Типы флюсов

Категория:
Пайка


Типы флюсов

Существующая классификация флюсов основана на свойствах их твердых остатков. Имеются три основные группы: коррозионные, промежуточного типа и некоррозионные флюсы. В каждом конкретном случае из всех подходящих флюсов следует выбирать менее коррозионный.

Коррозионные флюсы состоят из неорганических кислот и солей и применяются в случаях, когда необходимо высокоактивное действие флюса. Они могут применяться в виде растворов, паст или в виде сухих солей. Эти флюсы не обугливаются и не горят и поэтому одинаково эффективны при нагреве газовой горелкой, открытым пламенем, в печах, методом сопротивления или при индукционном нагреве.

Флюсы этой группы стойки при различных температурах и в этом отношении являются более гибкими, чем другие флюсы-Поэтому при пайке припоями с высокой температурой плавления почти всегда следует применять коррозионные флюсы.

Коррозионные флюсы способны разрушать самые прочные окисные пленки при пайке черных и цветных сплавов. Промышленность выпускает флюсы в виде разбавленных и концентрированных растворов, а также в виде пасты или заполнителя для трубчатых припоев.

Коррозионные флюсы имеют один недостаток. Их остатки химически активны, и если после пайки эти остатки не удалять, они могут вызвать коррозию паяного соединения. Близлежащие поверхности также могут быть подвержены химическому воздействию брызг и паров флюса. Поэтому коррозионные флюсы не применяются при пайке замкнутых емкостей, например термостатов или сильфонов, а также при пайке электрического оборудования.

Если применяются водные растворы солей, то при нагреве вода быстро испаряется и с основным металлом взаимодействует только расплавленная соль, которая образует восстановительную среду, защищающую металл от контакта с воздухом.

Состав коррозионных флюсов

Хлористый цинк. Главной составной частью большинства коррозионных флюсов является хлористый цинк. Хлористый цинк можно легко получить путем растворения избыточного количества металлического цинка в концентрированной соляной кислоте. Он также выпускается в готовом виде, что более удобно для применения. Хлористый цинк имеет температуру плавления значительно выше, чем температура солидуса большинства оловянносвинцовых припоев. Поэтому, если применять только один хлористый цинк, то в паяное соединение могут попасть нерасплавленные частицы Хлористого цинка. Эти включения вызовут коррозию и ослабление паяного соединения. Поэтому для снижения температуры плавле-ния флюса хлористый цинк смешивают с другими неорганическими хлоридами.

Хлористый аммоний. В качестве флюса может применяться вод-ньщ раствор хлористого аммония.

При испарении воды хлористый аммоний возгоняется в виде белого дыма. Флюсующее действие этой соли слабее, чем хлористого цинка, так как из-за отсутствия защитного действия расплавленной соли основной металл может снова окислиться прежде чем будет достигнута температура пайки. Смесь одной части хлористого аммония с тремя частями хлористого цинка образует флюс эвтектического состава с температурой плавления 177 °С. Эта смесь обладает хорошими восстановительными свойствами хлористого аммония и высоким защитным действием хлористого цинка и поэтому является более эффективным флюсом, чем каждый из компонентов в отдельности. Обычно применяется смесь из 1 части хлористого аммония и 9 частей хлористого цинка, при этом можно не опасаться включений флюса в паяных соединениях.

Хлористое олово. Хлористое олово образуется путем растворения олова в соляной кислоте. Промышленностью выпускается безводное и гидратированное хлористое олово. Оно является высокоэффективным флюсом и применяется в виде пасты, пудры или в плавленом виде. Хлористое олово также эффективно в смеси с хлоридами цинка и аммония.

Хлористый калий или натрий. В качестве флюса хлористый на- I трий, взятый в отдельности, неэффективен. Он применяется в смеси с хлористым цинком для снижения его температуры плавления. Флюс с низкой температурой плавления получают смешиванием девяти частей хлористого цинка с двумя частями хлористого натрия. Тройная эвтектическая смесь, плавящаяся при температуре 203°, получается смешиванием 75 частей хлористого цинка, 11 частей хлористого натрия и 14 частей хлористого калия.

Другие хлориды и фториды. Хлориды и фториды лития и алюминия редко применяются в отдельности, но они эффективны как флюсы в смеси с другими компонентами.

Соляная кислота. В чистом виде соляная кислота в качестве флюса применяется редко. Когда соляная кислота наносится на оцинкованное железо, то цинковое покрытие растворяется в кислоте с образованием хлористого цинка, который и действует в качестве флюса. Соляная кислота используется для активизации флюсов, содержащих хлористый цинк. Смеси неорганических солей и соляной кислоты являются основой флюсов для пайки нержавеющих сталей.

Фтористоводородная кислота. Фтористоводородная кислота очень активна. Ее добавляют к флюсам на основе хлористого цинка для растворения кремниевых включений на поверхности чугуна.

Ортофосфорная кислота. Ортофосфорная кислота является эф; фективным флюсом для стали, меди и латуни. Она дает стекловидный остаток, который служит защитным покрытием. Разбавленный раствор особенно эффективен для высокопрочной марганцовой бронзы.

Флюсы промежуточного типа

Эти флюсы слабее, чем флюсы на основе неорганических солей. Они состоят из слабых органических кислот и оснований и некоторых их производных, например гидрогалоидов. Эти флюсы активны при температурах пайки, но период их активности непродолжителен ввиду их быстрого разложения при нагреве. Склонность флюсов промежуточного типа испаряться, обугливаться и сгорать не позволяет использовать их при нагреве газовой горелкой и открытым пламенем. Однако они удобны при пайке малых участков быстрым нагревом, так как остатки этих флюсов относительно инертны и. легко смываются водой.

Флюсы промежуточного типа особенно выгодны в тех случаях, когда можно ограничиться минимальным количеством флюса и когда подводимого количества тепла достаточно для разложения или испарения коррозионных составляющих. В случаях, где нераз-ложившийся флюс может распространиться на изоляционные покрытия, или при пайке закрытых систем, где коррозионные пары могут осаждаться на ответственных деталях узла, необходимо принимать особые меры предосторожности.

Осторожность необходима также при пайке кабелей, чтобы избежать попадания коррозионных составляющих флюса между проволоками.

Некоррозионные флюсы

Канифоль. Самым некоррозионным флюсом является чистая светлая канифоль, разведенная в соответствующем органическом растворителе. Канифолевые флюсы обладают важными физическими и химическими свойствами, которые делают их особенно пригодными для применения в электропромышленности. Содержащаяся в канифоли активная составляющая, абиетиновая кислота, при температуре пайки становится умеренно активной. Как флюс канифоль оказывает, главным образом, защитное действие. Она легко плавится при 127° и сохраняет свое действие до 315°. Остатки канифолевых флюсов прочны, негигроскопичны, неэлектро-проводны и не вызывают коррозии. Эти свойства компенсируют слабое флюсующее действие канифоли. Она широко применяется в виде набивки трубчатых припоев.

Стабилизированные и активированные канифолевые флюсы. Вследствие слабого флюсующего действия канифоли разработана специальная группа более активных канифолевых флюсов, но без изменения некоррозионной природы флюсовых остатков. Так называемые стабилизированные канифолевые флюсы основаны на добавлении присадок, которые оказывают каталитическое действие, освобождая потенциальную энергию ангидридной структуры канифоли. С другой стороны, активированные канифолевые флюсы получаются при введении в канифоль небольших количеств сложных органических соединений с повышенной активностью. В патентной литературе, в качестве добавок для активированных канифолевых флюсов, применяемых в жидком виде или в виде заполнителей для трубчатых припоев, приводятся такие вещества, как гидрогалоид гидразина, гидрохлориды глутамина и дигуанида, бензойная кислота, янтарная кислота, цетилпиридиновый бромид и анилиновые соединения. Эти добавки рекомендуется вводить в количестве от 0,2 до 5%.

Применение активированных канифолевых флюсов в качестве некоррозионных основывается на теории, что при нагреве активизирующие вещества разлагаются и что остатки флюсов являются неэлектропроводными и некоррозионными. Повышение производительности требует более активных некоррозионных флюсов, но во всех случаях, где коррозионная стойкость имеет первостепенное значение, вопрос о безвредности флюсовых остатков по-прежнему остается предметом обсуждения.

Пастообразные флюсы

Иногда удобно иметь флюс в виде пасты. Флюсы-пасты легко наносятся перед пайкой на место соединений и, кроме того, не стекают с поверхности и не распространяются на другие части изделия, где флюс был бы вреден. Пасту можно изготовлять на воде, вазелине, жире или ланолине вместе с глицерином или другими гигроскопическими веществами. Если пасты содержат неорганические соли, например хлористый цинк или хлористый аммоний, то-оНи относятся к коррозионным флюсам. Для универсального применения разработаны флюсы-пасты, содержащие смолы, растворенные в бутиловом спирте и пластификаторы, например четвертичные аммониевые соли, трехфтористый бор и алюминиевый стеарат, добавляемые для повышения активности флюса. Разработаны также промышленные некоррозионные канифолевые пастообразные флюсы для электротехнических работ.

Пасты припоя с флюсом

Припой в виде пасты с флюсом представляет собой устойчивую смесь тонко размолотого металлического припоя с неорганическими или органическими химикатами, действующими как флюс и как промежуточное связующее вещество. Эти пастообразные припои не являются просто механической смесью флюса и металла. Компоненты смеси предотвращают высыхание пасты и оседание тяжелых металлических частиц. На стабильность паст определяющее влияние оказывают размеры и форма частиц металлической составляющей.

Пастообразные припои особенно удобны для предварительного нанесения при нагреве в печи и радиацией, при индукционном нагреве и нагреве методом сопротивления. Разработаны методы автоматического нанесения пастообразных припоев, в том числе погружением, кисточкой или роликом и др. Промышленность выпускает коррозионные и некоррозионные пастообразные припои. При этом содержание олова в оловянносвинцовых припоях лежит в пределах 25—60%.

Реактивные флюсы

Реактивные флюсы представляют собой особую группу коррозионных флюсов, разработанных для пайки алюминия. Их действие основано на разложении флюса с образованием на поверхности алюминия металлической пленки.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум