Припій для пайки міді, алюмінію, латуні, сталі, нержавіючої сталі. Складу припою для пайки. Види припоїв для паяння

Коли необхідно надійно скріпити між собою різні тверді з'єднання, то найчастіше для цього вибирається пайка. Цей процес широко поширений у багатьох областях промисловості. Доводиться паяти і домашнім майстрам. Ця операція виручає не тільки тоді, коли вийшов з ладу телевізор або комп'ютер, і для відновлення необхідно замінити згорілу мікросхему або чіп. За допомогою даного процесу відновлюють холодильне обладнання, промислові системи. Пайка допомагає в тому випадку, якщо необхідно отримати герметичне з'єднання. До того ж деякі матеріали просто не можна з'єднати по-іншому. Алюміній, мідь, латунь не вдасться з'єднати методом зварювання. Для того щоб отримати якісне і надійне, а також герметичне з'єднання, потрібно мати не тільки хороше обладнання і спеціальні навички, але і відповідні витратні матеріали - припої і флюси для паяння.


Сплави припоїв і види флюсу вибирають в залежності від матеріалів, з якими доведеться працювати. Наприклад, при операції з алюмінієвими виробами необхідний інший флюс, відмінний від того, що підходить для міді або срібла. Нижче ми розглянемо основні характеристики кожного з них і виберемо найбільш оптимальний варіант для роботи.

Припій для паяння: основні характеристики

В якості нього використовують різні сплави металів. Також є сполуки на основі чистого металу. Для того щоб з допомогою того чи іншого припою можна було створювати якісні з'єднання, ці матеріали повинні відрізнятися деякими якостями.

Змочуваність

Насамперед, будь-який вид припою повинен мати відмінну змочуваність. Без цієї характеристики спаиваемые деталі просто не зможуть надійно контактувати один з одним. Що таке змочуваність? Це таке цікаве явище, коли міцність зв'язків між частинками твердої речовини і рідини вище, ніж у молекул рідини. Якщо є змочуваність, тоді рідина розтечеться по поверхні і потрапить у всі порожнини. Отже, якщо припій для пайки змочує, наприклад, мідь, тоді його не можна використовувати з цим металом. Для пайки її не використовують свинець в чистому вигляді. Його характеристики змочування дуже низькі і не можна розраховувати на високу якість з'єднання.

Температура плавлення

Який би не був вид припою, температура, при якій він почне плавитися, обов'язково повинна бути нижче плавлення споюваних матеріалів. Також вона повинна бути вище, ніж робочі температури деталей. Говорячи про температуру плавлення, мають на увазі дві точки. Це значення, при якому легкоплавкі компоненти почнуть процес плавлення, і мінімальне, де сплав перетвориться в рідину. Різниця цих двох температур називається інтервалом кристалізації. Якщо місце пайки знаходиться в межах даної різниці, то навіть невеликі механічні навантаження на деталь можуть повністю зруйнувати структуру припою. В такому з'єднанні буде відзначатися висока крихкість і опір. Пам'ятайте головне: не слід якимось чином впливати на з'єднання до тих пір, поки припій для пайки не повністю кристалізувався.

Важливі властивості припоїв

Який би не був тип і вид сплаву, з яким матеріалом він використовувався, в ньому не повинно міститися важких металів та інших токсичних речовин вище встановленої норми. Складу припою максимально відповідає матеріалу деталей. А інакше не вдасться отримати надійного з'єднання. Буде спостерігатися надмірна крихкість. Будь припій, незалежно від виду та призначення, повинен бути термостабільним. Також припій для пайки повинен володіти электростабильностью. Слід враховувати коефіцієнти теплового розширення і теплопровідності. Вони не повинні суттєво відрізнятися від тих значень, які застосовуються до паяним виробам.

Види припоїв для паяння

Всі існуючі сплави для даної операції поділяються на м'які, або легкоплавкі, де температура плавлення становить до 450 градусів Цельсія, і тверді. Тут вона значно перевищує вказане значення.

М'які припої

Одними з найбільш популярних і поширених вважаються олов'яно-свинцеві сплави з різним вмістом компонентів. Для того щоб надати матеріалу необхідні характеристики, до складу припою для пайки можуть додаватися різні інгредієнти. Наприклад, вісмут і кадмій застосовуються для зниження температури плавлення. Додавання сурми дозволяє збільшити міцність паяного шва. Сплави свинцю і олова відрізняються низькою температурою плавлення і невисокою міцністю. Їх не варто використовувати для деталей, експлуатація яких передбачає серйозну навантаження. Також не рекомендуються ці припої, якщо робочі температури деталей будуть вище 100 °с. Якщо доведеться паяти навантажені деталі м'якими припоями, слід спробувати збільшити площу зіткнення двох виробів. Серед найпопулярніших м'яких матеріалів можна виділити ПОС-18 ПОС-30 ПОС-40 ПОС-61 ПОС-90. Цифри тут вказані не просто так. Це відсоток олова в сплаві. У промисловості його частіше застосовують у виробництві електроніки, приладобудуванні. У побуті ж ними можна з'єднувати різні деталі: схеми телевізорів, мікрохвильових печей, електричних чайників та інших дрібних приладів.

Призначення м'яких припоїв

ПОС-90 призначений для роботи з деталями, які потім будуть оброблятися по гальванічної технології. ПОС-61 можна використовувати для ремонту високоточного обладнання. Також ідеально сплав підійде для з'єднання деталей високої відповідальності з самих різних матеріалів. ПОС-61 відмінно себе зарекомендував як припій для пайки міді і латуні. Припій підійде тоді, коли необхідно домогтися міцних з'єднань з високим ступенем електропровідності. ПОС-40 широко використовуються для операцій з невідповідальними і неточними деталями. При цьому робоча зона може нагріватися до високих температур. ПОС-30 підходить для пайки міді або латуні, сталевих сплавів заліза.

Тверді

Серед тугоплавких сплавів розрізняють і широко застосовують лише дві групи. В основному це мідні або срібні сплави. До першої групи можна віднести припої з міді і цинку. Вони добре підходять для тих сполук, на які будуть впливати лише статичні навантаження. Крихкість цих сплавів не дозволяє застосувати їх у вузлах, які будуть відчувати удари або будь-які вібрації. До припоям з міді або складів на цинковій основі можна віднести ПМЦ-36 і ПМЦ-54. Перший – це ідеальний припій для пайки латуні і будь-яких інших мідних з'єднань. Другий годиться для роботи з мідним деталями, бронзовим або ж сталевим. Якщо необхідно з'єднати між собою дві сталеві деталі, тоді можна скористатися чистою міддю, латунню марок Л-62 Л-62 Л-68. Ці припої на основі латуні дозволяють створити більш міцні та пластичні з'єднання. Мідні сплави не мають таких характеристик. Найбільш якісними вважаються сплави з срібла. В складі також може міститися цинк і мідь. ПСр-70 – припій для пайки міді, для роботи з латунними або срібними деталями. Цей елемент підходить у випадку, якщо місце з'єднання повинно проводити електрику. ПСр-65 застосовують у виробництві ювелірної продукції, фітингів, водопровідних труб. ПСр-45 необхідний для з'єднання тих деталей, які працюють в умовах вібраційних і ударних навантажень.

Інші види

Існують ще й інші, менш популярні припої. Найчастіше вони використовуються для рідко зустрічаються металів або для роботи в особливих умовах. Наприклад, склади на основі нікелю призначені для виробів, які функціонують у підвищених температурних режимах. Також їм паяють нержавіючі сплави. Припої на основі золота застосовують для роботи з вакуумними трубками. Є відповідні припої і для магнію.

Форма випуску

Матеріали і склади для пайки поставляються в самих різних формах. Так, це може бути дріт, тонка фольга, таблетки, порошок. Крім цього припій доступний у вигляді пасти або гранул. Від форми залежить, як припій буде поставлятися в робочу зону.

Особливості пайки алюмінію

З'єднання алюмінієвих деталей паянням застосовується в промисловості й у побуті. Наприклад, рами сучасних велосипедів виготовляють з алюмінієвих сплавів – у процесі екстремальної їзди вони часто ламаються. Постає питання: який же припій вибрати? Вважається, що паяння алюмінію – дуже складний процес. Але насправді це так, якщо в процесі використовують матеріали для нержавіючої сталі або латуні, сталі, міді. Причина цього – оксидна плівка. Саме вона не дає необхідного рівня змочуваності, а основний метал не розчиняється.

Чим паяти алюміній і сплави на його основі

Щоб робота здійснилася на належному рівні, припій для пайки алюмінію повинен містити в собі кремній, алюміній, а також мідь, цинк і срібло. Сьогодні у продажу можна відшукати склади, де всі ці складові знаходяться в різних співвідношеннях. Вибираючи надійний припій, важливо враховувати наступне. Максимальну стійкість до корозії і високу міцність буде мати те поєднання, яке робилося з припоєм, де міститься багато цинку. Також для алюмінію можна застосувати з'єднання на основі олова і свинцю. Але важливо якісно підготувати робочу поверхню, зачистити щіткою з нержавійки і використовувати активні флюси. Але фахівці не рекомендують використовувати такий елемент. Будь припій для пайки алюмінію високотемпературний. Найоптимальніші, які дозволяють отримати надійне з'єднання, – алюмінієво-кремнієві і алюмінієво-мідно-кремнієві.

Чим паяти мідь?

Як вже було відмічено вище, з нею можна працювати більшістю складів. Можна використовувати як низькотемпературні легкоплавкі, так і тверді припої. Ще застосовують склади на основі олова зі свинцем, олова, срібла, міді з сріблом і цинком. Якщо необхідно відремонтувати материнську плату комп'ютера або полагодити телевізор на дачі, підійдуть будь легкоплавкі елементи. Якщо ж необхідно запаяти фітинги на трубах або ж полагодити водопровід або холодильник, тоді згодиться тільки твердий припій для пайки міді. Саме так можна отримати якісний результат.

Нержавіюча сталь

Якщо необхідно з'єднати деталі з нержавіючої сталі, то професіонали рекомендують використовувати прутки з олова і свинцю. Також добре підходять матеріали з кадмієм. Можна застосувати легкоплавкі сплави на базі цинку. Однак не варто їх використовувати разом з вуглецевими або ж низьколегованими сталями. Кращий припій для пайки нержавійки – це склад на основі чистого олова. Крім того, тільки олово допускається, якщо місце пайки буде контактувати з продуктами харчування. Якщо роботи будуть проводитися в сухий або ж пічної атмосфері, тоді слід застосувати срібло з марганцем, хромонікелеві припої або чисту мідь (а ще краще латунь). Коли доводиться паяти в корозійних умовах, використовують срібні тиноли з невеликою часткою нікелю.

Пайка стали

З'єднати між собою дві такі деталі неважко. Доступний і ефективний припій для пайки стали – ПОС-41. Існує також ПОС-60 та інші, можна застосувати навіть чисте олово. А ось цинкові склади підходять погано. Особливо якщо справа стосується вуглецевих або низьколегованих матеріалів.

Флюси для паяння

В процесі операції флюс грає не меншу роль, ніж припій. Це хімічний розчинник і поглинач оксидів. Він також захищає метали від окислення і збільшує змочування. Для роботи з елементами на основі свинцю та олова в якості флюсу можна застосувати соляну кислоту, хлористий цинк. Також підходить бура, хлористий амоній. Це активні флюси. До неактивним можна віднести каніфоль, вазелины, оливкова олія і багато інші речовини. Приміром, розчинами соляної кислоти можна користуватися м'якими припоями. Хлористий цинк застосовується з латунню, міддю, сталлю. Нашатирний спить відмінно розводить і розчиняє жирні речовини. Для алюмінію використовують складу з тунгового масла, каніфолі, кальцинованого хлористого цинку. Також можна застосувати концентровану фосфорну кислоту. Отже, ми з'ясували, які існують припої, і який з них краще використовувати в різних випадках.