Припої на свинцевоолов’яній основі
Найширше поширення у всіх галузях промисловості набули припої на свинцеволов'яній основі іноді з невеликими добавками інших елементів, наприклад сурми.
Свинець. На вигляд свинець являє собою м'який метал сірувато-білого кольору; у свіжому зламі має синюватий металевий блиск; у вологій атмосфері металевий блиск швидко зникає і поверхня свинцю покривається сірим матовим нальотом гідрату окису свинцю.
Згідно з середньорічними даними за 1953 і 1954 рр. споживання свинцю на припої характеризується такими величинами: США — 66,8 тис. р, в Англії — 11,85 тис. т, чи, відповідно, 6,5 і 3,87% від усього споживаного свинцю різні потреби.
Свинець, що застосовується в промисловості, залежно від наявних у ньому домішок інших металів зазвичай ділиться на кілька марок. У Радянському Союзі за ГОСТ 3778-56 свинець випускається шести марок, що різняться по чистоті. Для виготовлення припоїв застосовується переважно свинець марок С3 і С3Су.
Олово. Чисте олово є сріблясто-білим м'яким металом, що має високу корозійну стійкість. Переважна більшість олова (40—50%) витрачається на лудіння консервної жерсті; дуже значна кількість його (20-25%) йде на приготування припоїв.
За ГОСТ 860-41 металеве олово в залежності від вмісту домішок випускається чотирьох різних марок. Чистіше олово марок О1 і О2 застосовується для лудіння консервної жерсті та кухонного посуду, для виробництва фольги та виготовлення високослов'янистих бабітів і припоїв. На виробництво низькоолов'янистих припоїв витрачається головним чином олово марок О3 та О4.
Діаграма стану системи свинець-слово. У рідкому стані свинець та олово повністю розчиняються другу другому. При охолодженні рідкий розчин кристалізується за найпростішою діаграмою стану евтектичного типу з обмеженою розчинністю. При евтектичній температурі у твердому свинці розчиняється близько 19,5% Sn; при зниженні температури розчинність олова в свинці швидко падає і при кімнатній температурі а-твердий розчин містить не більше 2-3% Sn.
Як видно з діаграми стану, свинець також розчиняється в твердому олові, але значно меншій кількості. При евтектичній температурі в олові розчиняється не більше 2,6% свинцю, а при кімнатній температурі його розчинність падає до сотих часток відсотка. Температура плавлення сплавів свинець-олово залежить від їхнього складу. Додавання до свинцю навіть невеликої кількості олова призводить до утворення сплавів, що плавляться в певному інтервалі температур. Температура повного розплавлення сплавів (лінія ліквідусу) зі збільшенням вмісту олова до 61,9% знижується з 327 до 183,3°, а потім знову піднімається до температури плавлення чистого олова (232°).
Температура початку плавлення свинцевоолов'яних сплавів (лінія солідуса) змінюється дещо інакше: збільшення вмісту олова до 19,5% викликає різке зниження температури початку плавлення з 327 до 183,3; сплави, що містять від 19,5 до 97,4% Sn, починають плавитися при одній і тій же температурі 183,3°; подальше збільшення вмісту олова знову супроводжується підйомом температури початку плавлення сплавів до 232°.
Таким чином, інтервал температур між початком та кінцем плавлення змінюється зі зміною складу сплаву: найбільший інтервал кристалізації відповідає точкам максимально взаємної розчинності свинцю та олова – 19,5 та 97,4% Sn. Чисті свинець та олово, а також сплав евтектичного складу (61,9% Sn) плавляться при постійнійтемпературі.
Роботами академіка А. А. Бочвара показано, що чим менше інтервал кристалізації сплавів, тим вища їхня рідина; відповідно до цього найбільшу рідину мають чисті свинець і олово, а також сплав евтектичного складу; найменшою рідиною є сплави, що містять приблизно 19,5 і 97,4% олова. Інтервал кристалізації сплаву одна із істотних чинників, врахованих під час виборів припою кожної конкретної мети.
Діаграма стану потрійної системи свинець – олово – сурма. Добавка сурми до подвійних свинцеволов'яних сплавів призводить до зміни як температури плавлення сплаву, так і інших фізико-механічних властивостей його: ступінь і характер цих змін залежать від кількості сурми, що вводиться.
З діаграми стану системи свинець - олово - сурма видно, що ця система утворює як би дві самостійні діаграми: РЬ-Sn-SnSb і Pb-Sb-SnSb, розділені псевдобінарним розрізом Pb-SnSb. У точці Е, що відповідає сплаву, що містить 84% РЬ, 12% Sb і 4% Sn, лежить потрійна евтектика Pb-Sb-SnSb, що плавиться при 239 °. Точкою Е2 (35% РЬ, 59% Sn і 6% Sb) відзначена потрійна евтектика РЬ-Sn-SnSb, що плавиться при 182 °. Точці е1 відповідає подвійній евтектиці Pb-Sb, а точці е2-подвійній евтектиці Pb-Sn.
Хороші якості та порівняно невисока вартість дозволяють широко застосовувати ці припої для багатьох видів паяння у машинобудуванні.
Для підвищення міцності свинцеволов'яних припоїв у них часто додається від 1 до 6% сурми; в малоолов'янистих припоях присадка сурми бажана також для зниження температури плавлення, проте при цьому випадку мати на увазі, що значна кількість сурми різко підвищує крихкість, припою і в ряді випадків може призвести до зниження загальної міцності спаю.
Вибіртого чи іншого припою кожного конкретного випадку слід виробляти, з описаних вище властивостей окремих груп припоїв. Відповідно до цього припій марки ПОС-90 застосовується головним чином для паяння харчового посуду та консервної тари. Припої ПІС-61 і ПІС-50 застосовуються насамперед для відповідальних пайок, в яких не допускається окислення паяного шва; ці припої порівняно широко застосовуються в електротехнічній промисловості та у приладобудуванні.
Припої ПОС-40 і ПОС-30 застосовуються у всіх галузях промисловості для паяння з'єднань, що потребують достатньої надійності та герметичності шва. Припій марки ПОС-40 має більш високу рідко-плинність і зазвичай дає більш рівномірні та якісні шви. Припій марки ПОС-18, що кристалізується в широкому інтервалі температур, застосовується головним чином для паяння автомобільних кузовів. Поряд з цим він може бути використаний і для звичайного паяння пальниками; паяння припоєм ПОС-18 за допомогою паяльника дещо важко, тому що цей припій має більш високу температуру плавлення.
Припій олов'яносвинцевосурм'янистої марки ПОСС 4-6 для паяння паяльником майже не застосовується; головне його призначення - паяння зануренням або пальником невідповідальних вузлів, що не відчувають у роботі напруги, або для паяння клепаних і замкових швів. Зважаючи на те, що олово має високу вартість, усюди ведуться пошуки нових припоїв, які містили б мало олова і водночас мали б високі фізико-механічні властивості. Серед малоолов'янистих припоїв слід відзначити припій ПОС 5-3, що містить 4,7-5,3% Sn і 2,5-3,0% Sb. Цей припій у порівнянні з ПОСС 4-6 має більшу пластичність і тому з успіхом був випробуваний у приладобудуванні.
|    Запитання та відповіді |
| Часто під час здійснення зварювання чи паяння металів та його сплавів виникають несподівані проблеми. Про багатьох із них ми й поговоримо у розділі «Питання та відповіді» |
Перейти до розділу >>
|    Технології робіт |
 |
Способи різання металу під водою
Зварювання кутових та таврових з'єднань
 |
Зварювальні генератори постійного струму
Характеристики джерел живлення
| Емалювання металів – технологія, яка дозволяє наносити на поверхню виробів із сталі спеціальний захисний шар, що відрізняється чудовими естетичними властивостями. |
Дізнатися подробиці >>
 |
Електроди для дугового зварювання, наплавлення, різання
Газоелектричне зварювання серед вуглекислого газу
Самохідні однодугові зварювальні головки
Електрична зварювальна дуга та її властивості