Галлиевые припои с температурой плавления 150-1600С используют для пайки магния и сплавов

Припои-пасты на основе галлия (композиционные припои) при температуре 20-30 ⁰С состоят из пастообразной смеси галлиевого сплава с порошком металла-наполнителя. Такая паста некоторое время сохраняется при комнатной температуре в твердо-жидком состоянии, а затем затвердевает подобно амальгамам, образуя сплав, температура плавления которого значительно выше температуры галлия. Галлиевые припои-пасты могут быть использованы для соединения металлов и металлов с неметаллами при незначительном нагреве.

Галлиевые припои - пасты получают путем смешивания жидкого галлия с порошками металлов.Особенностью этих припоев является то, что, затвердевая при Т=+20⁰С, они сохраняют свои свойства и при более высоких температурах. Время затвердевания припоев зависит от состава сплава и составляет от нескольких минут до нескольких часов, в результате затвердевания образуется соединение, обладающее высокой механической прочностью и стойкостью против коррозии. Припои применяют для пайки чувствительных к нагреву микроэлементов в электронике, для соединения драгоценных камней. Сплавы порошка меди с жидким галлием используют для изготовления припоев-паст при сложной монтажной пайке без флюса, для изготовления сложнонагруженных узлов, деталей электровакуумных приборов, работающих при температуре до 1000⁰С без нарушения вакуумной плотности. Наполнителем припоев-паст служат тонкодисперсные порошки меди, никеля с добавками индия и олова.

Особенностью галлия и припоев-паст на его основе является увеличение объема при кристаллизации, поэтому для получения более прочных и плотных швов при пайке необходимо применять давление. Паяные галлиевыми пастами соединения имеют низкую прочность.

Никелевые припои. Высокая прочность и сопротивление коррозии отличают никель и его сплавы с хромом, кремнием и марганцем. Это наиболее дешевые припои для пайки изделий, работающих в условиях высоких температур.

Основой никелевых сплавов является двойной сплав никель-хром, в который для снижения температуры плавления, улучшения растекания и пластичности паяных соединений вводят железо, кобальт и титан.

Никелевые припои с кобальтом и титаном не растворяют большинство обычных и специальных коррозионно-стойких сталей, они хорошо смачивают сплавы, содержащие титан и алюминий и могут быть использованы для пайки тонкостенных изделий из высоколегированных и коррозионно-стойких сталей.

Наиболее известны припои с бором, содержание бора увеличивает способность припоя к растворению основного металла и способствует прониканию по границам зерен основного металла, соединения, паяные боросодержащими припоями, могут работать при температуах до 750-800⁰С.

Степень растворения и образование диффузионной зоны паяных соединений зависят от количества припоя, места его расположения и температуры пайки, поэтому при пайке боросодержащими припоями важно производить расчет необходимого количества припоя и выдерживать технологию пайки: быстрый нагрев и малое время выдержки могутуменьшить опасность образования хрупкой зоны, однако, несмотря на все меры предосторожности, боросодержащими припоями не следует паять тонкостенные конструкции типа сотовых.

Легирование сплава никель-хром индием, германием, литием способствует снижению температуры плавления припоя и улучшению смачивания при пайке корроэионно-стойких сталей в атмосфере водорода. Такие припои имеют незначительную склонность к растворению основного металла и прониканию по границам зерен по сравнению с боросодержащими припоями.

Легирование припоев на основе сплава никель-хром марганцем, кремнием, титаном и алюминием препятствует образовнию диффузионной зоны и уменьшает склонность паяемого металла к коррозии, поэтому эти припои могут быть использованы при пайке тонкостенных изделий (толщиной 0,25-1,25 мм). Припои этой группы теплостойки, имеют высокое сопротивление окислению, пластичны, но при длительном пребывании в расплавленном состоянии значительно растворяют паяемый металл по границе спая, что приводит к образованию диффузионной зоны и снижению прочности шва.

Для связывания углерода в карбиды, повышающие прочность припоя при высоких темпеатурах, в многокомпонентные никелевые припои вводят ниобий.

Припои на основе никель-фосфор можно применять при пайке толстостенных изделий, они хорошо растекаются и заполняют узкие зазоры. Пайка выполняется в атмосфере водорода или диссоциированного аммиака.

Медноникелевые припои. Медь с никелем образует ряд твердых растворов; для увеличения жаростойкости, прочности при повышенных температурах в медноникелевые припои вводят хром, марганец, железо, кремний, алюминий. Медноникелевыми припоями выполняют пайку изделий из коррозионно-стойких сталей в среде нейтральных газов или вакууме, причем при пайке не происходит заметного растворения паяемого металла в припое, это позволяет использовать их для пайки тонкостенных изделий.

Марганцевые припои. Припои на основе марганца применяют для пайки изделий из коррозионно-стойких сталей, никеля и жаропрочных сплавов.

Паяные швы, выполненные этими припоями, имеют удовлетворительную прочность и пониженную сопротивляемость ударным нагрузкам из-за образования хрупкой диффузионной зоны.

Железные припои. Припои на основе железа используют для пайки тугоплавких металлов, режущего инструмента с пластинами из быстрорежущей стали, твердых сплавов в среде аргона или в вакууме.

Введение в припой кремния, бора, вольфрама, хрома и некоторых других металлов снижает температуру их плавления, повышает жаростойкость и жаропрочность. Пайка изделий из молибдена, коррозионностойкой стали, никеля при температуре 1100-1150⁰С производят припоями с бором и углеродом. Добавка бора увеличивает устойчивость припоя против окисления при высоких температурах и делает его самофюсующим. Из-за низкой пластичности припои на основе железа применяют преимущественно в виде порошков.