Припои для пайки проводниковых материалов

1. Классификация припоев

 1.1 В зависимости от температуры плавления припои подразделяются на мягкие, твёрдые и полутвёрдые:

• Мягкие припои – температура плавления до 400 °С;
• Твёрдые припои – температура плавления свыше 500 °С;
• Полутвёрдые припои – температура плавления лежит в диапазоне от температуры плавления чистого олова до 400 °С.

 Мягкие и полутвёрдые припои имеют предел прочности до 50–70 МПа при растяжении и применяются для пайки токоведущих частей, не являющихся одновременно несущими конструкциями машин и аппаратов. Пайка мягкими и полутвёрдыми припоями осуществляется паяльником или погружением деталей в расплавленный припой.

Твёрдые припои имеют предел прочности до 500 МПа и применяются в качестве припоев 1 категории прочности при пайке токоведущих частей, допускающих высокий нагрев и деталей, воспринимающих основную механическую нагрузку. Пайка твёрдыми припоями осуществляется электроконтактным способом, графитовыми или медными электродами или с помощью дуговой сварки. Мелкие детали паяют с помощью автогена.

 1.2 Система обозначения припоев

                     Обозначение марки припоя обычно начинается с буквы «П» – припой. Числа в марке припоя показывают содержание компонентов (буквы после буквы «П»)  в процентах (округлённо). Буква или буквосочетание в конце обозначения марки припоя означает, что данный компонент составляет оставшееся содержание припоя.

                    Обозначение компонентов:

• А – алюминий;
• Ж – железо;
• И – индий;
• К или Кд – кадмий;
• М – медь;
• О – олово;
• С – свинец;
• Ср – серебро;
• Су – сурьма;
• Ф – фосфор;
• Ц – цинк.

Примеры обозначений марок припоев:

• ПОС61 – припой оловянно-свинцовый, олова – 61 %, остальное – свинец;
• ПОССу61-0,5  – припой оловянно-свинцовый, олова – 61 %, сурьмы – 0,5 %, остальное – свинец;
• ПОС61М – припой оловянно-свинцовый, олова – 61 %, остальное – свинец и добавка меди;
• ПСр3И – припой серебряно-индиевый, серебра – 3 %, остальное – индий;
• ПСр3Кд – серебряно-кадмиевый, серебра – 3 %, остальное – кадмий.

 2. Мягкие и полутвёрдые припои

 2.1 Основные применения мягких и полутвёрдых припоев

•  О2 – лужение и пайка коллекторов, якорных секций и обмоток электрических машин с изоляцией класса H, лужение ответственных неподвижных контактов, в том числе содержащих цинк;
• ПОС90 – лужение и пайка внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры;
• ПОС61 – лужение и пайка электро- и радиоаппаратуры, печатных плат, точных приборов с высокогерметичными швами, где недопустим перегрев;
• ПОС40 – лужение и пайка электроаппаратуры, деталей из оцинкованного железа с герметичными швами;
• ПОС10 – лужение и пайка контактных поверхностей электрических аппаратов, приборов, реле;
• ПОСК50-18 – пайка деталей из меди и её сплавов, чувствительных к перегреву, в том числе пайка алюминия, плакированного медью. Пайка керамики, стекла и пластиков, металлизированных оловом, серебром, никелем;
• ПОС61М
• ПОССу61-0,5 – лужение и пайка электроаппаратуры, пайка печатных плат, обмоток электрических машин, оцинкованных радиодеталей при жёстких требованиях к температуре;
• ПОССу50-0,5 – лужение и пайка авиационных радиаторов;
• ПОССу40-0,5 – лужение и пайка жести, обмоток электрических машин, для пайки монтажных элементов моточных и кабельных изделий;
• ПОССу35-0,5 – лужение и пайка свинцовых кабельных оболочек;
• ПОССу30-0,5 –лужение и пайка листового цинка, углеродистых и нержавеющих сталей. Лужение и пайка проводов, кабелей, бандажей, радиаторов, различных деталей аппаратуры и приборов, работающих при температуре до 160 °С;
• ПОССу25-0,5 –  лужение и пайка радиаторов;
• ПОССу18-0,5 – лужение и пайка трубок теплообменников, электроламп;
• ПОССу95-5; ПСр3Кд – горячее лужение и пайка коллекторов, якорных секций, бандажей и токоведущих соединений электрических машин нагревостойкого исполнения и с повышенными частотами  вращения. Пайка трубопроводов и различных деталей электрооборудования.
• ПОССу40-2 – припой широкого назначения;
• ПОССу30-2 – лужение и пайка в холодильном аппаратостроении, электроламповом производстве;
• ПОССу18-2, ПОССу15-2, ПОССу10-2 – пайка в автомобилестроении;
• ПОССу8-3 – лужение и пайка в электроламповом производстве;
• ПОССу5-1 – лужение и пайка деталей, работающих при повышенных температурах;
• ПОССу4-6 – пайка белой жести, лужение и пайка деталей с закатанными и клепанными швами из латуни и меди;
• ПОССу4-4 – лужение и пайка в автомобилестроении;
• ПОСК2-18 – лужение и пайка металлизированных керамических деталей;
• ПОСИ30; ПСр3И – пайка меди и её сплавов и других металлов, неметаллических материалов и стекла с металлическими покрытиями. Пайка деталей радиоэлектронной аппаратуры. Обладает высокой жидкотекучестью и обеспечивает хорошее сцепление спаиваемых поверхностей.
• Сплавы: Вуда, Розе, Д’Арсе, Липовица с индием – легкоплавкие припои, применяемые в радиосхемах с полупроводниковыми приборами и в схемах, где припой используется в качестве температурного предохранителя.

Примечание: Сурьмянистые припои не рекомендуется применять для пайки цинковых и оцинкованных деталей.

2.2 Химический состав и физико-механические свойства мягких и полутвёрдых припоев

 Таблица 1 Мягкие припои (сплавы) с низкой температурой плавления

Таблица 2 Химический состав мягких и полутвёрдых припоев

Таблица 3 Физико-механические свойства мягких и полутвёрдых припоев

 3. Твёрдые припои

 3.1     Основные применения твёрдых припоев

• ПСр72; ПСр50 – пайка металлокерамических контактов и различных ответственных токоведущих соединений, подвергающихся изгибающим и ударным нагрузкам;
• ПСр71 – пайка деталей аналогично припою ПСр72, но где требуется большая жидкотекучесть;
• ПСр45 – пайка меди и её сплавов, нержавеющих и конструкционных сталей. Пайка короткозамкнутых обмоток роторов и демпферных обмоток высоконагруженных электрических машин. Припой обеспечивает высокую плотность и прочность паяных швов;
• ПСр25 – пайка меди и её сплавов, нержавеющих и конструкционных сталей, заменяет припой ПСР45 при выполнении менее ответственных соединений;
• ПСр25ф; ПСр15; ПМФ7 – пайка меди и её сплавов, в том числе различных токоведущих частей машин и аппаратов, не испытывающих ударных и изгибающих нагрузок;
• Л63; ПМЦ54; ПМЦ48; ПМЦ36 – пайка деталей из меди, латуни, бронзы и стали. Образуются хрупкие швы.
• ЛОК62-0,6-0,4 – пайка деталей из меди, латуни, бронзы и стали. Паяные соединения обладают высокой механической прочностью прочностью.
• ЛОК59-0,1-0,3 – пайка меди и чугуна. Паяные соединения обладают высокой прочностью и хорошо работают в условиях ударных и изгибающих нагрузок;
• ПЖЛ500 – пайка соединений, работающих при температурах до 600 °C.

3.2 Химический состав и физико-механические свойства твёрдых припоев

Таблица 4 Химический состав и физико-механические свойства серебряных твёрдых припоев

Таблица 5 Химический состав и физико-механические свойства медно-цинковых и медно-никелевых твёрдых припоев

Таблица 6 Химический состав и физические свойства серебряных припоев с пониженной температурой плавления

Таблица 7 Химический состав и физические свойства меднофосфорных припоев

       Примечание – Для меднофосфорных и серебряных припоев в качестве флюса применяют буру в виде порошка или в смеси с поваренной солью.

4. Припои для пайки алюминия

 4.1     Основные применения припоев для пайки алюминия

• 34-А; 35-А – пайка изделий из алюминия и его сплавов. Паяное соединение обладает высокой механической прочностью;
• А; В – лужение и пайка оболочек и алюминиевых жил кабелей;
• Кадмиевый – пайка алюминиевых проводов малого диаметра;
• П250А – лужение концов алюминиевых проводов, а также пайка погружением алюминиевых проводов с алюминиевыми и медными наконечниками;
• П300А – то же, пайка соединений с повышенной коррозионной стойкостью;
• П300Б – пайка заливкой алюминиевых проводов с алюминиевыми и медными деталями.
• ЦО-12, ЦА-15 – пайка жил проводов и кабелей.

 Таблица 8 Химический состав и физические свойства припоев для пайки алюминия по нормали электротехники 0АА.614.017-67

Таблица 9 Химический состав и физические свойства других припоев для пайки алюминия