Состав для подготовки паяемой поверхности под пайку

 

Изобретение относится к области пайки, в частности к составу для подготовки паяемой поверхности под пайку . Целью изобретения является использование деталей с поверхностью, полностью потерявших способность к пайке, и обеспечение высокого качества паяного шва. Состав содержит сдедукмцие компоненты, мас.%: глицерин 60-80, соляно-кислый гидроксиламин 2-9, тетрафторборат аммония 3-7, вода - остальное. Данный состав равномерно покрывает флюсуемую или пгшемую поверхность, обладает высокой активностью, обеспечивая хорошую с S растекаемость и ускорение проникновения припоя в зазоры. 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

478 А1 (191 (111 (594 2 К 35 24

1 р °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3925163/25-27 (22) 23.05.85 (46) 15.10.86. Бюл. Р 38 (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им.И.И. Мечникова (72) О,П.Канчуковский, Л.В.Мороз, Н.Ф.Чуев, С.В.Николаева и К.В.Лыков (53) 621.791.3(088.8) (56) Хряпин В.Е. Справочник паяльщика. М.: Машиностроение, 1981, с. 169, 1984, с. 210.

Авторское свидетельство СССР

Ф 713669, кл. В 23 К 35/362, 1980. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПАЯЕМОЙ

ПОВЕРХНОСТИ ПОД ПАЙКУ (57) Изобретение относится к области пайки, в частности к составу для подготовки паяемой поверхности под пайку. Целью изобретения является использование деталей с поверхностью, полностью потерявших способность к пайке, и обеспечение высокого качества паяного шва. Состав содержит следуняцие компоненты, мас.7.: глицерин

60-80, соляно-кислый гидроксиламин

2-9, тетрафторборат аммония 3-7, вода — остальное. Данный состав равномерно покрывает флюсуемую или паяемую поверхность, обладает высокой активностью, обеспечивая хорошую

C растекаемость и ускорение проникнове- щ ния припоя в зазоры. 1 табл.

20

2-9 гидроксиламин

Тетрафторборат аммония

Вода

3-7

Остальное

НО

Си

S0 НО НО СН

СН ОН

СН OH !

СН Он

2! 1263

Изобретение относится к пайке, в частности к составам для подготовки поверхностей деталей труднопаяемых металлов и сплавов, например хромоникелевых сплавов железа, никеля, железоникелевых сплавов, манганина, нержавеющей стали и других сплавов для пайки легкоплавкими припоями.

Цель изобретения — использование деталей с поверхностью, полностью по- 10 терявших способность к пайке, и обеспечение высокого качества паяного шва.

Состав для подготовки паяемой поверхности под пайку содержит "солянокислый гидроксиламин и тетраборат аммония при следующем соотношении компонентов, мас. :

Глицерин 60-80

Соляно-кислый

Использование труднонаяемых деталей с поверхностью, полностью потерявших способность к пайке, и обеспечение высокого качества паяного шва достигается прежде всего за счет воэможности реставрации (возвращения поверхности деталей) за счет способности паяться без изменения физико-технических параметров изделий и нарушения целостности и укрепления слоя на границе основного металла и металла, предназначенного под пайку. Это достигается прежде всего введением в состав, содержащий активный трехатомный спирт (глицерин) сбляно-кислого гидроксиламин и тетрафторбората аммония, которые в водных растворах, являясь более подвижными, активизируют переход окисно-нитридно-карбонатных комплексов и дискретных оксидных соединений как нитридных, так и карбонатных в металлические или металлоорганические соединения. Укаэанный состав хорошо растворяет ряд органических соединений, причем способен образовывать металлоорганические комплексы как на поверхности, так и зазоре (поре).

Органические комплексы вместе с бором являются элементами-раскислителями, восстанавливают оксиды и другие соединения металлов с неорганическими элементами, находящиеся на поверхности паяемого металла. Причем, явля478 2 ясь центрами активации, располагаясь по поверхности и в зазоре паяемого металла, входя с ней во взаимодействие, приводят к самофлюсующему эффекту при пайке, обеспечивая при этом высокое качество паяного шва как за счет упомяну ого механизма самофлюсования и защитного действия (препятствуя проникновению, прежде всего кислорода к месту пайки, имеющегося в воздушной среде, где ведется пайка)„ так и в результате улетучивания фторидных и хлоридных, аммонийных соединений в момент пайки.

Глицерин является хорошим растворителем для минеральных солей и многих органических соединений.

Например, с солями, оксидами и гидрооксидами многих металлов глицерин способен участвовать в образовании комплексных соединений, причем каждая молекула глицерина занимает по два координационных места

СН О

+ Cu(0H) — + СНО Cu+2H О ? 2

СН ОН

Подобные соли образуются при взаимодействии с окислами, сульфидами и гидрооксидами никеля, кобальта, цинка и др. Однако увеличение температуры при образовании оксидов одиночного порядка и тем более соединений .комплексного типа резко снижает способность глицерина переводить оксиды в растворимые комплексные соединения. Добавление хлористого гидр6ксиламина и тетрафторбората аммония усиливает способность перехода соединений, препятствующих пайке, н образования новых комплексов, способствующих использованию деталей с поверхностью, полностью потерявших .способность к пайке, обеспечению высокого качества паяного шва. Снижение вязкости глицерина при образовании водно-глицериновых смесей повышает подвижность активизирующих добавок и сп6собствует растворению з 1263478 4 соединений, которые не способны рас- ных и простых эфиров глицерина с творяться в глицерине. минеральными и органическими анионЧастично разрушая (разрыхляя) ными остатками, имеющимися на подиэлектрический, непаяющийся покров, верхности эа счет коррозии или друтетрафторборат аммония или соляно- > гих адсорбционных процессов. В прикислый гидроксиламин, восстанавли- сутствии металлов этот процесс усивая и окисляя поверхность, способст- ливается. Например, с нитратами, вует образованию на поверхности слож- образующимися при коррозии

5М О

CH 0 ОСа — - . » (г Ni й1

ЗН,OCHO СН0

СН20 ((1 Осна

CHg 0NOg (+ 3НЙО -ив.- CHOMO< (СН ОЙ02

СН ОН

СН ОН

1 сн он то же будет наблюдаться при образовании галоидгидринов любого (полного или неполного замещения). С сильными апротонными соединениями, например тетрафторборат аммония, в котором атом бора обладает ярко выраженными электрофильными свойствами, эфиры образуют оксониевые соединения. При этом существенным является возможность образования оксониевого соединения с простым эфиром той же самой молекулы глицерина, например

СН вЂ” СН вЂ” CH 0H СН ОН

,, вн (вв > „

0 з

Я С

Освободившиеся анионы и катионы, а 35 также некоторые классы органических соединений активно взаимодействуют на металлической поверхности между собой, образуя дополнительно ряд органических соединений, легко ката- 4О лиэируемых оксидами. Далее оксиды

"травятся", разрыхляются и восстанавливаются до металлического состояния. Образуется металлический покров . с введенными микроколичествами бора и металлоорганических соединений, которые как бы реставрируют поверх ность и подготавливают ее к образованию паяного шва высокого качества.

При увеличении содержания соляно- о кислого гидроксиламина и тетрафтор.— бората аммония свыше 9 (например 10) и 7 мас.Х (например 8) соответственно наблюдается снижение эффекта прежде всего путем нарушения способности растворения этих компоненТов в данном составе и в связи с этим нахождения в активном состоянии. Яа граниI це паяного шва обнаруживаются сгустки солей, эффект использования такого состава нигилируется. При увеличении содержания глицерина выше 80Х (например, 90 мас.Х) резко увеличивается вязкость и снижается растворимость других компонентов, входящих в предлагаемый состав и поставленная цель изобретения не достигается. Цель также не достигается и при увеличении содержания воды путем разбавления раствора и уменьшения его как активности, так и защитного и восстанавливающего (реставрационного) действия. При уменьшении количества реактивов за пределы на 4-6 мас.Х, как какого-либо одного компонента, так и нескольких, возможность использования деталей с поверхностью, полностью потерявших способность к пайке, и обеспечения качественного паяного шва отпадает за счет исчезновения свойств состава к выполнению своих

4ункций.

Предлагаемый состав равномерно покрывает флюсуемую или паяемую поверхность, обладает высокой активностью, высоким очищаемым воздействием, обеспечивает хорошую растекаемость и ускорение проникновения припоя в зазоры, что обеспечивает высокое качество паяного шва.

Обеспечение высокого качества паяного шва при использовании предлагаемого состава происходит также в связи со способностью глицерина, хлористого гидроксиламина и тетрафторборида аммония, а также их продуктов взаимодействия между собой и с подготавливаемой поверхностью при повышении температуры (при пайке) полностью разлагаться на газообразные гидроксиламин 2-9

Тетрафторборат аммония 3-7

Вода Остальное

Прототип

Э

Используются детали из труднопаяемых покрытий, которые полностью потеряли способность лаяться

Компоненты и свойства

Соотношение компонентов, мас.Ж

2 1 3 (4

5 ) 6

70

50 60

Глицерин ю

Соляно-кислый гндроксиламин 1,5 2

9,5

Тетрафторборат аммония

2,5

2,5 3

46 35

19,5

Вода

Без примесей препятствующих пайке

Поверхность

Бей приме-. сей препятс.твующих пайке

На поверхности обнаружены следы адсорбированных примесей соединений, препятствующих пайке

Поверхность деталей не подготавливается под пайку

Примеси

Без примесей, препятствующих пайке

Подготовка поверхности под пайку не произошла

1263478 4 составляющие такие, как азот, водо- Другие соотношени е соотношения состава природ, вода, аммиак, углекислый газ и, готавливаются в такой же последовадругие более сложные летучие соеди- (тельности, нения. Примеры выполнения состава и свой

g ства его представлены в таблице.

Кроме того, компоненты состава Формула изобретения позволяют осуществлять пайку без Состав, для подготовки паяемой предварительного обезжиривания поверхности под пайку, состоящий из поверхности в органических и неор- глицерина и воды, о т л и ч а юганических растворах и совместимость 1Î шийся тем, что, с целью исполььперации флюсования и обезжиривания. зования деталей с поверхностью, полСостав является водорастворимьи и ностью потерявших способность к найводосмываемым. ке, и обеспечения высокого качества

Состав готовят следующим образом. наяного шва, он дополнительно соК теплой воде в количестве 350мл 15 держит соляно-кислый гидроксиламин прибавляют 20 r хлористого гидро- и тетрафторборат аммония при слексиламина и 30 г тетрефторбората ам- дующем соотношении компонентов, мония, тщательно взбалтывают до раст- мас.7.: ворения реагентов и прибавляют 600 мл Глицерин 60-80 глицерина. Все тщательно перемвши- 20 Соляно-кислый вают до .образования однородного состава (5-15 мин). Процесс обработки ведут при 25-30 С. Температура воды

50-60 С.

I 2634 j" g

П о олжение табли ы

Усилие на

0,12

918 96 18

0,28 9

9,6

9,6 0,76

О,!

9,?

9,3

8,9

Составитель В. Полякова

Редактор Ю. Середа Техред И.Попович Корректор M . Йароши.

Заказ 5474/14

Тирах 1001

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, %-35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно- полиграфическое предприятие, г. Умгород, ул. Проектная, 4 разрыв паяного шва после пайки, кгс/м

Усилие на разрыв паяного шва через

3 мес после пайки, кгс/м

Усилие на разрыв после

6 мес, кгс/м

Обрыв по границе паяного шва при нагрузке 0,1