Технологическая классификация способов пайки

Согласно ГОСТ 17349-79, в настоящее время установлена следующая технологическая классификация способов пайки (рис. 5). Технологическая классификация способов пайки базируется в основном на альтернативности их признаков. В наименование способа пайки конкретного изделия должны войти по одному или несколько наименований способов из каждой группы и в том же порядке, в каком они перечислены на рис. 5. Например, «контактно-реактивная капиллярная диффузи­онная печная пайка в вакууме под давлением».

Рис. 5. Технологическая классификация способов пайки

СП1

Для осуществления пайки прежде всего необходимы припой, его физический контакт с паяемым металлом в жидком состоянии и физико-химическое взаимодействие между ними при заполнении зазора в процессе нагрева по термическому циклу с последующей кристаллизацией паяного шва. В соответствии с этим классифи­кационными признаками первой группы способов пайки (СП1) являются метод получения и полнота расплавления припоя, способ заполнения паяльного зазора припоем и условия кристаллизации паяного шва.

Припой может быть изготовлен заранее (готовый припой), а может образоваться в процессе пайки в результате контактно-реактивного плавления (контактно-реактивный припой), контакт­ного твердогазового плавления (контактный твердогазовый при­пой), в результате высаживания жидкого металла из компонентов флюса (реактивно-флюсовый припой). В соответствии с этим раз­личают контактно-реактивную пайку, контактную твердогазовую пайку и реактивно-флюсовую пайку.

По характеру затекания припоя в зазор различают капилляр­ную (ширина зазора <0,5 мм) и некапиллярную (ширина зазора >0,5 мм) пайку. При капиллярной пайке припой заполняет зазор самопроизвольно под действием капиллярных сил.

При некапиллярной пайке использована возможность поднятия жидкого припоя в зазорах под действием гравитации, отрицатель­ного давления в некапиллярном зазоре (при откачке воздуха из зазора), магнитных и электромагнитных и других внешне прило­женных сил. Появление в технике крупногабаритных тонкостенных узлов с большой площадью пайки все более затрудняло возможность сборки деталей с равномерными капиллярными зазорами между криволинейными поверхностями, что приводило к развитию непропаев, снижению высоты поднятия припоя в зазорах (вертикальных и наклонных) и др. В связи с этим получила развитие компози­ционная пайка – пайка с композиционным припоем, состоящим из наполнителя и легкоплавкой составляющей, в частности, металло-керамическим припоем.

После заполнения зазора припоем паяный шов затвердевает в процессе охлаждения изделия (кристаллизация при охлажде­нии). При температуре выше температуры солидуса припоя про­цесс кристаллизации шва может происходить и в результате отвода депрессата или легкоплавкой составляющей припоя из шва (диффузионная пайка).

СП2

Жидкий припой смачивает только чистую поверхность паяемо­го металла. В связи с этим при формировании паяного соединения необходимы условия, обеспечивающие физический контакт паяе­мого материала и жидкого припоя при температуре пайки. Осуще­ствление такого контакта возможно в местах удаления с поверх­ности металла оксидных пленок. Удалить оксидные пленки при пайке и осуществить физический контакт конструкционного мате­риала с припоем можно с применением паяльных флюсов или без них. В последние годы высокие требования по кор­розионной стойкости паяных соединений и стремление к сокраще­нию времени технологических операций привели к расширению применения способов бесфлюсовой пайки. Флюсовая пайка наряду с этим остается во многих случаях также широко применяемым процессом. По физическим, химическим и электрохимическим при­знакам, определяющим процесс удаления оксидов с поверхности основного металла и припоя при пайке, способы пайки объединены в группу СП2.

СП3

Способы пайки по источнику нагрева объединены в группу СП3. К способам пайки этой группы, применяемым ранее (паяль­ником, горелкой, электросопротивлением, в печи, погружением в расплавы флюса или припоя, индукционному, электролитному), добавились новые с использованием источников нагрева в виде света, лазера, теплоты химических реакций, потока ионов в тлею­щем разряде, инфракрасного излучения, волны припоя, электрон­ного луча, теплоты конденсирования паров и др.

СП4

Различают низко- и высокотемпературную пайку. За граничную температуру этих способов принята температура 450°С. Целе­сообразность такого деления обусловлена тем, что технологи­ческие, вспомогательные материалы и оснащение для низкотемпе­ратурной и высокотемпературной пайки обычно существенно отличаются. Классификационным признаком четвертой группы способов пайки СП4 является отсутствие при фиксированном зазоре или наличие давления на паяемые детали с целью обеспе­чения заданной величины паяльного зазора (прессовая пайка).

СП5

Классификационным признаком пятой группы способов СП5 служит одновременность или неодновременность выполнения пая­ных соединений изделия.