Растекания расплава припоя зависит от соотношения сил адгезии припоя к поверхности металла, и когезии, которая характеризуется силами связи между атомами припоя

Растекание капли жидкости на твердой поверхности произойдет в том случае, если работа адгезии относительно поверхности твердого тела равна или больше работы когезии частиц жидкости. Различие между Wa и Wk называется коэффициентом растекания Wр:

Полное растекание возможно лишь при q = 0, cosq = 1.

Представления о коэффициенте растекания справедливы в условиях равновесного растекания, то есть в условиях изменения межфазных поверхностных натяжений с небольшой скоростью, когда жидкость успевает деформироваться и принять равновесные значения и , а инерционными и упругими свойствами системы можно пренебрегать.

Адгезия и смачивания поверхности паяемого материала расплавами припоя имеет ряд особенностей по-сравнению с адгезионным взаимодействием, которое рассмотренно выше. В условиях растекания капли расплавленного припоя по твердой поверхности паяемого материала сугубо молекулярное взаимодействие не позволяет создать работу адгезии порядка 10^-2 - 10^-3 мДж/м² (мН/м).

Адгезионное взаимодействие расплавов с твердой поверхностью определяется не только молекулярными силами, но и теми физико-химическими процессами, которые происходят на границе раздела фаз расплава припоя и паяемого металла.

Адгезия за счет межмолекулярного взаимодействия является равновесной и обратимой, то есть удельная свободная поверхностная энергия или поверхностное натяжение и после разъединения контактирующих тел остаются такими, которыми они были к моменту контакта.

Адгезионное взаимодействие, обусловленное физико-химическими процессами, которые протекают в зоне контакта твердый материал - расплав припоя, называется физико-химическим взаимодействием.

Растекание расплавленного припоя определяется многими факторами, среди которых наибольшее влияние имеет характер взаимодействия в контакте паяемый металл - припой, вязкость и текучесть расплава припоя.

Вязкость расплавленных припоев в значительной мере зависит от условий пайки и характера флюсовання. В особенности резкое изменение вязкости происходит при пайке в окислительной атмосфере. Вместе с условиями флюсовання и температурой пайки, вязкость припоев зависит от сил взаимодействия между компонентами расплава и атомным строением расплава. Увеличение количества прочных связей ведет к росту вязкости, слабые связи вызовут уменьшение вязкости припоя.

Например, наибольшее растекание по поверхности стали Ст3 имеет припой системы олово-свинец эвтектического состава, а по поверхности меди – припой этой системы при доэвтектическом содержании олова. С повышением температуры нагрева при пайке площадь растекания чистого олова приблизительно остается постоянной, а растекание сплавов олово-свинец эвтектического состава возрастает, если перегрев не превышает 40-50⁰С. Дальнейший перегрев сплава вызовет уменьшения растекания, которое связано с увеличением физико-химического взаимодействия между припоем, флюсом, паяемым металлом и газовой средой при пайке.

Итак, при растекании расплава припоя при контакте с поверхностью паяемого металла могут проходить физико-химические процессы: химическая эрозия; адсорбционное снижение прочности в зоне спая как следствие снижения свободной поверхностной энергии на границе раздела фаз: паяемый металл - расплав припоя; растворение паяемого материала в расплаве припоя; диффузия в объем твердого металла, а также по границам зерен и дефектам структуры металла; химическое взаимодействие контактирующих пар.