Анатолий Баканов - Слайдовая фотография. Секреты мастера (Сделай сам №02∙1991)

Часто в связи с отсутствием сведений о припоях у работающего всегда имеется тенденция применять припои с высоким содержанием олова, хотя совсем не всегда в этом имеется необходимость. Правильность выбора припоя может быть гарантирована только тогда, когда известны его свойства.

В табл. 4 указаны составы наиболее известных оловянно-свинцовых припоев.

ПОС-90 — для паяния внутренних швов пищевой посуды (электрочайники, кастрюли и т. п.); ПОС-40 — паяние латуни, железа и медных проводов; ПОС-30 — паяние латуни, меди, железа, цинковых и оцинкованных листов, белой жести, приборов, радиоаппаратуры, гибких шлангов и бандажной проволоки электромоторов; ПОС-18 — паяние свинца, железа, латуни, меди, оцинкованного железа, лужение дерева перед пайкой, заменитель припоя ПОС-40; ПОСС 4–6 — паяние белой жести, железа, меди, свинца при наличии клепаных замочных швов, заменитель припоя ПОС-30.

В табл. 5 указаны свойства оловянно-свинцовых припоев по сравнению с чистыми металлами — свинцом и оловом. Наиболее важное свойство припоев — сопротивление срезу , так как большинство паяных соединений работает на срез.

Оловянно-свинцовые припои марок ПОС-18, ПОС-30, ПОС-40 имеют более высокое сопротивление срезу, чем чистые олово и свинец, и потому применение их для получения прочного шва дает более хорошие результаты.

Припои должны обладать как высоким сопротивлением разрыву , так и максимальной вязкостью . По данным таблицы можно установить взаимозаменяемость высокооловянных и малооловянных припоев. Например, припой ПОС-18 в отношении вязкости несколько лучше припоя ПОС-40, причем незначительно отличается от последнего по прочности. Припой ПОС 50 вполне может быть заменен припоем ПОС-40 и ПОС-30. Знания твердости важны в том отношении, что более твердые припои лучше сопротивляются истиранию, чем мягкие.

Поэтому все преимущества в этом отношении будут за припоем ПОСС 4–6. Остальные припои (ПОС-18, ПОС-30 и ПОС-40) имеют несколько меньшую твердость. Ударная вязкость (сопротивление удару) имеет наибольшее значение для чистого олова, но припой ПОС-40 и ПОС-30 немногим отличается в этом отношении от олова. Поэтому припой ПОС-40 может быть применен в особых случаях, где места спайки подвергаются сильной вибрации. Для обычных условий работы, при небольших вибрациях, применяют припой ПОС-18.

Температура плавления припоя имеет тоже большое значение: от нее зависит выбор метода паяния. Наиболее низкой температурой плавления обладает припой ПОС-62, содержащий 62 % олова. Этот припой применяют в случаях, когда при паянии нельзя перегревать детали, например при соединении очень тонких проводов. Возможность применения в таких случаях тройных легкоплавких сплавов , в которых низкая точка плавления достигается добавкой третьего компонента (например, висмута), исключается, в связи с тем что тройные сплавы не обладают такой высокой вязкостью, как двойные сплавы. Припой ПОС-62 теперь применяют мало, так как перегрева при паянии легко избежать, применив припой ПОС-40 очень тонкого сечения, например в виде проволоки диаметром I—2 мм. Под действием паяльника расплавление тонкой проволоки происходит быстро, вследствие чего уменьшается до минимума время воздействия высокой температуры.

Практика показала, что припой марки ПОСС 4–6 в отношении прочности спайки равноценен припою марки ПОС-30 для всех материалов, кроме оцинкованного железа и меди. При этом припой марки ПОС-40 в большинстве случаев обладает наибольшей прочностью и в этом отношении превосходит высокооловянный припой марки ПОС 62 и чистое олово. Поэтому для получения наибольшей прочности шва ни в коем случае не следует применять чистое олово.

Припой марки ПОС-18 при паянии встык дает более высокую прочность спайки, чем припой марки ПОС 40. Поэтому припой ПОС 18 применяют, когда температура плавления припоя не имеет решающего значения.

Для получения наилучших результатов технологический процесс паяния должен состоять из следующих операций:

— механической (шабером, напильником, наждачной бумагой) или химической очистки;

— покрытия флюсом;

— нагревания (паяльником, паяльной лампой, на горне);

— предварительного облуживания припоем (паяльником, или натиранием, или погружением в припой);

— скрепления мест для спаивания, покрытия их флюсом и нагревания;

— введения припоя, его расплавления и удаления излишков припоя, а также остатков флюса.

Очисткуспаиваемых поверхностей от окислов производят напильником или шабером так, чтобы промежуток между двумя поверхностями был везде одинаков и не превышал 0,1–0,3 мм. Такой небольшой промежуток необходим для образования капиллярных сил, которые способствуют засасыванию припоя на значительную глубину от кромки. Если спаиваемые поверхности имеют следы жира или масла, то их обрабатывают горячим раствором щелочи. Обычно берут 10 %-ный раствор соды.

Если механически очистить детали но какой-либо причине нельзя, то применяют травление деталей в кислотах. Обычно берут 10 %-ный раствор серной кислоты для меди и ее сплавов, а для деталей из черных металлов — 10 %-ный раствор соляной кислоты, причем раствор должен быть подогрет до 50–70 СС.

После очистки и подготовки деталей места спайки должны быть облужены. Предварительное лужение имеет весьма важное значение, так как в этом случае достигаются повышенные прочность и плотность спая. В случае невозможности предварительного лужения паяние ведут и по чистой поверхности, но результаты, конечно, будут более низкими.

Для предварительного лужения применяется тог же припой, какой применяется и для последующего паяния. Если, например, паяние производится припоем марки ПОC-30, то и предварительное лужение должно быть осуществлено тем же припоем.

Перед паяниемдетали скрепляют , чтобы места соединений не расходились при небольших механических воздействиях, например при наложении паяльника. Самый простой способ скрепления — обвязка мягкой проволокой, лучше железной, но, конечно, не исключены и другие способы, например сжатие струбцинами, загиб шва с образованием «замка».

Метод паяния в значительной мере зависит от типа применяемого припоя. Наиболее характерные случаи паяния:

— паяльником с применением мягких припоев;

— ручной паяльной лампой с применением обычно твердых припоев;

— электрическое паяние (место спая служит сопротивлением, через сопротивление пропускается ток низкого напряжения).