Свинцовый припой
Свинцовый припой используют при пайке для объединения нескольких металлических заготовок в одно изделие. При этом температура, при которой плавится припой, всегда меньше температуры плавления объединяемых элементов.
У нас можно купить свинцовый припой. Мы работаем с марками свинцового припоя С1, С2, ССуА, представленным в виде цилиндров, прутков, чушек и проволоки. Поставляем другие марки припоев: ПОС 30, ПОС 61, ПОС 40, ПОС 63 и многие другие.
Популярность припоя из свинца обусловлена его легкоплавкостью. В чистом виде свинец — мягкий, удобный для обработки материал. При взаимодействии с воздухом на поверхности свинца образуется пленка оксида. Металл хорошо растворим в кислотах и щелочах, которые содержат органику и азот. Температура плавления свинцового припоя с высокой химической чистотой - 327,5°C.
Во время нагрева свинца происходит процесс окисления, причем настолько быстро, что пайку проводят в восстановительной среде. Она замедляет процесс окисления и позволяет припою легко соединиться со спаиваемыми заготовками. Восстановительная среда образуется за счет нагревательной горелки, в которую подается кислород и водород воздуха. При этом должно быть избыточное количество водорода.
Виды припоев. Свойства и характеристики
Существуют два вида припоя — мягкий и твердый. Данная классификация обусловлена механической прочностью и величиной температуры плавления. К мягким сплавам для пайки относятся такие, температура плавления которых меньше 300ºC, а к твердым — больше 300ºC. Предел прочности мягких припоев варьирует от 16 до 100 МПа, а у твердых соответственно от 100 до 500 МПа. Выбор припоя для работы зависит от вида металла (или металлов, в том случае, когда они разные). Кроме этого учитываются антикоррозийная устойчивость, необходимая механическая прочность и стоимость. Если в качестве металлических деталей выступают токопроводящие заготовки, обращают внимание на величину удельной проводимости припоя.
Называют припои чаще всего по названию металла, который содержится в них в наибольшем количестве. Например: свинцовый, оловянно-свинцовый. А в том случае, когда один из компонентов припоя — это драгоценный либо редкий металл, припой носит название этого компонента. Например: серебряный.
Для условного обозначения припоя используют русскую букву П (припой), затем заглавную букву названия основных составляющих (на русском языке) и их процентное количество.
Условное название составляющих выглядит так: А — алюминий; Ви — висмут; Г — германий; Зл — золото; Ин — индий; К — кадмий; Кр — кремний; Н — никель; О — олово; С — свинец; Ср — серебро; Су — сурьма; Т — титан. Припои из чистых металлов обозначаются аналогично ГОСТу на поставку. Например: С1 — свинец, О2 — олово.
Самые распространенные мягкие припои, изготавливаемые промышленностью, оловянно-свинцовые (ГОСТ 21931-76). Оловянно-свинцовые материалы для пайки, в составе которых нет сурьмы, называются бессурмянистыми, а те, в состав которых входит 1-5% сурьмы — сурьмянистыми.
Все припои, используемые для качественной пайки должны обладать свойством смачиваемости. Из-за низкого предела текучести припои, изготовленные из свинца, склонны к ползучести. Ползучесть металла определяется удлинением зерен в металлическом сплаве либо межзерновым скольжением. С целью блокировать процесс скольжения по границам зерен и ограничить перемещение их в кристаллической решетке, в состав свинцового припоя добавляют серебро и сурьму. Необходимость использования этих элементов для пайки была известна давно. Их применили в ПОС-61, снизив тем самым склонность к ползучести.
Свинец слабо реагирует со многими металлами. Свинец не растворим в никеле, кобальте, цинке, железе, алюминии и меди при низкой температуре. Для улучшения взаимодействия свинца с этими элементами и их сплавами, к свинцу добавляют легирующие компоненты, которые ускоряют процесс взаимодействия припоя с металлами, снижают температуру, при которой происходит плавление свинца.
В число легирующих элементов входит: олово, серебро, сурьма, марганец, цинк, кадмий. При температуре 300°C растворимость этих компонентов в меди (металле, для которого в основном применяют припой из свинца) соответственно составляет: цинк 35%, олово 11%, сурьма 3%, кадмий 0,5%, серебро 0,5%. Три компонента — цинк, олово и сурьма вступают с медью в реакцию. Поэтому их количество должно быть четко выверено. Избыток этих элементов ведет к образованию между металлом и припоем хрупкого слоя химических соединений. Это, в свою очередь, снижает статическую прочность спайки и ее прочность на вибрацию.
В свинцовых припоях должно содержаться максимально по 5% сурьмы и цинка, до 20% кадмия, до 30% олова. В некоторых случаях (например, для пайки свинца) количество сурьмы в припое может быть увеличено. Такой метод применяется при газопламенной пайке клемм из свинца для аккумуляторных батарей с помощью припоя Pb —11% Sb, в котором увеличено содержание сурьмы. У припоя падает температура плавления (до 252°C), увеличивается прочность. Данный материал для пайки малопластичен, перед началом процесса пайки его вводят в зазор между спаиваемыми деталями.
Добавление в состав свинцового припоя при соединении элементов из меди и ее сплавов серебра и меди улучшает его технологические свойства. Для пайки сплавов из алюминия используют легкоплавкие припои с основой из кадмия и свинца. Они придают спайке повышенную коррозионную стойкость. Для спаивания стеклянных деталей берут материал на основе свинца и добавками сурьмы и цинка.
Мягкие припои: бессвинцовые (Sn+Cu+Ag+Bi+др.), оловянно-свинцовые, оловянно-цинковые, оловянно-свинцово-кадмиевые, сурьмянистые. Твердые припои: серебряные, медно-цинковые, медно-фосфористые, медно-никелевые.
Характеристики популярных видов припоя
ПОС-18 — включает в себя от 17 до 18% олова, от 2 до 2,5% сурьмы и от 79 до 81% свинца.
Область применения: лужение металлов, когда требования к прочности пайки не высоки. Температура плавления: начало плавления 183°C, растекаемость 270°C.
ПОС-30 — включает в себя от 29 до 30% олова, от 1,5 до 2 % сурьмы и от 68 до 70% свинца.
Сфера применения: пайка и лужение стальных и медных изделий, спаивание латуни и экранирующих пластин. Начало плавления 183°C, растекаемость 250°C.
ПОС-50 — включает в себя от 49 до 50% олова, 0,8 % сурьмы, от 49 до 50% свинца. Область применения: радиоэлектроника, качественная пайка различных металлов. Температура плавления: начало плавления 183°C, растекаемость 230°C.
ПОС-90 — включает в себя от 89 до 90% олова, 0,15 % сурьмы и от 10 до 11% свинца.
Область применения: лужение деталей для дальнейшего серебрения и золочения, прочность пайки высокая. Температура начала плавления 180°C, растекаемость 222°C.
В радиоэлектронной отрасли находят широкое применение материалы для пайки: ПОС-40, ПОС-60. ПОСК-50, ПОСВ-33, содержащие кадмий или висмут, эксплуатируются для лужения поверхности дорожек на платах.
ПМЦ-42 — включает в себя от 40 до 45% меди, от 52 до 57% цинка. Кроме того в состав ПМЦ-42 входит: железо (Fe), сурьма (Sb), свинец (Pb), олово (Sn). Температура, при которой плавится материал - 830°C.
ПМЦ-53 — включает в себя от 49 до 53% меди, от 44 до 49% цинка. Температура, при которой плавится - 870°C.
ССуА называют свинцово-сурьмистым сплавом. Его состав определяется по ГОСТ 1292-81 и включает в себя: от 92,7 до 98% свинца, от 2 до 7% сурьмы, меди до 0,2%, мышьяка до 0,05%, бериллия до 0,03%, олова до 0,01%, железа до 0,005% и цинка до 0,001%.
Припои С1 и С2 — это высокочистые свинцовые сплавы. Содержание примесей в них 0,015% и 0,05% соответственно. Сплав С1 характеризуется высокой антикоррозийной стойкостью и хорошей пластичностью. Благодаря последнему качеству, его легко плавить и обрабатывать.
Применение припоев
ПОС-90. Сфера применения: спаивание внутренних швов пищевых посудных изделий (кастрюли, сотейники и др.)
ПОС-40. Сфера использования: пайка медных, железных и латунных проводов.
ПОС-30. Сфера применения для спаивания:
- проволоки в бандажах и шлангов в электромоторах;
- жестяных, латунных и железных заготовок;
- оцинкованных, цинковых листов;
- деталей различных приборов и аппаратуры.
ПОС-18. Припои ПОС-18 и ПОС- 40 взаимозаменяемы. Область применения для спаивания:
- оцинкованного железа;
- деталей из свинца, латуни, меди, железа;
- лужения деревянных элементов перед пайкой.
ПОС 4-6. Аналог ПОС-30. Сфера применения:
- для спайки белой жести, железа, меди;
- для спайки клепаных замочных швов в свинцовых элементах.
Придел прочности для твердых припоев варьирует от 100 до 500 МПа. Область их применения, как материалов 1-ой категории прочности, распространяется на токоведущие части, элементы машин и механизмов, которые подвергаются высоким механическим и температурным нагрузкам.
Придел прочности на растяжение для мягких и среднетвердых припоев составляет от 50 до 70 МПа. Их берут для пайки токоведущих частей, которые не являются несущими элементами машин и механизмов.
Поставщик: ООО РТГ "МетПромСтар"