Припои на базата на олово-калай
Припоите на базата на оловно-калаен, понякога с малки добавки на други елементи, като антимон, са широко използвани във всички области на индустрията.
Водя. На външен вид оловото е мек сиво-бял метал; при прясна фрактура има синкав метален блясък; във влажна атмосфера металният блясък бързо изчезва и оловната повърхност се покрива със сиво матово покритие от оловен оксид хидрат.
По средногодишни данни за 1953 и 1954г. потреблението на олово за припои се характеризира със следните стойности: в САЩ - 66,8 хил. g, в Англия - 11,85 хил. тона, или съответно 6,5 и 3,87% от общото потребление на олово за различни нужди.
Оловото, използвано в промишлеността, в зависимост от примесите на други метали, присъстващи в него, обикновено се разделя на няколко степени. В Съветския съюз, съгласно GOST 3778-56, оловото се произвежда в шест степени, които се различават по чистота. За производството на спойки се използват главно оловни класове C3 и C3Cu.
Калай. Чистият калай е сребристо-бял мек метал с висока устойчивост на корозия. Основната маса калай (40-50%) се изразходва за калайдисване на консервни листове; много значително количество (20-25%) отива за подготовката на спойки.
Съгласно GOST 860-41 металният калай, в зависимост от съдържанието на примеси, се произвежда в четири различни степени. По-чистият калай от степени O1 и O2 се използва за калайдисване на ламарина и кухненски прибори, за производство на фолио и за производство на висококачествени бабити и припои. Производството на припои с ниско съдържание на калай използва главно класове калай O3 и O4.
Диаграма на състоянието на системата водеща дума. В течно състояние оловото и калайът се разтварят напълно.в приятел. При охлаждане течният разтвор кристализира съгласно най-простата диаграма на състоянието от евтектичен тип с ограничена разтворимост. При евтектична температура около 19,5% Sn се разтварят в твърдо олово; с понижаване на температурата разтворимостта на калай в олово бързо намалява и при стайна температура а-твърдият разтвор съдържа не повече от 2-3% Sn.
Както се вижда от диаграмата на състоянието, оловото също се разтваря в твърд калай, но в много по-малко количество. При евтектична температура не повече от 2,6% олово се разтваря в калай, а при стайна температура разтворимостта му пада до стотни от процента. Точката на топене на оловно-калаените сплави зависи от техния състав. Добавянето дори на малки количества калай към оловото води до образуването на сплави, които се топят в определен температурен диапазон. Температурата на пълното топене на сплавите (линия на ликвидус) с увеличаване на съдържанието на калай до 61,9% намалява от 327 ° до 183,3 ° и след това отново се повишава до точката на топене на чист калай (232 °).
Началната температура на топене на оловно-калаени сплави (линия на солидус) се променя малко по-различно: увеличаването на съдържанието на калай до 19,5% води до рязко намаляване на началната температура на топене от 327 ° до 183,3 °; сплави, съдържащи от 19,5 до 97,4% Sn, започват да се топят при същата температура от 183,3 °; по-нататъшното увеличаване на съдържанието на калай отново е придружено от повишаване на температурата на началото на топенето на сплавите до 232 °.
По този начин температурният интервал между началото и края на топенето се променя с промяната в състава на сплавта: най-големият интервал на кристализация съответства на точките на максимална взаимна разтворимост на олово и калай - 19,5 и 97,4% Sn. Чисто олово и калай, както и сплав с евтектичен състав (61,9% Sn) се топят при постояннатемпература.
Трудовете на академик А. А. Бочвар показват, че колкото по-малък е интервалът на кристализация на сплавите, толкова по-висока е течливостта им; в съответствие с това чистото олово и калай, както и сплав от евтектичен състав, имат най-висока течливост; сплавите, съдържащи приблизително 19,5 и 97,4% калай, имат най-ниска течливост. Интервалът на кристализация на сплавта е един от основните фактори, които трябва да се имат предвид при избора на спойка за всяка конкретна цел.
Диаграма на състоянието на тройната система олово - калай - антимон. Добавянето на антимон към двойните оловно-калаени сплави води до промяна както в точката на топене на сплавта, така и в нейните други физични и механични свойства: степента и естеството на тези промени зависят от количеството въведен антимон.
От диаграмата на състоянието на системата олово-калай-антимон се вижда, че тази система образува две независими диаграми: Pb-Sn-SnSb и Pb-Sb-SnSb, разделени от псевдобинарния разрез Pb-SnSb. В точка E, съответстваща на сплав, съдържаща 84% Pb, 12% Sb и 4% Sn, се намира тройната евтектика Pb-Sb-SnSb, която се топи при 239°. Точка E2 (35% Pb, 59% Sn и 6% Sb) маркира тройната евтектика Pb—Sn—SnSb, която се топи при 182°. Точка e1 съответства на двойната евтектика Pb–Sb, а точка e2 съответства на двойната евтектика Pb–Sn.
Доброто качество и сравнително ниската цена позволяват тези припои да бъдат широко използвани за много видове запояване в машиностроенето.
За да се увеличи якостта на оловно-калаените припои, към тях често се добавя от 1 до 6% антимон; в припои с ниско съдържание на калай е желателно да се добави и антимонова добавка, за да се намали температурата на топене, но в този случай трябва да се има предвид, че значително количество антимон рязко увеличава крехкостта на спойката и в някои случаи може да доведе до намаляване на общата якост на спойката.
Изборедна или друга спойка за всеки конкретен случай трябва да се произвежда въз основа на свойствата на отделните групи спойки, описани по-горе. В съответствие с това припоят POS-90 се използва главно за запояване на съдове за храна и контейнери за консерви. Припоите POS-61 и POS-50 се използват предимно за критични дажби, при които не се допуска окисляване на спойката; тези припои се използват сравнително широко в електрическата промишленост и производството на инструменти.
Припои POS-40 и POS-30 се използват във всички индустрии за запояване на съединения, които изискват достатъчна надеждност и плътност на шева. Марката спойка POS-40 има по-висока течливост и обикновено дава по-равномерни и висококачествени шевове. Припой с марка POS-18, който кристализира в широк температурен диапазон, се използва главно за запояване на каросерии на автомобили. Наред с това може да се използва и за конвенционално запояване с горелки; запояването с припой POS-18 с помощта на поялник е малко трудно, тъй като тази спойка има по-висока точка на топене.
Калай-олово-антимонова спойка марка POSS 4-6 почти никога не се използва за запояване с поялник; основната му цел е запояване чрез потапяне или горелка на некритични възли, които не изпитват напрежение по време на работа, или за запояване на занитени и заключващи шевове. Поради факта, че калайът има висока цена, навсякъде се търсят нови припои, които да съдържат малко калай и в същото време да имат високи физични и механични свойства. Сред припоите с ниско съдържание на калай трябва да се отбележи припоят POSS 5-3, съдържащ 4,7–5,3% Sn и 2,5–3,0% Sb. Тази спойка има по-висока пластичност в сравнение с POSS 4-6 и следователно е успешно тествана в инструментариума.
|    Въпроси и отговори |
| Често възникват неочаквани проблеми по време на заваряване или спояване на метали и техните сплави. Ще говорим за много от тях в раздела "Въпроси и отговори". |
Отидете на >>
|    Технология на работа |
 |
Методи за рязане на метал под вода
Заваряване на ъглови и тройни съединения
 |
Заваръчни DC генератори
Спецификации на захранването
| Емайлирането на метали е технология, която позволява нанасянето на специален защитен слой върху повърхността на стоманените продукти, който има отлични естетически свойства. |
Научете повече >>
 |
Електроди за електродъгово заваряване, наваряване, рязане
Газоелектрическо заваряване в среда на въглероден диоксид
Самоходни глави за еднодъгово заваряване
Електрическа заваръчна дъга и нейните свойства