Высокотемпературные припои. Alex рекомендует! — mAlexa.ru — Мануфактура Алекса
Alex рекомендует!
К сожалению, далеко не все работающие с металлами, оборудованием, отоплением, знакомы с высокотемпературной пайкой и высокотемпературными припоями, а зря.
Высокотемпературные припои имеют ряд преимуществ перед низкотемпературными.
Использование высокотемпературных припоев
Высокотемпературные припои используются при создании высокопрочных и высоко ответственных соединений, а так же при пайке не спаиваемых или плохо спаиваемых металлов и сплавов. При пайке не спаиваемых или плохо спаиваемых металлов и сплавов используются припои с высоким содержанием серебра, в ряде случаев, для узко специфических задач пайки используются припои с содержанием редкоземельных металлов. При необходимости работы соединения в широком диапазоне температур, с явными перепадами температуры по изделию, используют припои с высоким сродством материалов припоя материалам изделия и близким коэффициентом температурного расширения.
Преимущества высокотемпературных припоев
Все описанное ниже является верным при правильном выборе припоя для каждой конкретной задачи.
Основным преимуществом твердых припоев является высокая контактная и итоговая прочность соединения (например спайка стволов у охотничьего оружия, пайка медных труб отопления и проч.).
Выполнение соединения работающего при высоких температурах (200-600 гр С).
Возможность соединения не соединяемых материалов, например с помощью припоя Harris-40 (40% содержание серебра) можно с легкостью спаять медную и нержавеющую арматуру, что иногда бывает крайне необходимо.
пример спая нержавеющего теплообменника с медными фитингами:
высокотемпературный припой — высокотемпературный припой
В большинстве случаев высокотемпературный припой не требует флюса, а содержит флюсующие добавки в своем составе. Например медно-фосфористый припой с 5% содержанием фосфора обладает очень хорошими смачивающими свойствами и не требует флюса, очень удобен при монтаже систем отопления с медной трубой.
При пайке припой очень хорошо затекает во все щели между трубой и фитингом.
пайка медно-фосфористым припоем водопровода — пайка медно-фосфористым припоем водопровода
Заблуждения о высокотемпературных припоях
Бытует устойчивое заблуждение, что работа с высокотемпературными припоями является сваркой. Несмотря на частое использование при пайке оборудование для газовой сварки, главное отличие от сварки — разная температура плавления присадочного прутка припоя и спаиваемого материала. Температура плавления присадочного прутка высокотемпературного припоя обычно ниже температуры плавления спаиваемого материала на 50-150 гр С, что делает процесс пайки намного удобнее сварки.
Важно! пайка высокотемпературными припоями ведется восстанавливающим пламенем.
p.s. Высокотемпературные припои часто называют твердыми припоями, что не совсем верно.
Припой Harris-52 высокотемпературной для пайки алюминия. Alex рекомендует !
Медно-фосфористый высокотемпературный припой Harris-0.
Alex рекомендует!
Высокотемпературный припой — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Высокотемпературный припой
Cтраница 3
Колпаковые печи применяются для пайки высокотемпературными припоями различных деталей сложной формы. [31]
Для этого способа наиболее часто применяют высокотемпературные припои, более редко — низкотемпературные. [32]
Тугоплавкие металлы относятся к разряду труднопаяемых высокотемпературными припоями
При пайке меди и ее сплавов высокотемпературными припоями зазоры задают в пределах 0 076 — 0 38 мм. Для серебряных припоев рекомендуется зазор 0 05 — 0 08 мм, для пайки медью в среде защитного газа — не более 0 012 мм.
Зазоры между деталями при сборке под пайку низкотемпературными припоями задают в пределах 0 05 — 0 2 мм. В этих же пределах нужно выдерживать зазоры при пайке припоями магниевых ( иногда до 0 3 мм) и алюминиевых сплавов.
[34]
Пайку деталей осуществляют низко — и высокотемпературными припоями, температура плавления которых соответственно до 280 и выше 500 С. [35]
Для улучшения смачивания чугуна при пайке высокотемпературными припоями иа бронзовой основе ( 84 % Си; 11 — 14 % Sn; 0 5 % Мп; 0 5 % Si; 0 1 % Р), на медной основе ( 98 % Си; 1 % Sn; 0 5 % Мп; 0 5 % Si) или на латунной основе ( 60 — 63 % Си; 3 5 % Zn; 0 5 % Si, 0 1 % P) предложен электрохимический способ окисления включений графита в поверхностном слое чугуна. Для этого деталь из чугуна погружают в расплавленную соляную ванну ( например, содержащую Na2CO3), нагретую до температуры 450 С, и включают в качестве анода в цепь постоянного тока.
В качестве расплавляющихся прокладок наиболее часто используют высокотемпературные припои. Их применение позволяет уменьшить давление сжатия и пластические деформации, облегчает удаление оксидных пленок, повышает эксплуатационные свойства соединений. [37]
Палладий, вводимый в качестве компонента для высокотемпературных припоев, значительно повышает их коррозионную стойкость, пластичность, а также способность растекаться и смачивать паяемую поверхность. Припои с палладием применяют для пайки самых разнообразных металлов: никелевых сплавов, золота, молибдена циркония, титана, вольфрама, бериллия, коррозионно-стойких сталей, жаропрочных сплавов.
В зависимости от характера нагрева при пайке высокотемпературными припоями различают газовую, погружением в металлические ванны, погружением в соляные ванны, дуговую, индукционную и контактные пайки. [40]
При пайке алюминия и его сплавов с применением высокотемпературного припоя на основе алюминия рекомендуются специальные флюсы, состоящие из смеси хлористых солей калия, лития, натрия и цинка. Эти флюсы активно растворяют тугоплавкие окислы алюминия и способствуют получению прочного соединения. [41]
Пайка в печах является весьма прогрессивным способом пайки высокотемпературным припоем. Она может осуществляться в воздушной, нейтральной и активной средах.
При этом способе пайки соединяемые детали помещают в печь с предварительно нанесенными припоем и флюсом.
[44]
Конструкционная пайка выполняется низко -, средне — и высокотемпературными припоями
Страницы: 1 2 3 4
В России разработали универсальный припой для высокотемпературной пайки морфологически разных материалов
В промышленности, при производстве сложного оборудования, много специфических задач. Одна из таких задач – соединять ранее несоединимые материалы.
Высокотемпературная вакумная пайка относится к спец процессам. Применяться при производстве теплообменников, турбокомпрессоров, авиационных двигателей, ракетной и военной техники. Пайка деталей подобных агрегатов производится при температуре свыше 1100 °С. Процесс этот непростой и состоит из ряда этапов, соблюдение жестких параметров которых критично.
Ранее для таких сложных соединений было необходимо заниматься изготовлением компонентов для пайки отдельно. Получаемые припои имели срок хранения в несколько часов и их качество не было постоянным, так как каждый раз напрямую зависело от человеческого фактора, все делалось заново и вручную. Недавно появилась новость о том, что в России разработан универсальный припой, не теряющий своих свойств более года, причем применяться он может не только в энергетическом машиностроении, но и при создании авиадвигателей,, добывающей промышленности, сельском хозяйстве и многих других сферах
Зачем вообще нужен такой припой?
У каждого материала свои свойства, которые сильно отличаются от свойств других материалов.
Универсальный же припой открывает новые возможности и удешевляет процессы. Что касается возможности, то это, например, увеличение износостойкости и прочности материалов.Все просто, основная задача – это равномерное распределение материала по поверхности детали. Если раньше использовался или порошковый материал, или паяльные пасты, которые дозировались преимущественно вручную, и с равномерностью нанесения были проблемы, то с нашей разработкой таких проблем не возникает.
Дорогостоящий компонент можно наносить на рабочую поверхность детали, выполненной из относительно недорогого материала. Без высокотемпературной вакуумной сварки эту деталь пришлось бы целиком выполнять из дорогостоящих материалов.
Пример – нанесение на PDC-долото износостойкой наплавки с высоким содержанием карбидов вольфрама. Такие долота используются, в частности, в нефтегазовой отрасли.
Еще один пример – изготовление защитных втулок центробежных насосов, которые используются, в том числе, на АЭС, в нефтегазовой промышленности и т.
п. Припой дает возможность нанести покрытие небольшой толщины (доли миллиметра) с хорошими антифрикционными свойствами и адгезией около 200 МПа.
В авиастроении практически все операции по сварке, выполняемые по традиционной технологии, очень трудоемки. Проблема в том, что используемые припои поставляются в виде полуфабрикатов, и их уже смешивают перед выполнением операции по сварке. Во многих случаях счет идет на часы. При этом обычные припои во многих случаях нестабильны, плюс отдельные компоненты приходится тщательно дозировать.
Тут можно вспомнить один из выпусков советского киножурнала «Фитиль» про «Золотую гайку», вытачиваемую под нужны производства каждый раз на станке отдельно. Подсчитав стоимость таких «кастомных» гаек, пришли к выводу, что они натурально выходят по цене золота. До недавнего времени так было и с припоем для пайки компонентов сложного промышленного оборудования.
Это только концепт или уже готовый продукт?
Данный материал с 2020 года не только производится, но и массово используется при производстве уплотнений паровых и газовых турбин.
В России высокотемпературный ленточный припой на органических связующих с рабочими температурами от 800° С до 1350° С производит «РОТЕК». Компания изначально создавала этот припой для себя — как раз для сборки турбин, о чем говорилось в самом начале.Пайка с использованием этого нового припоя доказала свою эффективность в турбинах Rolls-Royce и General Electric. Кроме этого, компания поставляет компоненты, спаиваемые универсальным припоем, практически для всех видов российских авиадвигателей.
Припои высокотемпературные — Энциклопедия по машиностроению XXL
Пайка твердым припоем. Твердые припои, высокотемпературная пайка. [c.125]Припой должен хорошо растворять основной металл, обладать смачивающей способностью и быть дешевым и недефицитным. Припои представляют собой сплавы цветных металлов сложного состава. Различают высокотемпературные (твердые) и низкотемпературные (мягкие) припои. Высокотемпературные припои [c.682]
Паяные соединения — это неразъемные соединения, обеспечиваемые силами молекулярного взаимодействия между соединяемыми деталями и припоем.
Припой — это сплав или металл, вводимый в расплавленном состоянии в зазор между соединяемыми деталями и имеющий более низкую температуру плавления, чем соединяемые детали. Отличие пайки от сварки — отсутствие расплавления или высокотемпературного нагрева соединяемых деталей.
[c.76]
Высокотемпературная пайка производится и с использованием эвтектических припоев системы алюминий—кремний при температурах порядка 575—615° С. Верхний температурный предел работы такого соединения составляет не более 315° С. Технологический процесс может осуществляться как в вакууме, так и погружением в соляную ванну. Время пайки такими припоями должно быть сведено к минимуму из-за возможного разупрочнения волокон. Прочность соединения на срез довольно высока, более 10 кгс/мм, и может превышать прочность межслоевого сдвига самого композиционного материала. [c.191]
Для пайки высокотемпературным припоем методом погружения используют обычную технологию и аппаратуру.
Например,
[c.191]
Сплавы легко свариваются роликовой и аргонодуговой сваркой и паяются высокотемпературными припоями. [c.282]
Ниобий и его сплавы можно паять при помощи припоев. Для работы паяных соединений при температуре ниже 100° С пайку выполняют оловянно-свинцовыми припоями обычным способом с предварительной подготовкой паяемых поверхностей [13]. Высокотемпературную пайку ниобия и его сплавов нужно выполнять в атмосфере аргона, гелия или в вакууме не ниже 10 мм рт. ст. при тщательной предварительной очистке поверхности. Для высокотемпературной пайки ниобия [c.414]
Припои — присадочные металлы (сплавы), способные в расплавленном состоянии заполнить зазор между спаиваемыми изделиями и в результате затвердевания образовать неразборное прочное и герметичное соединение их. Качество припоя определяется температурой его плавления, которая должна быть меньше температуры плавления спаиваемых металлов, смачиваемостью (т.
е. комплексом свойств, обеспечивающих растекание расплава по спаиваемым металлам с образованием постоянных атомно-молекулярных связей с ними) прочностью, коррозионной стойкостью и другими показателями, характеризующими качество и долговечность соединения. В связи с ростом номенклатуры сплавов и сферы применения пайки деление припоев на мягкие и твердые, низко- и высокотемпературные стало недостаточным. Ниже приведены данные о наиболее распространенных стандартных припоях, а более полное описание см. в работах [4, 11, 12].
[c.95]
В качестве восстановительного метода поврежденных деталей, кроме выборки мелких трещин и сварки (с последующим отжигом), может использоваться пайка высокотемпературными припоями, работающими до температуры 900—950° С. [c.81]
Да и ме о растворимости кислорода в металлах, входяш,их в состав высокотемпературных припоев, приведены в табл.
4. Из таблицы видно, что кислород особенно интенсивно растворяется в расплавленных олове и меди. При охлаждении расплава меди растворенный кислород переходит в окислы. При содержании 0,39 % Оз по массе образуется эвтектика медь — кислород с температурой плавления ЮбВ С.
[c.26]Высокотемпературные хрупкие припои изготовляют в виде порошка, паст и эластичных лент на органической связке. [c.58]
Палладий, вводимый в качестве компонента для высокотемпературных припоев, значительно повышает их коррозионную стойкость, пластичность, а также способность растекаться и смачивать паяемую поверхность. Припои с палладием применяют для пайки самых разнообразных металлов, никелевых сплавов, золота, молибдена циркония, титана, вольфрама, бериллия, коррозионно-стойких сталей, жаропрочных сплавов. [c.73]
Высокотемпературные припои на основе железа могут быть использованы при пайке в вакууме или нейтральных газообразных средах (аргон, гелий) тугоплавких металлов.
[c.83]
В качестве флюса в порошковых припоях для пайки алюминия и магния применяют смеси хлористых и фтористых солей, для высокотемпературной пайки — флюсы, содержащие боридные соединения. [c.101]
Усгановки для пайки погружением в расплав припоя. Пайку погружением в расплавленные припои разделяют на низко- и высокотемпературную. Низкотемпературная пайка погружением в припои имеет две разновидности погружением непосредственно в расплав припоя и волной или струями припоя. [c.170]
Наряду с погружением в низкотемпературные припои в промышленности производят пайку изделий погружением в высокотемпературные припои. Подготовленные к пайке изделия погружают частично или полностью, например, в расплав латуни, покрытой слоем флюса. После предварительного подогрева до температуры около 200 °С их погружают в ванну с припоем, нагретую до температуры 950 °С и выдерживают там в зависимости от массы изделий 20—40 с.
[c.
171]
Высокотемпературную пайку коррозионно-стойкой стали производят серебряными, медными, никелевыми и другими припоями. Из серебряных припоев широкое распространение получили припои системы Ag—Си (ПСр 72), Ag- u- d—Zn (ПСр 40, ПСр 45, ПСр 25). [c.237]
Для высокотемпературной пайки вольфрама используют припои с температурой плавления до 3000 °С, в том числе чистые металлы (тантал, ниобий, никель, медь) и сплавы (Ni— Ti, Ni—Си, Mn—Ni—Со, Mo—В и др.). [c.259]
Для высокотемпературной пайки циркония можно применять припои на основе золота. Золото с цирконием реагируют при 1065 °С. Небольшое количество легирующих добавок железа, никеля, меди, образующих с золотом твердые растворы, снижает температуру пайки, но не изменяет механические свойства паяных соединений. В качестве легирующих компонентов используют также ванадий и кобальт. Эти элементы снижают температуру пайки и уменьшают растворимость циркония в припое, т. е. образуют с цирконием твердые растворы, или эвтектику, при температуре, значительно превышающей температуру панки.
Для пайки циркония рекомендуются также припои системы Си—Pd с различными добавками (табл. 6).
[c.261]
Флюсы, особенно при высокотемпературной пайке, снижают поверхностное натяжение расплавленного припоя [c.306]
Высокотемпературная микроскопия позволяет изучать кинетику процессов, происходящих при пайке смачивание, растекание припоев, диффузионные процессы, возникновение или рост фаз при контактном плавлении, рекристаллизацию. С использованием высокотемпературной микроскопии можно наблюдать за изменением механических свойств (твердости, пластичности) в зависимости от степени нагрева. Этот вид исследований осуществ- [c.315]
Первая группа состоит из двух обозначений. Первое выражает соотношение абсолютных температур начала плавления припоя и паяемого материала Tf, причем для низкотемпературных припоев, согласно выражению (50), принят символ Н, а для высокотемпературных в соответствии с выражением (51) — символ В.
Второе обозначение определяет тип припоя в зависимости от его химиче-
[c.352]
Кадмий входит в состав многих припоев. Сплавы цинк — олово — кадмий используются для высокотемпературных припоев. Из-за дефицитности олова во время войны или по другим причинам олово частично или полностью заменялось кадмием в мягких припоях, особенно в сплавах свинец — олово и свинец — олово — медь. [c.276]
Хотя были проведены испытания многих сплавов, применяемых в каче стве твердых припоев в конструкциях при высокотемпературных режимах, лишь некоторые из них в отдельных случаях дали обнадеживающие результаты. Однако ни один из сплавов не имеет универсального применения. [c.424]
Флюсы, применяемые при пайке, могут быть классифицированы по следующим признакам (рис. 6) по характеру пх взаимодействия с металлами — химического и электрохимического действия по назначению (для флюсования и консервирования паяного соединения) по природе составляющих солей — оргаиптсскне и неорганические) по температурному интервалу действия (для пайки легкоплавкими припоями — низкотемпературные флюсы и дли пайки среднеплавкими и высокоплавкимн припоями — высокотемпературные флюсы) по природе растворителя (водные и неводиыс).
[c.26]
Припой должен хорошо растворять основной металл, обладать мачивающей способностью и быть дешевым и недефицитным. Припои представляют собой сплавы цветных металлов сложного состава. Различают высокотемпературные (твердые) и низкотемпературные (мягкие) припои. Высокотемпературные припои имеют температуру плавления выше 500° С и предел прочности от 60 до 500 МН/м (от 6 до 50 кгс/мм ), а низкотемпературные припои — гемпературу плавления ниже 400° С и предел прочности 70 МН/м (7 кгс/мм ). Припои изготавливают в виде прутков, проволок, листов, полос, спиралей, колец, дисков, зерен и т. д. [c.501]
При соединении вольфрамовых деталей пайкой или при соединении вольфрама с другими материалами используют в качестве припоя недь, никель или другие высокотемпературные припои. Пайка проводится в восстановительной или инертной среде. [c.452]
При газопламенной пайке нержавеющих сталей высокотемпературными припоями из-за недостаточной флюсующей способности в частности буры и борной кислоты,в состав флюса вводят фтористыг калий (флюсы 284, 209, I8B) или фтористый кальций (флюсы 200,
[c.
32]
Припои для высокотемпературной пайки 229, 230 Проволока из сплавов железохромоалюминиевых — Диаметр и допускаемые отклонения 311 — из сплавов кобальтохромоникелевых — Размеры и ТУ 287, 288 константановая — Расчетные дан- [c.438]
Значительное применение получил также способ пайки погружением деталей в ванны — соляные, флюсовые, из расплавленного припоя. В более редких случаях пайка производится кварцевыми лампами, при нагреве листовых графитовых нагревател.ей с приложением внешних сил,, в точечных машинах. Разработан метод экзофлюсовой пайки, производимой в печах, в которых осуществляется сгорание экзотермической смеси. Для повышения качества швов применяют высокотемпературную вибрационную пайку с помощью электромагнитных вибраторов. [c.126]
Р. применяется для покрытия аеркал, в качестве катализатора хим. реакций (в сплавах с др. платиновыми металлами), служит припоем при пайке Мо и W. Сплавы НЬ с Pt и 1г — материал для высокотемпературных термопар.
Нуклиды (изомерный иереход,
[c.398]
Для связующих компонентов пастообразных припоев при бесфлюсовой пайке используют акриловую смолу, акриловый лак, цемент, индустриальное масло, сополимер формальдегида с диоксоланом и др. Прн бесфлюсовой высокотемпературной панке в качестве связующего пастообразных припоев нашел широкое применение раствор акриловой смолы БМК-5 в раствори- [c.101]
Таким образом, боргалоидные соединения дают положительный эффект при пайке легированных сталей, жаропрочных сплавов и многих других металлов, кроме легких, таких, как А1, Mg и Ti. При этом трехфтористый бор обеспечивает пайку тугоплавкими припоями, а треххлористый бор — тугоплавкими и средиеплавкими. Трехбромистый бор может быть использован как для высокотемпературной пайки, так и для низкотемпературной. [c.134]
Высокотемпературную пайку углеродистых и низколегированных сталей выпол1 яют обычно медью, медно-цинковыми и серебряными припоями. Мед-но-фосфористые припои использовать для пайки сталей не рекомендуется, так как на границе со сталью они образуют хрупкие фосфиды железа, что придает паяным соединениям повышенную хрупкость и хладноломкость, Применение медно-фосфористых припоев возможно только для соединений, не работающих при вибрационных и динамических нагрузках, а также при низких температурах. [c.234]
Для высокотемпературной пайки жаропрочных сталей применяют серебряные припои. Припои с содержанием не менее 72 % Ag используют для пайки сталей в вакууме или инертных средах по предварительно нанесенному барьерному слою никеля или меди. Припоями с меньшим содержанием серебра паяют стали без покрытий с помощью ТВЧ или газопламенного нагрева с применением флюсов ПВ209 или ПВ284Х. [c.241]
При ремонте инструмента из высокоуглеродистых инструментальных сталей и при изготовлении биметаллического составного инструдшнта (например, резцов, сверл, фрез, долбя-ков и др.) часто применяют пайку высокотемпературными припоями. В этом случае пайкой соединяют рабочую часть инструмента из быстрорежущих сталей с державкой из среднеуглеродистых легированных сталей типа 40Х или инструментальных сталей типа У7. [c.244]
Пайку можно производить оловянносвинцовыми припоями с использованием флюсов на основе хлористого цинка с добавками соляной кислоты. При высокотемпературной пайке используют медно-цинковые и серебряные припои с применением флюсов на основе борной кислоты с добавками хлористых и фтористых солей металлов. [c.253]
Для высокотемпературной панки алюминиевых бронз серебряными и медно-цинковыми припоями флюсы ПВ200 и ПВ284 непригодны, так как они не растворяют окислы на их поверхности. Для успешной пайки в эти флюсы необходимо ввести кремнефтористый натрий (10—20 %) или флюс для пайки алюминия (до 50 %). [c.253]
Электрохимические никелевые спла-вы типа монель и констаитан, представляющие собой сплавы никеля с медью и железом, имеют на своей поверхности химически нестойкую окисную пленку, которая легко восстанавливается в газовых средах, удаляется флюсованием и при высокотемпературной пайке в вакууме разлагается на кислород и металл. Поэтому пайка этих сплавов не вызывает трудностей. При пайке можно применять припои, флюсы и газовые среды, рекомендо-ванн ые для сталей и меди. Для пайки никелевых сплавов требуются специальные флюсы, поскольку поверхность сплавов, например никеля с хромом (нихромы), покрыта весьма стойкой окисной пленкой, содержащей окислы хрома. При легировании нихрома алюминием и титаном химическая стойкость окисной пленки возрастает, что влечет за собой ряд затруднений при пайке. Пайка жаропрочных сплавов на основе никеля в восстановительных газовых средах требует тщательной их очистки от остатков кислорода с помощью платинового или дуни-тового катализатора, а также дополнительного осушения до точки росы (-70 °С). [c.254]
Еш,е более высокие значения предела прочности паяных соединений можно получить при высокотемпературной пайке титапз припоями на основе никеля или меди (Он = 300 МПа), по эти металлы очень быстро растворяют его, вызывая сильную эрозию и охрупчивание в зоне швов. [c.256]
Для предотвращения растворения циркония припоями, вступающими с ним в активное взаимодействие, применяют промежуточные барьерные покрытия. В этом случае используют никелевое покрытие, которое имеет удовлетворительное сцепление с цирконием при условии предварительного травления поверхности детали в водных растворах фторида аммония и плавиковой кислоты, подогретых до 30—40 С, и последующего отжига в вакууме при 850—900 С. Пайку по никелевому покрытию можно производить всеми легкоплавкими припоями, смачивающими никель, и высокотемпературными, но с температурой пайки, не превышающей 900 °С, так как уже при температуре 960 °С образуется легкоплавкая эвтетика. [c.261]
Для высокотемпературной пайки алюминиевых сплавов в качестве флюсов применяют смеси солей хлоридов щелочных и тяжелых металлов с добавками фторидов металлов. Пайку алюминия с указанными флюсами производят припоями на основе алюминия Типа силумин, 34А, П575А, ПЗОО, П250 и др. Зазор при флюсовой пайке должен быть не менее 0,1—0,25 мм. [c.264]
Широкое применение для соединения тугоплавких металлов с графитом нашли высокотемпературная пайка в печах с контролируемой атмосферой и пайко-сварка с использованием электронного луча и газоэлектрической дуги. Предотовращение науглероживания и охрупчивания металла достигается предварительным нанесением на соединяемые поверхности покрытия из пластичных металлов, не образующих в контакте с графитом сплошных хрупких карбидных диффузионных слоев, а также применением припоев с основой из пластичных металлов, инертных по отношению к графиту, и введением в них карбидообразующих добавок для обеспечения смачивяечости. [c.278]
В процессе охлаждения соединения из-за уменьшения растворимости газпв происходит их выделение и образование рассеянной газовой пористости. Опыт высокотемпературной пайки алюминиевых сплавов с предварительной дегазацией припоев и флюсов показывает, что пористость металла шва при ЭТОМ резко уменьшается. [c.355]
Припои, применяемые для пайки материалов авиационного назначения Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»
ВИАМ/2013-Тр-08-02
УДК 621.791.3
ПРИПОИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ПАЙКИ МАТЕРИАЛОВ АВИАЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
В. С. Рыльников кандидат технических наук
В.И. Лукин
доктор технических наук
Август 2013
Всероссийский институт авиационных материалов (ФГУП «ВИАМ» ГНЦ) — крупнейшее российское государственное материаловедческое предприятие, на протяжении 80 лет разрабатывающее и производящее материалы, определяющие облик современной авиационно-космической техники. 1700 сотрудников ВИАМ трудятся в более чем тридцати научноисследовательских лабораториях, отделах, производственных цехах и испытательном центре, а также в четырех филиалах института. ВИАМ выполняет заказы на разработку и поставку металлических и неметаллических материалов, покрытий, технологических процессов и оборудования, методов защиты от коррозии, а также средств контроля исходных продуктов, полуфабрикатов и изделий на их основе. Работы ведутся как по государственным программам РФ, так и по заказам ведущих предприятий авиационно-космического комплекса России и мира.
В 1994 г. ВИАМ присвоен статус Государственного научного центра РФ, многократно затем им подтвержденный.
За разработку и создание материалов для авиационно-космической и других видов специальной техники 233 сотрудникам ВИАМ присуждены звания лауреатов различных государственных премий. Изобретения ВИАМ отмечены наградами на выставках и международных салонах в Женеве и Брюсселе. ВИАМ награжден 4 золотыми, 9 серебряными и 3 бронзовыми медалями, получено 15 дипломов.
Возглавляет институт лауреат государственных премий СССР и РФ, академик РАН, профессор Е.Н. Каблов.
Статья подготовлена для опубликования в журнале «Труды ВИАМ», №8, 2013 г.
УДК 621.791.3
В.С. Рыльников, В.И. Лукин
ПРИПОИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ПАЙКИ МАТЕРИАЛОВ АВИАЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Приводятся краткие сведения о припоях, применяемых в настоящее время в авиационной промышленности. Рассмотрены их достоинства и недостатки, даны основные сферы их применения.
Ключевые слова: пайка, припой, жаропрочный сплав, нержавеющая сталь, низкотемпературный припой, высокотемпературный припой, титановые сплавы, медные сплавы, алюминиевые сплавы.
V.S. Rylnikov, V.I. Lukin
SOLDER USED FOR SOLDERING MATERIALS AVIATION APPLICATIONS
The article provides a summary of the solders currently used in the aviation industry. Highlight their strengths and weaknesses. The main field of application.
Key words: soldering, brazing, heat-resistant alloy, stainless steel, low temperature solder, high-temperature solder, titanium alloys, copper alloys, aluminum alloys.
В предыдущие десятилетия в ВИАМ активно проводились работы по пайке алюминиевых сплавов, меди и медных сплавов, сталей, титановых сплавов и жаропрочных никелевых сплавов. Хотя в настоящее время работы по пайке не проводятся в тех масштабах как это было ранее, тем не менее, ВИАМ является разработчиком и ответственным за техническую документацию на припои, разработанные ранее. В авиационной промышленности применяется около 50 марок припоев на основе олова, свинца, меди, серебра, никеля и титана. В последнем перечне-ограничителе содержится 36 марок [1-6]. Регламентируют применение этих припоев в опытном производстве документы, называемые перечнями-ограничителями (ПО). Но эти документы не касаются тех припоев, которые применяются в серийном производстве.
Одной из задач ПО является ограничение марок припоев, используемых в производстве и имеющих близкие характеристики, а также учет опыта применения и
разграничение областей применения каждого припоя. Периодически, как правило раз в 5-10 лет, эти перечни обновляются. Необходимость такого пересмотра очевидна при анализе тенденций развития авиационного материаловедения. Разрабатываются новые материалы авиационного назначения, для многих из которых — при использовании их в конструкциях — необходимо решение проблем получения неразъемных соединений [714].
Причем часто свойства этих соединений должны быть близки к свойствам основных материалов. Примерами таких материалов могут быть сплавы на основе интерметаллидов, включая сплавы с новыми системами легирования, например, ниобий-кремниевые сплавы, пористые уплотнительные материалы,
монокристаллические сплавы и др. Разрабатываются новые припои, технологии пайки, осваиваются новые полуфабрикаты припоев.
Перечень-ограничитель (ПО) не распространяется на припои, используемые при изготовлении изделий микроэлектронного исполнения (микроприборов и герметичных микроблоков). Опробование в опытном производстве новых марок припоев, не представленных в ПО, производится на основе рекомендаций в установленном порядке. Выбор припоев при разработке новой авиационной техники должен основываться на тех припоях, которые содержатся в ПО. При обновлении вариант нового ПО рассылается всем заинтересованным предприятиям. Отзывы предприятий о включении новых марок припоев, предложения по включению новой информации о припоях рассматриваются и обсуждаются в последующей переписке. По тем маркам припоев, для которых недостаточно данных для их рекомендации, могут проводиться дополнительные исследования. После проведения таких исследований возможна выдача рекомендаций для опробования этих припоев. В ПО такие припои попадают, если необходимость их применения не носит единичный характер. По сути, ПО является коллективным творчеством, в котором принимают участие специалисты, занимающиеся пайкой в авиационной промышленности.
Всего начиная с 1971 г. было выпущено шесть перечней-ограничителей. Анализ этих документов позволяет выявить те направления, по которым развивались работы по пайке.
В первом перечне-ограничителе ПО 13-71 для пайки жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов рекомендовались припои ВПр1, ВПр3, ВПр4, ВПр7, ВПр8, ВПр10, Г40НХ, Г70НХ, ПМ17, ПМ17А, ВПр13, ПЖК35, ПЖ45-81; для пайки медных сплавов и сталей — припои ПСр50, ПСр15, ПСр71, ПСр72, ПСр25, ПСр45, ПСр25Ф, ПСр40,
ПСрМСуФ60; для пайки деталей из титановых сплавов — серебро, ПСр72 и ПСр40. Всего этот перечень-ограничитель содержал 58 марок припоев, из них 22 марки серебряных припоев. В определенное время серебряным припоям в разработках ВИАМ отдавалось определенное предпочтение, поскольку в то время трудно было освоить малотоннажное производство припоев, а производство серебряных припоев было хорошо налажено. Паяные соединения сталей и титановых сплавов, выполненные серебряными припоями, часто имеют плохую коррозионную стойкость. При этом особенностью коррозии таких соединений является относительно небольшое наличие продуктов коррозии на поверхности соединений и значительное развитие коррозии вдоль границ припоя с основными материалами, приводящее к полной потере прочности соединений. Многие припои в этом перечне имеют близкие свойства, поэтому задачи ограничения марок припоев в этом перечне выполнены неудовлетворительно. Проводилась работа по исследованию свойств паяных соединений, анализу применения рекомендованных припоев, которая была учтена при составлении следующих ПО. Параллельно проводилась работа по организации серийного производства припоев на медной, медно-никелевой и никель-марганцевой основах на металлургических предприятиях.
Следующий перечень-ограничитель ПО13-76 был дополнен припоями ВПр18, ВПр2, ВПр11-40Н и двумя серебряными припоями ВПр15 и ВПр17, из него исключены припои Г40НХ, Г70НХ, а также три серебряных припоя ПСр37,5, ПСр70, ПСр3. Причем при каждом исключении припоя вместо него были рекомендованы припои на замену. Припой ВПр2 на медно-марганцевой основе и поныне широко применяется при пайке теплообменников различного назначения. Порошковый припой ВПр11-40Н наиболее широко используемый припой при пайке никелевых жаропрочных сплавов. Серебряный припой ВПр15 использовался для пайки сотовых панелей на изделии «Буран». Серебряный припой ВПр17 (ПСр21,5) применяется при газопламенной пайке тонкостенных трубопроводов из стали 12Х18Н9Т.
За период до выпуска следующего ПО13-84 были проведены работы по замене серебряных припоев и исключены 7 марок серебряных припоев. В перечень введены 18 новых марок припоев, из которых следует отметить, прежде всего, припои ВПр24, ВПр27, ВПр16, ВПр28 и ВПр35. Высокожаропрочный порошковый припой ВПр24 на никелевой основе применяется для пайки сопловых и рабочих лопаток турбины из сплавов типа ЖС6. Аморфный припой на никелевой основе ВПр27 используется для пайки упрочняющих пластин на контактные поверхности бандажных полок рабочих
лопаток турбин из сплавов ЖС6У и ВЖЛ12. Припои ВПр16, ВПр28 на титановой основе и ВПр35 на основе олова заменили большую группу серебряных припоев, потому что обеспечивают более высокие значения прочности и хорошую коррозионную стойкость паяных соединений. Эти припои широко применяются в промышленности.
Перечень припоев, рекомендуемых к применению в опытном производстве в авиационной промышленности в ПО13-2011
Припой Вид полуфабриката
ВПр1, ВПр2, ВПр4 Полосы
ВПр7, ПСр21,5 (ВПр17) Полосы, порошок
ПСр25, ПСр40 Полосы, проволока
ВПр11-40Н Порошок
ВПр24 Порошок, лента на органической связке
ВПр27 Порошок, аморфная лента
ВПр36, ВПр37, ВПр42, ВПр44, ВПр50 Порошок
Л63 Проволока
ПФОЦ 7-3-2 Литые прутки
ПМФ9, ПСр15, ПСр25, ПСр25Ф, ПСр40 Полосы, проволока
ВПр16, ВПр28 Порошок, аморфная лента
34А Прутки
Сплав Розе Гранулы
ПОС61, ПОССу 61-0,5, ПОС40, ПОССу 40-0,5 Слитки
ПОСК 50-18 Слитки, проволока, лента, пруток, порошок; трубки, наполненные флюсом
ПСр2,5, ПСр3Кд Полосы, проволока
ВПр35, ВПр40 Проволока
Важным решением в ПО 13-84 явилась отмена рекомендации использовать никель-марганцевый припой ВПр7 для пайки жаропрочных никелевых сплавов. Оказалось, что при повышенных температурах через слой полуды происходит внутреннее окисление жаропрочных никелевых сплавов, охрупчивающее эти сплавы. Следует отметить и отмену рекомендации по применению припоя на свинцовой основе марки ПСр3.
Применение этого припоя для пайки топливных фильтров послужило причиной ряда отказов авиационной техники.
В ПО 13-94 включены припои марок ВПр36, ВПр40, ВПр44. Припой на свинцовой основе ВПр40 обеспечивает высокую коррозионную стойкость соединений медных проводов с рабочей температурой до 250°С, заменяет несколько серебросодержащих припоев и используется на многих авиационных заводах. Высокожаропрочные припои на никелевой основе ВПр36, ВПр44 предназначены для пайки нового класса жаропрочных никелевых сплавов — монокристаллических, они применяются при заделке технологических отверстий в рабочих лопатках турбин.
В П013-2011 включены припои на никелевой основе ВПр37 и ВПр50. Припой ВПр37 применяется для пайки интерметаллидных сплавов типа ВКНА с рабочей температурой соединений до 1200°С. Припой ВПр50 используется для пайки жаропрочных никелевых сплавов и нержавеющих сталей. В последнем перечне-ограничителе приведены марки припоев, перечисленные в таблице.
ЛИТЕРАТУРА
1. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года //Авиационные материалы и технологии. 2012. №Б. С. 7-17.
2. Оспенникова О.Г. Стратегия развития жаропрочных сплавов и сталей специального назначения, защитных и теплозащитных покрытий //Авиационные материалы и технологии. 2012. №Б. С. 19-35.
3. Каблов Е.Н., Мубояджян С.А. Жаростойкие и теплозащитные покрытия для лопаток турбины высокого давления перспективных ГТД //Авиационные материалы и технологии. 2012. №Б. С. 60-70.
4. Каблов Е.Н., Бондаренко Ю.А., Ечин А.Б., Сурова В.А. Развитие процесса направленной кристаллизации лопаток ГТД из жаропрочных сплавов с монокристаллической и композиционной структурой //Авиационные материалы и технологии. 2012. №1. С. 3-8.
5. Лукин В.И., Рыльников В.С., Афанасьев-Ходыкин А.Н. Особенности получения паяных соединений из сплава ЖС36 //Технология машиностроения. 2010. №5. С. 21-25.
6. Лукин В.И., Рыльников В.С., Афанасьев-Ходыкин А.Н., Орехов Н.Г. Особенности пайки монокристаллических отливок из сплава ЖС32 //Сварочное производство. 2012. №5. С. 24-30.
7. Бунтушкин В.П., Каблов Е.Н., Качанов Е.Б., Шалин Р.Е. Высокотемпературные конструкционные сплавы на основе интерметаллида №3А1 /В сб.: Авиационные материалы на рубеже ХХ-ХХ1 веков: науч.-технич. сб. М.: ВИАМ. 1994. С. 278-284.
8. Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Базылева О.А. Материалы для
высокотеплонагруженных деталей газотурбинных двигателей //Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2011. Сер. Машиностроение. Спец. вып. Перспективные конструкционные материалы и технологии. С. 13-19.
9. Лукин В.И., Ковальчук В.Г., Саморуков М.Л., Гриднев Ю.М. Исследование влияния технологии ротационной сварки трением деформируемого жаропрочного никелевого сплава ВЖ175 на структуру и прочностные характеристики сварных соединений //Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2011. Сер. Машиностроение. Спец. вып. Перспективные конструкционные материалы и технологии. С. 114-121.
10. Сорокин Л.И. Свариваемость жаропрочных сплавов, применяемых в авиационных газотурбинных двигателях //Сварочное производство. 1997. №4. С. 4-11.
11. Лукин В.И., Сорокин Л.И., Багдасаров Ю.С. Свариваемость литейных жаропрочных никелевых сплавов типа ЖС6 М //Сварочное производство. 1997. №6. С. 12-17.
12. Лукин В.И., Семенов В.Н., Старова Л.Л. и др. Образование горячих трещин при сварке жаропрочных сплавов //МиТОМ. 2007. №12. С. 7-14.
13. Лашко Н.Ф., Лашко С.В. Вопросы теории и технологии пайки. М.: Изд-во Саратовского ун-та. 1974. 248 с.
14. Хорунов В. Ф., Максимова С. В. Пайка жаропрочных сплавов на современном этапе //Сварочное производство. 2010. №10. С. 24-27.
Газопламенная пайка металлов | Сварка и сварщик
- Пайка металлов
- технологический процесс получения неразъемных соединений металлов нагревом до расплавления более легкоплавкого присадочного металла — припоя, заполняющего зазор между соединяемыми деталями. Основной металл при пайке не плавится, а нагревается до температуры расплавления припоя.
В качестве источников теплоты при пайке используют газокислородное и газовоздушное пламя, электронагрев, индукционный нагрев, паяльники. К преимуществам пайки относятся отсутствие расплавления и незначительный нагрев основного металла. Эти преимущества позволяют получать высококачественные соединения не только однородных металлов, но и разнородных металлов и сплавов.
Согласно ГОСТ 17325-79, различают две основных вида пайки:
- высокотемпературную
- низкотемпературную
Температура плавления припоев для высокотемпературной — свыше 550°С, а для низкотемпературной — ниже 550°С. В основу высокотемпературных припоев входят медь (Сu), цинк (Zn), серебро (Ag), а низкотемпературных — свинец (Pb), олово (Sn), сурьма (Sb). Пайке поддаются чугун, низкоуглеродистая и легированная сталь, медь , никель, алюминий и их сплавы и др.
Источником нагрева при газопламенной пайке является сварочное пламя. В качестве основного инструмента используют сварочную горелку. При пайке крупногабаритных изделий применяют многопламенные горелки. Припои выпускают в виде проволоки, прутков, полос, порошковой проволоки, порошков и пасты. Для получения надежного паяного соединения припои должны удовлетворять следующим требованиям:
- температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления основного металла;
- расплавленный припой в сочетании с флюсом должен быть жидкотекуч, хорошо растекаться, проникая в щели зазора, и хорошо смачивать металл;
- припой и металл должны взаимно диффундировать и образовывать сплав;
- припой должен обладать одинаковой или более высокой, чем основной металл, коррозионной стойкостью;
- припой должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к внешнему виду изделий, и не содержать дорогих и дефицитных компонентов.
Все припои для высокотемпературной пайки можно разбить на следующие группы:
- медные;
- медно-цинковые;
- серебряные;
- медно-фосфористые.
Медные припои применяют для пайки стали преимущественно в печах с защитной атмосферой.
Медно-цинковые — при пайке стали, чугуна, меди, бронзы и никеля. Лучшие результаты дает припой марки ЛОК 62-06-04, содержащий 60-63% Сu; 0,3-0,4% Sn; 0,4-0,6% Si, остальное — цинк (Zn). Температура плавления припоя 905°С, предел прочности 450 МПа.
Серебряные припои можно применять при пайке всех черных и цветных металлов, кроме алюминия и цинка, имеющих более низкую температуру плавления, чем припой. Температура плавления серебряных припоев 720- 870°С. В зависимости от содержания серебра серебряные припои выпускаются марок от ПСр10 до ПСр70.
Медно-фосфористые припои находят широкое применение в электропромышленности. Их используют только для пайки меди и латуни. Припои для низкотемпературной пайки готовят на основе оловянно-свинцовых сплавов различного состава. В зависимости от содержания Sn используют припои марок от ПОС 90 (89-90% Sn) до ПОС 18 (17-18% Sn). Для низкотемпературной пайки применяют также сурьмянистые припои марки ПОСС-4-6. Для пайки алюминия в качестве низкотемпературных припоев рекомендуются сплавы: 50% Zn, 45% Sn, 5% Аl и 25% Zn, 70% Sn, 5% Al. Паяные низкотемпературными припоями соединения обладают низкой коррозионной стойкостью, что ограничивает их применение для деталей, работающих в воде или влажном воздухе.
Для высокотемпературной пайки алюминия и его сплавов рекомендуются припои с температурой плавления 577°С, содержащие 10-12% Si, 0,7% Fe, остальное — Al, и припой с температурой плавления 525°С состава 28% Cu, 6% Si, 66% Al. При газопламенной пайке применяются флюсы в виде порошков, пасты и газа. Основой большинства флюсов при твердой пайке является бура Na2B4O7. Для усиления действия флюса к буре часто добавляют борную кислоту, благодаря которой флюс становится более густым и вязким, требующим повышения рабочей температуры. Для понижения рабочей температуры флюса, что особенно важно для легкоплавких припоев, вводят хлористый цинк ZnCl2, фтористый калий KF и другие щелочные металлы.
Перед пайкой соединяемые детали тщательно очищают от загрязнений, окалины, оксидов, жира и др. Порошкообразные флюсы насыпают тонким слоем на очищенные кромки, причем часто применяют предварительный подогрев кромок, с тем чтобы частицы флюса плавились, прилипали к металлу и не сдувались пламенем горелки при пайке. Порошкообразный флюс наносят также па конец прутка припоя. Пасты и жидкие растворы наносят на поверхность соединяемых деталей кистью или обмакивают в них припой. При пайке наибольшее применение получили нахлесточные соединения. Зазор между соединяемыми поверхностями должен быть минимальным, а при пайке серебряными припоями — 0,05-0,03 мм. Техника пайки подготовленного соединения сводится к нагреву их до температуры плавления припоя, введения и расплавления припоя. Обычно пайку выполняют нормальным пламенем.
При пайке медно-цинковыми припоями рекомендуется применять пламя с избытком кислорода. Нагрев ведут широкой частью пламени. Для равномерного прогрева горелкой совершают колебательные движения вдоль шва. После того как флюс, предварительно нанесенный на кромки, расплавится и заполнит зазоры, а изделие прогреется до необходимой температуры, начинают вводить припой. Для гарантии полного заполнения зазора припоем горелкой еще некоторое время подогревают место спая после прекращения подачи припоя. После окончания пайки спай должен медленно остывать, остатки флюса после пайки необходимо тщательно удалять. Для полного удаления флюсов изделие погружают в 10%-ный раствор серной кислоты с последующей промывкой водой. Брак, возникший при пайке, может быть исправлен. Для этого необходимо нагреть деталь до температуры плавления припоя, разъединить спаянные элементы, после чего заново зачистить соединяемые поверхности и повторно произвести пайку.
В России разработали универсальный припой для высокотемпературной пайки морфологически разных материалов
В промышленности, при производстве сложного оборудования, много специфических задач. Одна из таких задач — соединять ранее несоединимые материалы.
Высокотемпературная вакумная пайка относится к спец процессам. Применяться при производстве теплообменников, турбокомпрессоров, авиационных двигателей, ракетной и военной техники. Пайка деталей подобных агрегатов производится при температуре свыше 1100 °С. Процесс этот непростой и состоит из ряда этапов, соблюдение жестких параметров которых критично.
Ранее для таких сложных соединений было необходимо заниматься изготовлением компонентов для пайки отдельно. Получаемые припои имели срок хранения в несколько часов и их качество не было постоянным, так как каждый раз напрямую зависело от человеческого фактора, все делалось заново и вручную. Недавно появилась новость о том, что в России разработан универсальный припой, не теряющий своих свойств более года, причем применяться он может не только в энергетическом машиностроении, но и при создании авиадвигателей, добывающей промышленности, сельском хозяйстве и многих других сферах
Зачем вообще нужен такой припой?
У каждого материала свои свойства, которые сильно отличаются от свойств других материалов. Универсальный же припой открывает новые возможности и удешевляет процессы. Что касается возможности, то это, например, увеличение износостойкости и прочности материалов.
Все просто, основная задача — это равномерное распределение материала по поверхности детали. Если раньше использовался или порошковый материал, или паяльные пасты, которые дозировались преимущественно вручную, и с равномерностью нанесения были проблемы, то с нашей разработкой таких проблем не возникает.
Дорогостоящий компонент можно наносить на рабочую поверхность детали, выполненной из относительно недорогого материала. Без высокотемпературной вакуумной сварки эту деталь пришлось бы целиком выполнять из дорогостоящих материалов.
Пример — нанесение на PDC-долото износостойкой наплавки с высоким содержанием карбидов вольфрама. Такие долота используются, в частности, в нефтегазовой отрасли.
Еще один пример — изготовление защитных втулок центробежных насосов, которые используются, в том числе, на АЭС, в нефтегазовой промышленности и т.п. Припой дает возможность нанести покрытие небольшой толщины (доли миллиметра) с хорошими антифрикционными свойствами и адгезией около 200 МПа.
В авиастроении практически все операции по сварке, выполняемые по традиционной технологии, очень трудоемки. Проблема в том, что используемые припои поставляются в виде полуфабрикатов, и их уже смешивают перед выполнением операции по сварке. Во многих случаях счет идет на часы. При этом обычные припои во многих случаях нестабильны, плюс отдельные компоненты приходится тщательно дозировать.
Тут можно вспомнить один из выпусков советского киножурнала «Фитиль» про «Золотую гайку», вытачиваемую под нужны производства каждый раз на станке отдельно. Подсчитав стоимость таких «кастомных» гаек, пришли к выводу, что они натурально выходят по цене золота. До недавнего времени так было и с припоем для пайки компонентов сложного промышленного оборудования.
Это только концепт или уже готовый продукт?
Данный материал с 2020 года не только производится, но и массово используется при производстве уплотнений паровых и газовых турбин. В России высокотемпературный ленточный припой на органических связующих с рабочими температурами от 800° С до 1350° С производит «РОТЕК». Компания изначально создавала этот припой для себя — как раз для сборки турбин, о чем говорилось в самом начале.
Пайка с использованием этого нового припоя доказала свою эффективность в турбинах Rolls-Royce и General Electric. Кроме этого, компания поставляет компоненты, спаиваемые универсальным припоем, практически для всех видов российских авиадвигателей.
Какие материалы лучше всего подходят для высокотемпературной пайки
Пайка — бесспорно деликатная операция, удивительно сложная по своей сути. Успех зависит от понимания и контроля определенных термодинамических процессов, включая окисление поверхности, образование интерметаллидов и свободную энергию поверхности. Процесс может быстро пойти не так, если под его руководством не будет руководить опытный оператор или профессионал. Более того, после завершения процесса пайки обстоятельства, при которых должны работать паяные соединения, часто можно рассматривать как экстремальные ситуации — среды, характеризующиеся особенно высокими или низкими температурами, интенсивным давлением в верхних слоях атмосферы или на глубинах океана и электрическими напряжениями в верхний киловольтный диапазон.
Как опытные металлурги подразделения металлообработки AMETEK ECP хорошо знают из многолетнего опыта: высокая температура может создать одну из самых опасных сред, в которой используются спаянные электрические компоненты или микроэлектронные корпуса. Из-за этого риска выбор лучшего чистого сплава принесет дивиденды промышленным клиентам, которым требуются преформы припоя, предназначенные для работы при температурах до 300 градусов Цельсия. Сегодня мы более подробно рассмотрим некоторые из этих материалов и выясним, что делает их идеальными для самых жарких сред.
Преодолевая исторический прецедент
На протяжении большей части истории современной пайки свинец служил основным металлом как для соединения преформ, так и для припоя. Фактически, AMETEK ECP по-прежнему использует свинец для производства паяльной и соединительной проволоки. Обычно металлурги-чеканщики создают эту проволоку, используя не менее 85 процентов свинца, а затем заполняя все незавершенные места серебром и оловом, чтобы обеспечить максимально прочный компонент.Известной причиной этого является высокая температура плавления свинца.Например, сплав № 1000 для чеканки, который полностью состоит из свинца (за исключением незначительного количества примесей), может выдерживать температуру до 326 градусов по Цельсию (чуть ниже 620 градусов по Фаренгейту) перед тем, как он расплавится.
Однако, поскольку широкая общественность стала хорошо осведомлена о том, насколько токсичным может быть свинец в определенных контекстах — из-за испарений, выделяемых при плавке или во время других этапов производственного процесса, если назвать только два примера — использование свинца было сведено к минимуму. или исключены во многих сделках, за исключением ситуаций, в которых это абсолютно необходимо.Правила, соблюдаемые Агентством по охране окружающей среды (и, в меньшей степени, Управлением по охране труда), строго контролируют применение элемента.
В ответ на такое развитие правил AMETEK ECP и Coining были вынуждены мыслить нестандартно. Этот спрос привел к разработке более 200 уникальных сплавов, которые в настоящее время составляют каталог преформ для припоя Coining. Некоторые из этих материалов содержат свинец, но многие — нет. Как мы вскоре коснемся, другие металлы лучше подходят для экстремально высоких температур.
Выбор сплава
При просмотре списка вариантов преформ для припоя AMETEK ECP становится ясно, что доступные варианты — это сплавы на основе золота или свинца. Сплавы на основе золота полезны в приложениях с высокой надежностью, например, в аэрокосмической сфере, где стоимость меньше влияет на качество и надежность. Сплавы на основе свинца полезны в промышленных приложениях, где стоимость является основным фактором.Несмотря на опасность для окружающей среды и здоровья, создаваемую его использованием, свинец по-прежнему используется во многих промышленных приложениях, где альтернативных вариантов замены свинца еще не существует.RoHS имеет исключение — исключение 7a — для свинца, используемого в высокотемпературных припоях, где содержание свинца составляет> 85% по весу.
Сплавы на основе серебра и меди
С учетом всего вышесказанного, оптовые закупки преформ из чистого золота или золотых сплавов могут быть не идеальными или реалистичными для бюджета каждой компании. Таким образом, компания Coining выступила с инициативой разработки сплавов на основе других прочных металлов, чтобы предоставить клиентам AMETEK ECP вариант, предлагающий аналогичные характеристики по более скромной цене.В культурном отношении серебро часто занимает второе место после золота по показателям, включая его долларовую стоимость на мировых товарных весах и переносную стоимость в глазах простых людей и оценщиков ювелирных изделий. А по стандарту температур плавления он также занимает второе место, поскольку его чистая форма превращается из твердого вещества в жидкость при 961 градусе Цельсия (примерно 1762 градуса по Фаренгейту). Но для многих применений преформ для припоя 961 градус — вполне приемлемый порог. Например, большинство применений преформ из серебряного припоя с герметичными уплотнениями, таких как радиочастотные передатчики и приемники или даже в аэрокосмической технике, не будут подвергаться воздействию температур выше 900 градусов Цельсия.
В большинстве заготовок для высокотемпературного припоя, изготовленных из серебра, используются сплавы, содержащие от 45 до 90 процентов серебра, а остальная часть состоит из меди, цинка, олова и кадмия. Они могут выдерживать температуру от 700 до 950 градусов по Цельсию. Сплавы, состоящие в основном из меди, такие как сплав Coining No. 40489, смесь меди и фосфора, имеют аналогичную прочность, при этом температура плавления этого конкретного металла составляет 905 градусов.
Coining, AMETEK ECP предлагает клиентам, нуждающимся в преформах и деталях для высокотемпературной пайки, широкий выбор вариантов.Но на случай, если потребность клиента не будет точно соответствовать одному из существующих вариантов, сотрудники AMETEK ECP и Coining всегда готовы создать совершенно новые смеси металлов. Даже когда клиентам требуются точные спецификации для работы в высокотемпературных средах нишевых приложений, металлурги будут работать с клиентами, чтобы создать идеальный запатентованный сплав. Это одновременное стремление к инновациям «на лету» и высокому уровню обслуживания клиентов является ключевым фактором десятилетий успеха AMETEK и ее дочерних компаний в области электронных компонентов и упаковки.
Sn10Pb90 Высокотемпературная оловянно-свинцовая паяльная паста для компании PCB
Sn10Pb90 для печатных плат — классический тип высокотемпературной оловянно-свинцовой паяльной пасты.Его сплав содержит 10% олова и 90% свинца. Его рабочая температура соответствует температуре предварительного нагрева от 90 ℃ до 150 ℃, температуре плавления 268-301 ℃,
Паяльная паста 10/90, являющаяся одним из продуктов серии с выводами, разработанных нашей компанией, обеспечивает чрезвычайно хороший эффект пайки. . Экспортировался в Индию, Россию и другие страны. Более того, мы ищем агентов по всему миру.
Приложения
Высокотемпературная паяльная паста Sn10Pb90 применима для печатных плат светодиодов, разнообразных осветительных приборов, материнских плат компьютеров, материнских плат телефонов, печатных плат, устройств для поверхностного монтажа, а также всех видов высокоточных схем доски.
Характеристики
1. Благодаря превосходной текучести и хорошему эффекту пайки, наш продукт может выполнять изысканную печать контактной площадки, расстояние между которыми может составлять всего 0,3 мм.
2. В процессе непрерывной печати наблюдается очень небольшое изменение вязкости. Вязкость не изменится даже после 8 часов работы стальной сетки. Более того, наш продукт может сохранять благоприятный и непрерывный эффект печати.
3. Исходная форма не изменится после нескольких часов печати.Кроме того, это не повлияет на сборку для поверхностного монтажа.
4. Кроме того, наша высокотемпературная оловянно-свинцовая паяльная паста Sn10Pb90 для печатных плат может обеспечить хорошее смачивание подложки из различных материалов.
5. Благодаря прекрасным характеристикам пайки, этот продукт не образует крошечных шариков припоя после завершения процесса пайки.
Лист технических данных
Спецификация
| Спецификация | Sn10Pb90 |
| Внешний вид | Клейкая паста серовато-черного цвета |
| Вес | 500 г / бутылка |
| Точка плавления, ℃ | 268-301 |
| Спец.Плотность, г / см 3 | 8,60 |
| Предел прочности, МПа | 51,3 |
Химические компоненты
| Тип | Химический состав (мас.%) | ||||||||
| Sn | Pb | Sb | Cu | Bi | Zn | Fe | Al | Cd | |
| Sn10Pb90 | 10 ± 0,5 | Содержание остатков | <0.2 | <0,08 | <0,1 | <0,001 | <0,02 | <0,001 | <0,002 |
Метод консервации
Высокотемпературная оловянно-свинцовая паяльная паста Sn10Pb90 для печатных плат лучше хранить при температурный диапазон от нуля до 10 ℃. Срок службы негерметичного изделия 6 месяцев. Кроме того, наш продукт нельзя подвергать воздействию солнечных лучей.
Jufeng Solder Co., Ltd. была основана в 2006 году. Мы занимаемся исследованиями и разработками, производством и продажей припоев более десяти лет.Наша продвигаемая продукция в основном включает в себя, среди прочего, различные типы припоев, прутков, паяльных паст, порошковых припоев, флюсов и сварочных аппаратов. Эти продукты обычно используются в таких областях, как связь, электрические приборы, электронные приборы, счетчики и некоторые другие. Наша компания получила сертификаты ISO9001: 2000 и ISO9001: 2008. Многие экологически чистые продукты прошли сертификацию SGS, RoHS и другие.
Схожие названия
Крем-припой для свинцового сплава | Паяльная паста для металла | Паяльная паста для печатных плат
Kapp TecZ Высокотемпературный алюминиевый припой
KappTecZ ™ Кадмий-цинк-серебряный припой — это высокотемпературный высокопрочный припой, который можно использовать для большинства металлов, но он очень хорошо работает с алюминием, медью и нержавеющей сталью.Он обладает высокой устойчивостью к вибрации и нагрузкам, а также хорошим удлинением для использования с разнородными металлами. При температуре выше 600 ° F (316 ° C) этот припой очень жидкий и проникает в самые близкие стыки.
KappTecZ ™ используется с флюсом, подходящим для основного металла, и его эксплуатационные характеристики аналогичны более дорогим серебряным припоям. Соединения обладают хорошей коррозионной стойкостью, высокими электрическими свойствами, а также высокой прочностью на сдвиг и растяжение.
Применения
KappTecZ ™ — припой из сплава серебра общего назначения, используемый для соединения черных и цветных металлов, где требуется высокая прочность при сравнительно низкой температуре. KappTecZ ™ будет паять все паяемые металлы, включая алюминий, а также алюминий с медью. Его часто используют для соединения нержавеющей стали с медью и алюминием.
ПРИМЕЧАНИЕ: Кадмий опасен для здоровья. Меры предосторожности и меры защиты см. В паспорте безопасности.Кадмиевые припои ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать для пищевых продуктов или питьевой воды. См. KappFree ™ и / или KappZapp ™ для меди и нержавеющей стали и / или KappAloy ™ для алюминия, пригодного для пищевых продуктов и питьевой воды.
Недвижимость
В следующей таблице представлены типичные физические свойства паяных соединений KappTecZ ™ . * Значения прочности даны для среднего соединения меди с медью и являются общими рекомендациями при выборе припоя для конкретного применения.Многие факторы, такие как материалы, температура и способ нанесения, определяют конечный результат. Позвоните в службу технической поддержки Kapp, чтобы обсудить ваши конкретные потребности. Мы рекомендуем протестировать соответствующие сплавы в вашем конкретном приложении, чтобы убедиться в их пригодности. Образцы сплавов Каппа всегда доступны по запросу.
Состав | |
Кадмий (Cd): | 78% |
Цинк (Zn): | 17% |
Серебро (Ag): | 5% |
| |
Технические характеристики | |
Диапазон плавления: | 480-600 ° F (249-316 ° C) |
Электропроводность: | 20.6 (% IACS) |
Прочность на сдвиг (медь): | 12000 фунтов на кв. Дюйм при 72 ° F (22 ° C) |
Прочность на сдвиг (сталь 1020): | 13000 фунтов на кв. Дюйм при 72 ° F (22 ° C) |
Прочность на разрыв: | до 25000 фунтов на кв. Дюйм |
Удельный вес: | 8.55 |
Удельное электрическое сопротивление: | 8,4% |
Cd = кадмий, Zn = цинк, Ag = серебро | |
* Примечание. Прочность на сдвиг для соединений внахлест. Прочность на растяжение зависит от основных металлов, методов пайки и типа соединения.
Варианты продукта
KappTecZ ™ доступен в стандартных формах:
- 1/32 дюйма (0.031 ”) (0,8 мм)
- 1/16 дюйма (0,063 дюйма) (1,6 мм)
- 1/8 дюйма (0,125 дюйма) (3,2 мм)
Сплавы и формы на заказ — наша специальность. Позвоните в Kapp Alloy, чтобы обсудить, какой размер и диаметр вам подходят.
Рекомендуемый флюс
Щелкните здесь, чтобы просмотреть технические данные KappTecZ ™
Щелкните здесь, чтобы просмотреть паспорт безопасности KappTecZ ™
Высокотемпературные бессвинцовые припои: свойства и возможности
K. Suganuma, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. , 5 (1) (2001), стр. 55–64.
Артикул CAS MathSciNet Google Scholar
K.N. Ту, А. Gusak, and M. Li, J. Appl. Phys. , 93 (2003), стр. 1335–1352.
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google Scholar
J.H. Ким, С. Чон и Х. Ли, Матер. Пер. , 43 (2002), стр.1873–1878 гг.
Артикул CAS Google Scholar
S.F. Corbin, J. Electron. Матер. , 34 (2005), стр. 1016–1025.
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google Scholar
М. Реттенмайр, П. Ламбрахт и Б. Кемпф, Adv. Инженер. Матер. , 7 (2005), стр. 965–969.
Артикул CAS Google Scholar
Э. Жерве, Р.Дж. Барнхерст, К.А. Loong, J. Metals , 37 (11) (1985), стр. 43–47.
CAS Google Scholar
F. Cay and C. Kurnaz, Mater. Дизайн , 26 (2005), стр. 479–485.
Артикул CAS Google Scholar
M. Rettenmayr et al., J. Electron. Матер. , 31 (2002), стр. 278–285.
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google Scholar
N. Kang et al., J. Alloys Comp. , (2008), DOI: 10.1016 / j.jallcom.2007.12.048 .
T. Shimuzu et al., J. Electron. Матер. , 28 (1999), стр. 1172–1175.
Артикул Google Scholar
S.J. Kim et al., Mater. Пер. , 49 (2008), стр. 1531–1536.
Артикул CAS Google Scholar
К. Суганума, Ж.-Э. Ли и К.-С. Ким, «Высокотемпературные бессвинцовые припои Zn-Sn и Zn-In» (презентация на симпозиуме E Spring Meeting 2007 MRS: бессвинцовые и RoHS-совместимые материалы и процессы для микроэлектроники, Сан-Франциско, 11–12 апреля 2007 г. ).
J.E. Lee et al., Mater. Пер. , 46 (2005), стр. 2413–2418.
Артикул CAS Google Scholar
J.E. Lee et al., Матер. Пер. , 48 (2007), стр. 584–593.
Артикул CAS Google Scholar
S.J. Kim et al., J. Electron. Матер. (2008), DOI: 10.1007 / s11664-008-0550-0 .
С. Мотодзима и Х. Мизутани, J. Mater. Sci. , 23 (1988), стр. 3435–3439.
Артикул CAS Google Scholar
S.-J. Ким и др., «Межфазные реакции модуля AlN-DBC, прикрепленного к кристаллу, с использованием высокотемпературных припоев Zn-Sn» (презентация на ежегодном собрании и выставке TMS 2008, Новый Орлеан, 10–14 марта 2008 г.).
K. Suganuma et al., J. Mater. Res. , 13 (1998), стр. 2859–2865.
Артикул CAS Google Scholar
М. Уэсима, частное сообщение (24 марта 2008 г.).
J.M. Song, H.Y. Чуанг, З.М. Wu, J. Electron. Матер. , 35 (2006), стр. 1041–1048.
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google Scholar
К. Суганума, Полимеры и клеи в микроэлектронике и фотонике (Пискатауэй, Нью-Джерси: IEEE, 2007), стр. 30–35.
Забронировать Google Scholar
J.N. Лалена, Н.Ф. Дин и М.В.Вайзер, J.Электрон. Матер. , 31 (2002), стр. 1244–1249.
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google Scholar
Йи Ли и К.П. Wong, Mater. Sci. Инженер. Р. , 51 (1–3) (2006), стр. 1–35.
Артикул Google Scholar
Т. Таширо, частное сообщение (24 марта 2008 г.).
M. Vuorela et al., Proc. 4-я Международная конференция по клеевым соединениям и технологиям нанесения покрытий в производстве электроники, 2000 г., (Пискатауэй, Нью-Джерси: IEEE, 2000), стр.147–152.
Забронировать Google Scholar
Х.Г. Сонг, Дж. У. Моррис и М. McCormack, J. Electron. Матер. , 29 (2000), стр. 1038–1046.
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google Scholar
J.Y. Tsai et al., J. Electron. Матер. , 35 (1) (2006), стр. 65–71.
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google Scholar
J.W. Yoon et al., J. Mater. Res. , 22 (10) (2007), стр. 2817–2824.
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS MathSciNet Google Scholar
J.W. Юн, Х.С. Чун, С. Jung, J. Mater. Res. , 22 (5) (2007), стр. 1219–1229.
Артикул ОБЪЯВЛЕНИЯ CAS Google Scholar
(PDF) Высокотемпературный бессвинцовый припой для микроэлектроники
20 JOM • Июнь 2001 г.
Таблица VII.Пакеты, используемые в оценке надежности бессвинцовой пайки BGA
Корпус шарик-шарик
Размер корпуса Размер подложки Размер шага матрицы
Тип (мм) Материал ввода / вывода (мил) (мм) (мм)
PBGA 27 ¥ 27 256 BT 30 1,27 10 ¥ 10
FleXBGA ™ 12 ¥ 12 144 Лента 18 0,8 6,4 ¥ 6,4
Таблица VIII. Сравнение надежности бессвинцовых сплавов для fleXBGA Package
(TC1 циклический, от –40∞∞
∞∞
∞C до + 125∞∞
∞∞
∞C)
1-й средний ранг по
№ сплава на № Срок службы при отказе по 1-му среднему значению
КодНе удалось выполнить испытание состава сплава (цикл) (цикл) Срок службы при отказе
A1 Sn3.5Ag 12 12 12 1282 2100 8 8
A11 Sn4Ag1Cu 14 14 2340 2860 3 3
A14 Sn4Ag0.5Cu 14 14 2 108 2816 5 4
A21 Sn2.5Ag0.8Cu0.5Sb 14 14 2378 Sn 2
A 1
. 6Ag1.6Cu1Sb1Bi 15 15 2161 2930 4 2
A62 Sn3.4Ag1Cu3.3Bi 14 14 1864 2500 6 6
A66 Sn3.5Ag1.5In 14 14 2387 2805 1 5
B63 Sn / Pb Контроль 13 13 1845 2240 7
Таблица IX. Сравнение надежности бессвинцовых сплавов для fleXBGA Package
(TC2 циклический, 0∞∞
∞∞
∞C до + 100∞∞
∞∞
∞C)
1-й средний ранг по
№ сплава на № Срок службы при отказе по 1-му среднему значению
КодСбой испытания состава сплава (цикл) (цикл) Срок службы при отказе
A1 Sn3.5Ag 15 6 6,288 10,300 5 3
A11 Sn4Ag1Cu 15 6 6,967 9,456 4 4
A14 Sn4Ag0,5Cu 15 11 6,073 8,861 6 6
A21 Sn2,5Ag0,8Cu0,5Sb 14 6 8,089 9,2382 A 9 9,2382. 6Ag1.6Cu1Sb1Bi 14 0 N / AN / A 1 1
A62 Sn3.4Ag1Cu3.3Bi 15 0 N / AN / A 1 1
A66 Sn3.5Ag1.5In 15 13 5,630 6,448 7 7
B63 Sn / Pb Контроль 14 14 3,418 4,465 8 8
Таблица X. Сравнение надежности бессвинцовых сплавов для корпуса PBGA
(цикл TC1, –40∞∞
∞∞
∞C до + 125∞∞
∞∞
∞C)
1-й 2-й средний ранг по
№ сплава по количеству отказов Срок службы до отказа по 1-му среднему значению
КодИспытание состава сплава не выполнено (цикл) (цикл) (цикл) Срок службы до отказа
A11 Sn4Ag1Cu 14 11 4,476 4,686 5,428 5 6
A14 Sn4Ag0.5Cu 14 3 5,195 6,054 Н / Д 3 3
A21 Sn2.5Ag0.8Cu0.5Sb 14 6 3450 4621 6734 6 4
A32 Sn4.6Ag1.6Cu1Sb1Bi 15 0 Н / П / А / А 1 1
A62 Sn3 .4Ag1Cu3.3Bi 14 1 5,875 N / AN / A 2 2
A66 Sn3,5Ag1,5In 14 9 5,102 5,207 5,784 4 5
B63 Sn / Pb Control 14 14 3,395 3,462 3,710 7 7
Это было результатом низкая производительность в процессе сборки платы
в результате неправильного размещения компонентов
, а также перемычки стыков припоя
.Относительное сравнение
на основе сплава A1 показано на рисунке 5.
Анализ Вейбулла не проводился для сплава
A11, поскольку для этого сплава было только два отказа
.
При сравнении среднего срока службы все сплавы
показали лучшие результаты, чем сплав A1, для этого компонента
. Хотя средний срок службы для
A11 не рассчитывался, он также должен был быть выше
на основе данных первого отказа
, приведенных в таблице VI.Такую же тенденцию
можно наблюдать при использовании критерия первого отказа —
ria, за исключением A14, у которого срок службы до первого отказа
был ниже, чем у A1.
Прочие компоненты
Отказы наблюдались во всех сплавах
для пакета с решеткой из пластмассовых шариков.
Однако данные показали множественные отказы —
режимов и ранние отказы, которые не ожидались от этого пакета, а анализ данных
был непрактичным. Другие компоненты на испытательной машине RTV имели
гибких выводов, и, как и ожидалось, у них
не было никаких повреждений паяных соединений, когда
термоциклирование завершилось при
5000 циклов.
ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ
ПАКЕТОВ BGA
Изучение семи бессвинцовых сплавов
с двумя типами массивов шариковых решеток (BGA)
корпусов (таблица VII) было выполнено с
более распространенными условиями ускоренных испытаний.
тион. Пакеты были собраны с использованием стандартных процессов —
до ступени крепления шара —
. Во избежание отказов упаковки
возрастного уровня, все упаковки
были запечены не менее 4 часов при 125 ° C перед прикреплением шара
.После обжига шары
были прикреплены с использованием стандартного оборудования и процессов с шаровой опорой
, при этом использовалась пиковая температура оплавления
, равная 240 ° C. Пакеты
были установлены на материнских платах и протестированы
в двух отдельных условиях испытаний: от
от –40 ° C до + 125 ° C в течение 1 ч циклов и от 0 ° C до
+ 100 ° C в течение 30 минут. циклы.
В настоящее время в промышленности используются различные условия ускоренных испытаний
для оценки надежности теплового цикла
паяных соединений.Эти циклические условия
различаются по скорости нарастания, времени задержки и частоте
, все из которых
существенно не влияют на надежность измерения. Чтобы
сравнить и установить надежность системы из сплава
, важно использовать
как можно больше различных условий
, чтобы исследовать влияние условий испытаний
на относительную надежность. В этом исследовании
были использованы следующие ускоренные температурные
циклические испытания: TC1: от –40 ° C до
125 ° C, 15 мин.пандусов и выдержек, 1 цикл /
ч, и TC2: от 0 ° C до 100 ° C, 10 мин. пандусы,
5 мин. жилая, 2 цикла / час.
Хотя размер выборки из 30–45 частей
обычно используется для оценки надежности второго уровня
, следует отметить, что
только 15 единиц были использованы здесь из-за сравнительного характера данного исследования
.
Кроме того, поскольку для монтажа платы использовался только флюсовый процесс (без паяльной пасты
) —
, некоторые компоненты показали очень ранние отказы
.Такие ранние отказы не учитывались при анализе данных.
Сравнение надежности для
FleXBGA Package
TC1 Condition, –40
∞
C до 125
∞
C
Пакеты fleXBGA в сочетании с
испытание TC
9 представляют собой наиболее суровый тепловой цикл 9. комбинация тестов BGA.В таблице VIII представлена сводка отказов —
единиц, наблюдаемых в конце 4850 циклов,
, когда вышли из строя все единицы для каждой системы из сплава
.В таблице также показан рейтинг
всех сплавов в отношении первого отказа
и среднего срока службы. Данные показывают, что все сплавы
работают лучше, чем эвтектический припой оловянно-свинцовый
для этого корпуса, и условия испытаний
, за исключением эвтектического сплава олово-серебро A1
. Однако анализ исходных данных
и график Вейбулла
показали, что режимы двойного отказа
для A1 с семью компонентами
выходят из строя намного раньше, чем другие.Анализ первых отказов
показал отсутствие признаков растрескивания припоя. Хотя
не удалось определить точную причину отказа
, ранние отказы, вероятно, связаны с процессом поверхностного монтажа, в котором
не использовалась паста.
Сравнивая средний срок службы других бессвинцовых сплавов
, пять лучших сплавов демонстрируют улучшение срока службы
как минимум на 25% по сравнению с
эвтектики олово-свинец.Более того,
этих пяти сплавов показали очень похожие
; Разница в надежности в пределах
иэтих сплавов составляет всего 6%. Сравнение
для первого отказа также указывает на аналогичное поведение для пяти ведущих сплавов.
Интересно отметить, что два
High Temperature Solder Training — Blackfox Institute
Высокотемпературная пайкаblackfoxadmin2020-08-31T17: 02: 06-06: 00Описание курса:
Высокотемпературная пайка — это практический курс, предназначенный для тех, кто имеет предыдущий опыт пайки и требует углубленного изучения основ пайки HMP, правильных методов пайки, ухода за оборудованием, защиты от электростатических разрядов, безопасности и общих требований к пайке электронных сборок.
В производстве электроники существует множество ситуаций, когда необходимо использовать припой с высокой температурой плавления. Для внедрения HMP припоя потребуется температура пайки выше, чем у стандартных эвтектических припоев Sn / Pb. Производители пайки при высоких температурах должны знать несколько простых правил, чтобы предотвратить катастрофические отказы компонентов или платы.
Каждый учащийся получит знания, необходимые для обеспечения качественных навыков и последних приемлемых требований к качеству для всех классов продуктов для пайки и восстановления соединений с использованием припоев HMP.
Что получает студент:
- Учебное пособие для студентов по пайке с пошаговыми инструкциями.
- Качество изготовления Печатная плата с компонентами для практического экзамена.
Цель курса:
После успешного завершения этого учебного задания участник получит:
- Общие правила безопасности при ручной пайке.
- Обращение с электростатическим разрядом и печатными платами.
- Паяльник и руководство по обслуживанию паяльника.
- Методы выбора правильной температуры и размера наконечника.
- Химия припоя и флюса HMP и почему они используются.
- Создайте приемлемые паяные соединения, используя припой HMP.
- Очистка печатной платы.
- Проверить работу на соответствие стандартам.
- Методы ремонта
После успешного завершения письменного и практического экзаменов участники получат сертификат Blackfox, действительный в течение 24 месяцев.
| Предварительные требования: | Предыдущие навыки пайки |
| Длина класса: | 2 дня |
Обучение и сертификация Blackfox по высокотемпературной пайке — важный шаг, который может сделать ваша компания, чтобы соответствовать стандартам пайки IPC.Отправьте ключевой производственный персонал на наш курс обучения высокотемпературной пайке и станьте эталоном качества в электронной промышленности.
Высокотемпературный припой на основе Zn-Sn — краткий обзор
[1] А.Кроупа, Д. Андерсон, Н. Ху, Дж. Пирс, А. Уотсон, А. Динсдейл и С. Макледжон, ASM International, Journal of Materials Engineering and Performance, Vol. 21 (2011), стр 629-637.
[2] ГРАММ.Цзэн, С. Макдональд и К. Ногита, Надежность микроэлектроники, 52 (2012), стр.1306-1322.
[3] Р.Гурфи и К. Уокер, ASM International, Американское сварочное общество, (2012), стр. 188-195.
[4] С.-J. Ким, К. -С. Ким, С. -С. Ким, С. -Й. Канг, К. Суганума, Материальные операции, т. 49 (7), (2008), стр. 1531-1536.
[5] Дж.Карл, Путлиц и А. Кэтлин, и Сталтер, Марсель Деккер, Inc., (2004), стр.716.
[6] М.А. Хьюк, С. К. Ислам, Б. Дж. Блалок, К. Су, Р. Виджаярагхаван и Л. М. Толберт, факультет электротехники и компьютерных наук, Университет Теннесси, Ноксвилл. (2008).
[7] А.Хак, Б. Х. Лим, А. С. М. Хасиб и Х. Х. Масьюки, J Mater Sci: Mater Electron, (2011), стр. 115-123.
[8] Дж.Драпала, А. Крупа, Б. Сметана, В. Водарек, Д. Петлак и Р. Буркович, Академия наук Чешской Республики, (2011).
[9] Л.Ли, Ю. Лю, Х. Гао, З. Гао, J Mater Sci: Mater Electron, (2012).
[10] Дж.-Е. Ли, К. -С. Ким, К. Суганума, Дж. Такенака и К. Хаджио, Materials Transactions, Vol. 46 (11) (2005), стр. 2413-2418.
[11] Дж.-Е. Ли, К. -С. Ким, К. Суганума, М. Иноуэ и Г. Изута, Materials Transactions, Vol. 48 (3) (2007).
[12] К.Suganuma, патент Японии 2004-237375 (26 августа 2004 г.).
[13] Р.Махмуди, М. Эслами, Journal of Electronic Materials, Vol. 39 (11) (2010).
[14] С.Ким, К. -С. Ким, С. -С. Ким, К. Суганума и Г. Изута, Журнал электронных материалов, Vol. 38 (12) (2009).
[15] Т.Такахаши, С. Комацу, Х. Нисикава и Т. Такемото, Journal of Electronic Materials, Vol. 39 (8) (2010).
[16] Р.Махмуди и М. Эслами, J Mater Sci: Mater Electron, 22 (2011), стр.1168-1172.
[17] С.Ким, К. -С. Ким, С. -С. Ким, К. Суганума, Журнал электронных материалов, Vol. 38 (2) (2009).
[18] С.Ким, К. -С. Ким, К. Суганума и Г. Изута, Журнал электронных материалов, Vol. 38 (6) (2009).
[19] Дж.Р. Дэвис. ASM International, Материальное информационное общество, (1993), стр. 370–380.
[20] М.М. Аведесиан и Х. Бейкер, ASM International, The Materials Information Society, (1999), стр. 314.
[21] Р.Г. Бухайт, Р. Келли, Н. А. Миссерт и Б. А. Шоу, Электрохимическое общество, Vol. 2003 (2004), с.490.
.