Цинковые припои
Припои на основе цинка, имеющие в своем составе медь, кадмий и алюминий, чаще всего используют для пайки алюминиевых сплавов. Их основным преимуществом является относительная легкоплавкость, а также хорошая стойкость к коррозии. В особенности, если речь идет о соединениях, паянных цинковыми припоями, легированными медью и алюминием.
Алюминий с цинком образуют широкую область твердых растворов. Для того, чтобы уменьшить эрозионное действие на алюминиевые сплавы, цинковые припои легируются элементами, которые снижают их температуру плавления, характеризуясь низкими показателями предельной растворимости алюминия при определенных температурах пайки. К подобным элементам относится свинец и олово. Но если олово склонно образовывать с цинком эвтетику, то свинец взаимодействует с данным элементом крайне слабо.
Повысить плотность припоя и улучшить его смачивающую способность при взаимодействии с алюминием позволяет введение в припои из цинка такой системы, как Zn-Al-Si P3M.
| Припои для низкотемпературной пайки алюминия и его сплавов, образующие паяные соединения с высокой коррозионной стойкостью* | |||||
| * Заявка 54-28253 Япония, кл. 12 В 22 (В 23 К 35/28). Пат. 56-4359 Япония, кл. В 23 К 35/28 С 22 С 18/04. Заявка 52-139646 Япония, кл. 12 В 22 (В 23 К 35/28). ** Может быть до 0,01—0,1 % Ti. | |||||
| Номер припоя | Состав припоя, % | Температура пайки, °C | |||
| А1 | Си | Zn | Другие элементы | ||
| 1 | 7,9—11 | 3,5—4,5 | Остальное | 0,005—0,2 Be | 440 |
| 2 | 3—7 | 2—3 | Остальное | — | 450 |
| 3 | 5—7 | 0,5—1 | Остальное | 0,005—0,5 Mg; 0,05-0,1 Cr; 0,5—0,1 Mn; 0,1—0,4 Ni** | 440 |
| 4 | 3—6 | — | Остальное | 1—2 Mg; 1,5—2,5 Cd | 450 |
| 5 | 3—4,5 | 2 | Остальное | 1—3 Ag; 0,1—0,8 Mg | 330—420 |
| 6 | 0,5—1,5 | 0,5—11 | 35—48 | 1—0,8 Si; 0,5—11 Cu; 0,02—2,2 P3M; 63,1—25,5 Sn | 250 |
| 7 | 17,2—40 | 4—15 | Остальное | 0,2—2,2 Ag | — |
| 8 | — | — | 66 | 34 Cd | 265—305 |
| 9 | 18—28 | Остальное | 2—2,5 Si 0,5—0,10 Mg; 0,06—0,10 Mn; 0,01—0,10 Cl; 0,01—0,10 Pr | 380—420 | |
- Соединения, паянные припоем № 1, не корродируют в кипящей воде после выдержки в течение 100 ч (Пат. № 55-60-40 Япония, кл. В 23 К 35/28, С 22 С 18/04).
- Коррозионная стойкость припоя № 3 обеспечивается при использовании цинка чистотой 99,99.
- Соединения, паянные припоем № 4 — имеют хорошую коррозионную стойкость в промышленной атмосфере и сопротивление срезу паяных соединений τср = 65,8÷74,6МПа.
- Припой № 6 нашел применение для абразивной пайки и для пайки с газопламенным нагревом.
- Припой № 8 — для ультразвуковой пайки труб погружением.
- Припой № 9 — для флюсовой пайки.
При осуществлении пайки алюминиевых, стальных и медных соединений, которые работают при температуре в пределах 100-150 градусов по Цельсию, ученые предложили использовать особый припой, имеющий температуру плавления около 400 градусов.
Если же речь идет о пайке тонкостенных алюминиевых изделий, характеризующихся небольшими размерами, то здесь можно использовать цинковый легированный припой, имеющий температуру плавления около 500 градусов. Соединения, паянные припоем данного типа, способны работать при температуре в 200 градусов и характеризоваться более высокой коррозионной стойкостью, чем те соединения, которые паялись оловянно-свинцовыми или свинцовыми припоями.
| Оловяно-цинковые и цинково-кадмиевые припои[7] | |||||
| Примечание: Отклонение от химического состава отдельных: компонентов не должно превышать ±1%, а для серебра ±0,1% | |||||
| Марка припоя | Температура плавления, °С | Химический состав. | |||
| Sn | Zn | Cd | Ag | ||
| ПЗ00А | 300 | — | 60 | 40 | — |
| П250А | 250 | 80 | 20 | — | — |
| П200А | 200 | 90 | 10 | — | — |
| П170А | 170 | 79 | — | 20 | 1 |
| П150Л | 150 | 38,5 | 3,8 | 57,7 | — |