Флюс для пайки медных и никелевых сплавов

 

Изобретение относится к пайке, в частности к составу флюса для пайки медных и никелевых сплавов, и может использоваться при пайке газоплазменной аппаратуры, криогенной техники, теплообменников. Цель изобретения - повышение активности флюса. Флюс содержит (мас.%) хлорную медь 10-14

хлористый калий 4-6

борфторид калия 52-64

гексафторфосфат лития 22-28. При нагреве флюса во время пайки его компоненты разлагаются с выделением фтористого бора, хлора, создающих кислую атмосферу, в которой хорошо идет распад гексафторфосфата лития с выделением пятифтористого фосфора. Наличие выделения этих активных газов обусловливает эффективное удаление с поверхности металлов окислов, перевод их в галогениды и оксигалогениды, имеющие достаточно низкую температуру плавления. Частичное восстановление фосфора обусловливает лучшую растекаемость припоя, приобретающего самофлюсующие свойства. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„15991 2 (51)5 В 23 К 35 363

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ т»с

CuCI CuC1 + С1, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4601110/31-27 (22) 01 ° 11.88 (46) 15»10 90» Бюл У 38 (71) Краматорский индустриальный институт (72):В,Т.Катренко,:А.В Грановский, .Н А,Макаренко,:А,В.Дубинин и:П,А,Гавриш ,(53) 621.791 ° 3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1374627, кл В 23 К 35/363, 1987» (54) ФЛ10С ДЛЯ ПАЙКИ МЕДНЫХ И НИКЕЛЕ

ВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к составу флюса для пайки медных.и никелевых сплавов, и может использоваться при пайке газо пламенной аппаратуры, криогенной тех" ники, теплообменников, Цель изобреИзобретение относится к пайке, в частности к составу для высокотемпературной пайки металлов, и может найти применение в различных областях техники при пайке медных и никелевых сплавов, например при пайке газопламенной аппаратуры, криогенной техники, теплообменников °

: Цель изобретения - повышение активности флюса.

Флюс имеет следующий состав, мас.7:

Хлорная медь, 10-14

Хлористый калик 4-6

Борфторид кадмия 52-64

Гексафторфосфат лития 22 28

2 тения - повышение активности флюса, Флюс содержит, Mac„X: хлорная медь

IQ-14; хлористый калий 4 6; борфто рид калия 52-64; гексафторфосфат лития 22-28 При нагреве флюса во время пайки его компоненты разлагаются с выделением фтористого бора, хлора, создающих кислую атмосферу, в которой хорошо идет распад гексафторфосфата лития с вьщелением пятифтористого фосфора, Наличие вьщеления зтих активных газов обусловливает эффективное удаление с поверхности метал лов окислов, перевод их в галогениды и оксигалогениды, имеющие достаточно низкую температуру плавления»Частичное восстановление фосфора обусловливает лучшую растекаемость при поя, приобретающего самофлюсующие свойства ° 2 табл, Гексафторфосфат лития LiPF полу чается взаимодействием гидрата окиси лития с гексафторфосфатной кислотой

Li0H + НРР LiPF g + Н Оэ

Хлорная медь при нагреве отшеп ляет хлор выделяющийся в атомарной - наиболее активной форме» Хлор создает кислую среду, благоприятствующую увеличению активности флюса Он переводит окислы на поверхности металла в.хлориды и оксихлориды, имеющие низкую темпе ,ратуру плавления и легкоотшлаковы вающкеся, что облегчает лужение» При 1599172 содержании хлорной меди менее 10 ее влияние оказывается недостаточным, При содержании хлорной меди более

14% дальнейшего улучшения свойств флюса не происходит, Хлористый калий образует с хлорис той медью получающийся в результате разложения хлорной меди легкоплавкий сплав, что обеспечивает расширение температурного диапазона действия флюса, увеличивает время его воздей ствия на паяемый металл, улучшает ак тивность флюса, При содержании хлористого калия менее 4X его влияние оказывается недостаточным, при содер жании хлористого калия более б даль нейшего улучшения свойств флюса не происходит»

Борфторид кадмия при нагреве раэ 20 лагается

Cd (BF «) CdF q + 2В 3 О

Выделяющийся фтористый бор реагирует с окислами на поверхности паяемого металла

3Ni0 + 2BF - 3NiF + В Оз

Образующиеся при реакции легкоплав кие фториды и окись бора способст 30 вуют процессу смачивания металла»

Борфторид кадмия способствует совместно с хлорной медью созданию кислой среды в зоне пайки, Так как кад мий двухвалентный металл, то молеку- 35 ла его борфторида выделяет при нагре ве в два раза больше фтористого бора, чем обычно применяемые фторбораты калия или натрия, К тому же выход фтористого бора происходит в течение 40 более длительного периода, что также способствует повышению активности флюса. Фтористый кадмий, образующийся при распаде борфторида кадмия, легко образовывает комплексные соеди 45 нения с низкой температурой плавле» ния с окислами металлов, что способ ствует удалению окисной пленки на поверхности металла При содержании борфторида кадмия менее 52 его влия« 50 ние оказывается недостаточным, при содержании борфторида кадмия более 64% дальнейшего улучшения свойств флюса не происходит, Гексафторфосфат лития при нагреве 55 в кислой среде, обусловленной присутствием хлора, выделяющегося при распаде хлорной меди и фтористого бора, образующегося при распаде борфторида кадмия, разлагается

Т С

Р 6 . LiF +

Пятифтористый фосфор, выделяющий ся при этом распаде, - весьма ðåàêционноспособное вещество ° Он реаги™ рует с окислами на поверхности металлов

5Cu0 + 2PF 5CuI > + Р О>.

Т»C

Таким образом осуществляется перевод тугоплавких окислов в легкоплавкие фториды, что также способствует улучшению смачивания припоем основного металла, Многие окислы, температура плавления которых велика, переводятся в газообразные вещества

5.SiO + 4PFg - 2P О <+ 5SiF<Ф

Кроме того, происходит и восстановление фосфора активными элементами припоя и металла

5А1 + 3PF - 5А1Р. + ЗР.

Фосфор растворяется в припое, придавая ему самофлюсующие свойства, Так как пятифтористый фосфор и фтористый бор - газы, то они обеспечивают удаление окислов с поверхности паяемого металла не только в мес-. те нахождения флюса, но и на некото ром расстоянии от него. Это снижает требования к тщательности нанесения флюса, улучшает условия пайки в труднодоступных местах, способствует улучшению смачиваемости флюсом и припоем основного металла, что повышает активность флюса» Выделяющийся при распаде гексафторфосфата лития фтористый литий также способствует повышению активности расплавленного флюса, улучшает растворение окислов в нем, При содержании гексафторфосфата лития менее 22 его влияние недостаточно, при содержании гексафторфосфата лития более 28 происходит окрупчивание паяного соединения.

Примеры выполнения флюса представлены в табл,:1 °

На образцы размером 60х60х5 мм наносили по 2 г флюса и 0,2 r npu поя Пср 72, вводили в печь, нагретую до 1000 С, на 300:с, Свойства фугаса представлейы в табл,:2 °

5 159917

Как следует из таблицы 2, предлагаемый флюс оптимального состава (составы 2-4) имеет явные преимущест ва перед прототипом, при содержании компонентов во флюсе больше или мень

5 ше оптимального свойства флюса ухудшаются,.

Формула изобретения

Флюс для пайки медных и никеле вых сплавов, содержащий хлорную медь, Таблица

° а аФ е

Содержание компонентов, мас.Ж; составов

Компоненты

1 2 3 4

8 10 12 14

47

57

71

26

18

Таблица 2

Состав Площадь растекания припоя, мм 1 флюса рон

АЖ9»

82

83

84

102

103

101

89

91

94

92

96 109

104 110

110 114

108 112

102 108

2

4

Составитель . Л,Абросимова

Техред М.Дидык

Редактор А.Долинич

Корректор Т, Палий

Заказ 3110 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Хлорная медь

Хлористый ка.лий

Борфторид кадмия

Гексафтор фо сфат

2 6 хлористый калий„ о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше ния активности флюса, он дополнитель но содержит борфторид кадмия, гекса фторфосфат лития при следующем соот ношении компонентов, мас ° Õ:

Хлорная медь 10 14

Хлористый калий 4 6

Борфторид кадмия 52 64

Гексафторфосфат лития 22 28