Алюминий на складе «М-Комплект»
(044)490-04-88 (063)717-67-74


Цинковые припои пайки алюминиевых сплавов

Цинковые припои с кадмием, алюминием и медью применяют чаще всего для пайки алюминиевых сплавов . Важнейшее их преимущество — относительная легкоплавкость и хорошая коррозионная стойкость паянных ими соединений, особенно паянных цинковыми припоями, легированными алюминием и медью.
Цинк с алюминием образует эвтектику и широкую область твердых растворов. Цинковые припои для уменьшения эрозионного действия на алюминиевые сплавы легируют элементами, снижающими их температуру плавления и имеющими низкую предельную растворимость алюминия при температурах пайки. К таким элементам относятся, например, олово и свинец. Однако свинец в отличие от олова, образующего с цинком эвтектику, химически слабо взаимодействует с цинком (диаграмма состояния с монотектикой).
Введение в цинковые припои системы Zn—Al—Si РЗМ улучшает их плотность и повышает смачивающую способность по отношению к алюминию при пайке и напайке воздушно-пропановым пламенем. Термодинамический анализ показал возможность протекания процесса восстановления оксидов алюминия, марганца, кремния церием и празеодимом. Оксиды магния этими редкоземельными элементами не восстанавливаются.

Припои для низкотемпературной пайки алюминия и его сплавов, образующие паяные соединения с высокой коррозионной стойкостью*
Номер припоя Состав припоя, % Температура пайки, °C
  Al Си Zn Другие элементы  
* Заявка 54-28253 Япония, кл. 12 В 22 (В 23 К 35/28). Пат. 56-4359 Япония, кл. В 23 К 35/28 С 22 С 18/04. Заявка 52-139646 Япония, кл. 12 В 22 (В 23 К 35/28).
** Может быть до 0,01 - 0,1 % Ti.
1 7,9 - 11 3,5 - 4,5 Остальное 0,005 - 0,2 Be 440
2 3 - 7 2 - 3 Остальное - 450
3 5 - 7 0,5 - 1 Остальное 0,005 - 0,5 Mg; 0,05-0,1 Cr; 0,5 - 0,1 Mn; 0,1 - 0,4 Ni** 440
4 3 - 6 - Остальное 1 - 2 Mg; 1,5 - 2,5 Cd 450
5 3 - 4,5 2 Остальное 1 - 3 Ag; 0,1 - 0,8 Mg 330 - 420
6 0,5 - 1,5 0,5 - 11 35 - 48 1 - 0,8 Si; 0,5 - 11 Cu; 0,02 - 2,2 P3M; 63,1 - 25,5 Sn 250
7 17,2 - 40 4 - 15 Остальное 0,2 - 2,2 Ag -
8 - - 66 34 Cd 265 - 305
9 18 - 28   Остальное 2 - 2,5 Si 0,5 - 0,10 Mg; 0,06 - 0,10 Mn; 0,01 - 0,10 Cl; 0,01 - 0,10 Pr 380 - 420
  • Соединения, паянные припоем № 1, не корродируют в кипящей воде после выдержки в течение 100 ч (Пат. № 55-60-40 Япония, кл. В 23 К 35/28, С 22 С 18/04).
  • Коррозионная стойкость припоя № 3 обеспечивается при использовании цинка чистотой 99,99.
  • Соединения, паянные припоем № 4 — имеют хорошую коррозионную стойкость в промышленной атмосфере и сопротивление срезу паяных соединений τср = 65,8—74,6МПа.
  • Припой № 6 нашел применение для абразивной пайки и для пайки с газопламенным нагревом.
  • Припой № 8 — для ультразвуковой пайки труб погружением.
  • Припой № 9 — для флюсовой пайки.

При пайке соединений из алюминия, меди и стали, работающих при температуре 100—150°С, Танака Уру и другие предложили припой, содержащий 2—7 % Ag, 1—2,5 % Сu; 1—7 %  Al, 0,5— 1% Cr, Zn — остальное. Температура плавления такого припоя 380—415°С. При низкотемпературной пайке тонкостенных изделий небольшого размера из алюминия, стали или меди может бытьиспользован цинковый припой, легированный 0,5—0,7%  Ag, 0,5— 2,5% Си, 0,5—2% Сг. Температура плавления этого припоя 400—500°С. Соединения, паянные таким припоем, работают до температуры 200°С и имеют коррозионную стойкость, более высокую, чем соединения, паянные свинцом или оловянно-свинцовыми припоями.
Содержание тех же компонентов в цинковых припоях, обеспечивающих повышенную теплостойкость, может быть несколько иным: 1,5 % Al, 0,5—2% Сu, 0,5—0,75% Сг и (или) 0,05—0,75% Ni, Zn — остальное. Температурный интервал плавления такого припоя 400—500°С, временное сопротивление в литом состоянии составляет более 98 МПа. Повышенное сопротивление срезу паяных соединений обеспечивается при введении в него 0,3—1% Al, 0,03—0,2% Mg. Магний, вероятно, замедляет развитие межзеренной коррозии цинковых сплавов. Припой может быть использован в виде прутков и прессованной проволоки.
Отмечается, что в цинковых припоях, предназначенных для пайки алюминия и алюминия с медью, бронзой, железом и др. и содержащих 0,5—4,5% Al, 0,1—4% Сu, 0,005—0,08 % Mg, до 0,5 % Сг, Zn — остальное, примеси, образующие с цинком легкоплавкие эвтектики, имеют отличный от цинка электродный потенциал и поэтому ускоряют точечную коррозию припоя. Содержание примеси олова, свинца и кадмия в подобных цинковых припоях не должно превышать 0,01 %. Железо не влияет на коррозионную стойкость и смачиваемость цинковых припоев; его содержание как примеси допустимо до 0,1 %. Для обеспечения высокой коррозионной стойкости цинковых припоев их изготовляют из достаточно чистых металлов.
Для пайки алюминиевых сплавов со сталью и медными сплавами рекомендован цинковый припой, содержащий 2—7% Ag; 1— 2,5% Cu, 1—7% Al, 0,1 — 1,5% Ni. Температура пайки 350°С, поэтому припой пригоден для алюминиевых сплавов, упрочняемых в процессе старения. Припой хорошо растекается и смачивает паяемую поверхность; отличается хорошей прочностью и пластичностью.

Оловяно-цинковые и цинково-кадмиевые припои[7]
Марка припоя Температура
плавления, °С
Химический состав.
Sn Zn Cd Ag
Примечание:
Отклонение от химического состава отдельных: компонентов не должно превышать ±1%, а для серебра ±0,1%
ПЗ00А 300 60 40
П250А 250 80 20
П200А 200 90 10
П170А 170 79 20 1
П150Л 150 38,5 3,8 57,7