

Свинцовооловянные припои с высоким содержанием олова (90—98%) обладают способностью хорошо спаивать большинство сталей, сплавы на медной основе и многие другие. Отличительной особенностью этих припоев является их сравнительно высокая коррозионная стойкость и низкая температура плавления (220—230°); малое содержание свинца делает их сравнительно безвредными, поэтому наряду с чистым оловом они применяются главным образом для пайки пищевой посуды и консервной тары. В других отраслях промышленности из-за высокой стоимости эти припои применяются редко.

Сплавы с содержанием от 65 до 90% олова обладают еше более низкой температурой плавления (185—220°) и хорошей жидкотекучестью; однако высокая стоимость, повышенная хрупкость и отсутствие каких-либо решающих преимуществ перед сплавами с более низким содержанием олова послужили причиной того, что эти сплавы в качестве припоев почти не применяются.

Особую группу припоев составляют свинцовооловянные сплавы с содержанием олова от 50 до 65%. Они имеют наинизшую для этой системы температуру плавления (183—209°). Кристаллизуются эти сплавы в весьма малом интервале температур, изменяющемся в зависимости от состава в пределах от 0 да 25°, и поэтому обладают очень высокой жидкотекучестью. Свойства этой группы сплавов определяют и область их применения: припои этого диапазона применяются там, где при пайке должен быть невысокий нагрев изделия и где от припоя требуется хорошее заполнение узких капиллярных зазоров. Особо высокой жидкотекучестью обладает припой эвтектического состава, содержащий около 62% Sn, кристаллизующийся при постоянной температуре примерно 183°.

Наиболее широкое применение в самых различных отраслях промышленности находят припои с содержанием от 30 до 50% олова. Припои этого состава хорошо схватываются с большинством применяемых в промышленности металлов и сплавов; средняя величина интервала кристаллизации (26—73°) обеспечивает им достаточную жидкотекучесть и вместе с тем делает невозможным чрезмерное вытекание припоя из шва при пайке.

Хорошие качества и сравнительно невысокая стоимость позволяют широко применять эти припои для многих видов пайки в машиностроении.

Сплавы с содержанием от 15 до 30% олова отличаются от всех других тем, что они кристаллизуются в самом широком интервале температур, достигающем 95° для сплавов с 19,5% Sn. Это отличие данной группы припоев делает их особенно пригодными там, где при пайке имеется необходимость долгое время в широком интервале температур поддерживать сплав в кашицеобразном состоянии; например, эти припои хороши для пайки автомобильных кузовов.

Припои с содержанием олова ниже 15% применяются главным образом для паяния малоответственных узлов, не требующих особой прочности. Сравнительно высокая температура плавления делает эти припои мало пригодными для пайки паяльником.

Для повышения прочности свинцовооловянных припоев в них часто добавляется от 1 до 6% сурьмы; в малооловянистых припоях присадка сурьмы желательна также для снижения температуры плавления, однако при этом случае иметь в виду, что значительное количество сурьмы резко повышает хрупкость, припоя и в ряде случаев может привести к снижению общей прочности спая.

Выбор того или иного припоя для каждого конкретного случая следует производить, исходя из описанных выше свойств отдельных групп припоев. В соответствии с этим припой марки ПОС-90 применяется главным образом для пайки пищевой посуды и консервной тары. Припои ПОС-61 и ПОС-50 применяются прежде всего для ответственных паек, в которых не допускается окисление паяного шва; эти припои сравнительно широко применяются в электротехнической промышленности и в приборостроении.

Припои ПОС-40 и ПОС-30 применяются во всех отраслях промышленности для пайки соединений, нуждающихся в достаточной надежности и герметичности шва. Припой марки ПОС-40 обладает более высокой жидко-текучестью и обычно дает более равномерные и качественные швы. Припой марки ПОС-18, кристаллизующийся в широком интервале температур, применяется главным образом для пайки автомобильных кузовов. Наряду с этим он может быть использован и для обычной пайки горелками; паяние припоем ПОС-18 при помощи паяльника несколько затруднительно, так как этот припой имеет более высокую температуру плавления.

Припой оловянносвинцовосурьмянистый марки ПОСС 4-6 для пайки паяльником почти не применяется; главное его назначение — пайка окунанием или горелкой неответственных узлов, не испытывающих в работе напряжений, или для пайки клепаных и замковых швов. Ввиду того, что олово имеет высокую стоимость, повсюду ведутся поиски новых припоев, которые содержали бы мало олова и вместе с тем обладали бы высокими физико-механическими свойствами. Среди малооловянистых припоев следует отметить припой ПОСС 5-3, содержащий 4,7—5,3% Sn и 2,5—3,0% Sb. Этот припой по сравнению с ПОСС 4-6 обладает большей пластичностью и поэтому с успехом был опробован в приборостроении.



   Популярные металлы

Медь

Железо

Олово

Свинец

Цинк


Алюминий

Золото

Платина

Титан

Серебро

   Вопросы и ответы

Часто во время осуществления сварки или пайки металлов и их сплавов возникают неожиданные проблемы. О многих из них мы и поговорим в разделе «вопросы и ответы»

Перейти в раздел >>
   Технологии работ

Как производится закалка и отпуск стали

Способы резки металла под водой

Сварка угловых и тавровых соединений

Обслуживание и уход за сварочным оборудованием

Сварочные генераторы постоянного тока

Характеристики источников питания
Эмалирование металлов – технология, которая позволяет наносить на поверхность изделий из стали специальный защитный слой, отличающийся великолепными эстетическими свойствами.

Узнать подробности >>

Технология производства покрытых электродов

Электроды для дуговой сварки, наплавки, резки

Газоэлектрическая сварка в среде углекислого газа

Самоходные однодуговые сварочные головки

Электрическая сварочная дуга и ее свойства

Виды сварных соединений и подготовка кромок
© При цитировании материалов сайта наличие гиперссылки обязательно.