Припой для пайки меди, никеля и их сплавов

 

Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя, и может быть использовано для пайки меди, никеля и их сплавов. Целью изобретения является повышение прочности паяного соединения. Припой имеет следующий состав, мас.%: фосфор 3,5-6, никель 0,5-7,0, олово 1-14, молибден 0,05-1,0, медь - остальное. Температура плавления припоя 630-740°С, прочность паяного соединения 310-340 МПа, относительное удлинение 1,3-14,0%, пористость 1-7%, площадь растекания припоя в вакууме по меди 135-550 мм<SP POS="POST">2</SP>, по никелю 41-198 мм<SP POS="POST">2</SP>, по сплаву 29НК 8-44 мм<SP POS="POST">2</SP>. Нагрев при пайке можно производить любым методом как на воздухе, так и в среде водорода. Припой можно изготовить в виде тонкой проволоки методом термоэкструзии, а также в виде прутков и лент. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) а!) А3 (53)5 В 23 К 35 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlpH ГКНТ СССР (21) 4347684/31-27 (22) 12. 10. 87 (46) 23.03. 90. Бюл. N 11 (7 1) Институт электросварки нм. Е.О.Патона (72) А.А,Россошинский, О.П.Бондарчук, А,Н.Писарев, Е.А.Сафронова, М.С.Шинкарев, С.Н.Кушнарев и Л.П.Левадный (53) 621. 791. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 219368, кл. В 23 К 35/30, 16.07.66. (54) ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ МЕДИ, НИККЛЯ И

ИХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя, и может быть использовано для пайки меди, Изобретение относится к области пайки, в частности к составу припоя, и может быть использовано для пайки изделий из меди, никеля и их сплавов, применяемых в электровакуумной промьппленн ости, Целью изобретения является повышение прочности паяного соединения.

Припой имеет следующий состав, мас.Х:

Фосфор 3,5-6

Никель 0 5-7

Олово 1,0-14

Молибден 0,05-1,0

Медь Остальн ое

Фосфор снижает температуру плавления припоя. При уменьшении содержания фосфора в припое менее 3,5% повышает-.. ся температура плавления припоя. При

2 никеля и их сплавов. Целью изобретения является повышение прочности паяного соединения. Припой имеет следующий состав, мас.Х: фосфор 3,5-6, никель 0,5-7,0, олово 1-14, молибден

0,05-1,0, медь — остальное. Темпера тура плавления припоя 630-740 С, прочность соединения 310-340 МПа, относительное удлинение 1,3-14,0Х, пористость 1-7%, площадь растекания припоя в вакууме по меди 135-550 мм, по никелю 41-198 мм2, по сплаву 29НК 844 мм2. Нагрев при пайке можно производить любым методом как на воздухе, так и в среде водорода. Припой можно изготовить в виде тонкой проволоки методом термоэкструзии, а также в ви де прутков и лент„ 1 табл. увеличении содержания количества фосфора в припое более 6Х уменьшается ударная вязкость припоя и паяного соединения.

Олово снижает температуру плавления припоя, повышает корроэионную стойкость паяного соединения, увеличивает жидкотекучесть припоя по пая- Ю емой поверхности. Распределяясь по границам зерен, олово препятствует испарению фосфора, что обеспечивает более высокую вакуумную плотность и герметичность шва. Увеличение содер- 3 жания олова (Sn)14%) приводит к охруп- Ъ. чиванию сплава, резкому снижению ударной вязкости и сопротивления срезу паяных соединений. Это происходит вследствие образования в паяном шве хрупкой фазы CuäSn и сужения области

1551502

, .-твердого раствора. При уменьшении количества олова в припое (Sn<1 0 ) не наблюдается уменьшение температуры плавления припоя. Действие олова, как ,поверхностно-активного элемента при таком его количестве выражено слабо, так как фактически все олово переходит в твердый раствор и не выделяеТся по границам зерен. 10

Никель упрочняет припой, увеличивает предел прочности на срез паяных соединений на 40 — 60 MIIa, Введение никеля способствует переходу эвтектики из пластинчатой формы в глобуляр- 15 ную. Никель расширяет область оС -твердого раствора меди за счет преимущественного образования фосфида никеля, что способствует повышению пластичности припоя. Увеличение содержания 20 никеля (Ni)7i. ) приводит к значительному повышению температуры плавления

1 припоя без существенного улучшения технологических характеристик. Умень шение количества никеля (Ni(0,5 ) не- 25 эффективно, так как не оказывает влияния на механические характеристики паян о r o со един ен и я.

Ыолибден является модификатором.

Он способствует измельчению структур- 30 ных составляющих при кристаллизации припоя, что вызывает улучшение механических свойств, повышение вакуумной плотности соединения.

Увеличение содержания молибдена ,(Ио) 1,01) приводит к образованию не35 растворимых включений в припое, охрупчивающих его, а также к повышению

1 его температуры плавления. Уменьшение

,содержания молибдена (Ио<0, 05%) не

40 ,,оказывает значительного влияния на, сплав.

Молибден практически не растворим в меди и для его введения в припой предварительно выплавляется лигату- 45 ра Ni-Ио (37 Mo). В расплав Cu-P добавпяются медь, никель, олово, а затем после полного растворения вводится измельченная лигатура Ni-Ио и тщательно перемешивается, Готовый припой разливают в прутки или слитки для дальнейшей переработки.

Все фазовые составляющие припоя способны восстанавливаться в водородной атмосфере с точкой росы от - 10 С и не препятствуют хорошему растеканию припоя в водородной среде по меди, никелю и их сплавам, Упругость паров при T=400 С не выше 2 10 мм рт.ст.

В таблице приведены примеры выполнения припоя и его свойства.

Припой можно изготавливать в виде тонкой проволоки методом термоэкструэии, а также в виде прутков и лент.

Припой показал хорошие технологические свойства при пайке в электрических печах, пайке электросопротивлением, с 1 рименением газоплазменного и индукционного способа нагрева как на воздухе, так и в среде водорода.

Данный припой может быть использован при пайке корпусов электровакуумных приборов, волноводных трактов из медных и никелевых сплавов, а также никелированной керамики с медью, Формула из обре т ения

Припой для пайки меди, никеля и их сплавов, содержащий фосфор, никель, олово и медь, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности паяного соединения, он дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фосфор 3,5-6,0

Никель 0,5-7,0

Олово 1, 0-14,0

Молибден 0,05-1,0

Иедь Остальное 155!502, 1

l !

1 1

I !

I

Й

6 !

X о о ю

lO Х 1

О Ох

Х 4 I

I 4)

v о о о съ х о ф а о

CII x

I 44

v E о

I о о о

ХОО!

1 о а

1 I CI! г! о х

1 I I 1 I

1» 1 !

Ю

С Ч

ОЪ

OQQOQO

0amþ îc»a(a

m m (о г- л I

Ю

0 (о

Ю

CO о о о

01 оа г ллг

QO сЧ О

m co

Ф СЧ (Ч Yl СО (4 сососол ол (Ъ ЦЪ СЪ л(л

o -- о (О (О ОЪ

Ю

m

Ю

ОЪ л о (\ (О

Ю (\ л

QQQ гъо

СО со (О

ЬЬо (ъ - (ч ллл ооо сч л л о л

О(О О

QQQ ллг

QQQ

СО (Ъ CÎ л m co

Ф СО г л

СО

0 (ОЛСЧСЧ-Э(О

1 1 1 1 1 1 1

Г- О ((Ъ СЧ - ! «Ъ

«ъ

1,(Ъ (»Ъ (ъ ъ (ОО. О ОО (Ч

QOQ ооо: сч о со ("Ъ (Ъ CV

166 (4 С 4 С 4

I х

1 Cf

1 Э о

CI

СЧ (Ъ

О ("Ъ

СЧ

CI

СЧ

QQO о сч (4 (Ъ (Ъ ооЬ ч ъs

С 4 СЧ (°

QQQ

ЧЪ Ю Ю

QQQ о (гъ (ч

С4 (4

1х ! з 1

1:, С.э

1й

lR l

1 ((Ъ

СЧ

С Ъ (О ОЪ

О О оЯ (C х

1 (aХ ! а- „2

QQO оое (ч съ гъ о66

СЧ СЧ (»I юоо (О С(СЧ

Ю ((Ъ ((CI

О

СЧ

1 о

Ф

СЧ ооо

Ф Cal (0

С Ъ (Ъ СЧ

ЬЬо

С Ъ СЪ (ЧЧ

QOQ сч .О ъ (4 С Ъ

Ь! (O

alIa О о о о

° о со со о --

ГЧ О О о

CO со О О .Ф Т (О .Ф

СЧ СЧ (al

О(О ФСО(О(О (\ сЪ Ф О(° (Ч о о о

ОЪЮ (Ч СЧ (о (ъ ((Ъ Ф РЪ

cI

If 1 (г((Ъ»ъООО(Ъ (ч сч (ъ СЧ чЪ О т(C! ОО ((Ъ

«»

ICI

Cta

Ф

Id о

Р о

Cf о

СЧ (СО ъ со гъ (гъ

О (О О съ О

ОЪ О((О Co Co Co

Я! (/Ъ

Ю ь

«ъ

»ъ ъо ооо (О

Ю гъ ъ (ъ

° i ооь оъ чъ ° (ъ

Ю

ЮСЧ о о о

Я о а I o

101v!

1 х

1 сг II

I ! Е

1 l

1 Ф I Е 1

Х 1 I

I

1 К I

1 О, I

1 э 1 сс l

V O.

СЧ

С Ъ ("\ (О (О (гъ

О С Ъ С Ъ с о

Ф гъ

O a e I»I < W W ((Ъ т о

И ICI ъ (.ъ съ (гъ о (о л ъ ъ г л о

1. 1 (О О (О l

I 1

1 О I

1 х .1

I (d 1

dt 1

1 а х I — —

1 х а

dl Х

Х (d Ic 1

Z 0, CC V

В а(4 1 !

» 4. Х (C u

1 (C х ххххх!

Ха(СХ I

44 >Сса

&» 1 Х Х I

1 I I

v л а о о осс (— - ——

1 л

Ф

Cl Х (- (б

Х (14.

v w

I О Х ! — — *-4—

ЬЬЬЬЬЬ ЬЬЬ ЬЬ

ЬЬ6 Ь6Ь ооо .Ъоо

И ((Ъ 3 Т ((Ъ (СЪ (О D О ФСЪ(Ъ

ЧЪ о( (ЪО (Ъ

w m со с ъ съ ((ъ

ЛЛл 0 COCO