Флюсы

 Флюсы

Флюс согласно ГОСТ 17325-79 — химическое вещество, применяемое для удаления окисной пленки с поверхности паяемого материала и припоя в процессе пайки.

Для обеспечения высокого качества паяного соединения флюсы должны отвечать следующим требованиям:

• вступать во взаимодействие с окисной пленкой основного металла прежде плавления припоя. Температура активного действия флюса должна несколько превышать температуру его плавления и быть ниже температуры плавления припоя;
• смачивать место пайки для снижения поверхностного натяжения расплава припоя и улучшения его растекаемости по паяемой поверхности;
• не менять своего химического состава при нагревании вследствие испарения отдельных компонентов, т.е. не снижать активность в предусмотренном интервале температур;
• остатки флюса не должны вызывать коррозии паяного соединения, а после пайки должны легко удаляться;
• быть устойчивыми в условиях транспортировки и хранения.

Паяльный флюс должен обеспечивать взаимодействие с окисной пленкой на поверхности основного металла и расплава припоя, что достигается подбором флюсуюших веществ, активных к окислам окисной пленки как основного металла, так и припоя. Кинетика взаимодействия компонентов флюса в процессе пайки включает:

• химическое взаимодействие компонентов флюса с окисной пленкой с образованием соединений, растворимых во флюсе;
• химическое взаимодействие компонентов флюса с металлом, в результате чего происходит разрушение окисной пленки и переход ее в шлак;
• растворение окисной пленки основного металла и припоя во флюсе.

Активные компоненты флюса выбирают в зависимости от характера окислов окисной пленки на поверхности металла Для кислого окисла флюс должен иметь основной характер, для основного окисла флюс должен быть кислым. В общем случае взаимодействие флюса с окисной пленкой может происходить по реакции

Me_mO_n+Ф=Me_mO_n·Ф ,

где

MemOn·Ф

—

продукт реакции.

Возможность протекания этой реакции зависит от изменения ее изобарно-изотермического потенциала, определяемого уравнением

ΔZ_T=ΔZ_MemOn·Ф−ΔZ_MemOn−ΔZ_ф ,

где

ΔZT=ΔZMemOn·Ф	—	изобарно-изотермические потенциалы продуктов реакции;
ΔZMemOn	—	изобарно-изотермические потенциалы продуктов окисла;
ΔZф	—	изобарно-изотермические потенциалы продуктов флюса.

Если ΔZ_T<0, то реакция возможна, т.е. вещество Ф обладает флюсующими свойствами; при ΔZ_T>0 реакции не будет. Изобарно-изотермические потенциалы веществ, участвующих в реакции, определяются по уравнению

ΔZ_T=A+BTlgT+CT ,

где

T	—	температура процесса;
A, B и С	—	коэффициенты.

Химическая активность компонентов флюса усиливается введением в него фторидов щелочных и щелочноземельных металлов, растворяющих окисную пленку. Для удаления окисной пленки используются также вещества, взаимодействующие более активно с основным металлом, чем с его окислом. Химически взаимодействуют с основным металлом реактивные флюсы, обеспечивающие пайку или лужение без применения припоя. При этом флюс, например хлорид тяжелого металла, вступая в реакцию замещения, выделяет металл, выполняющий роль припоя.

При пайке сплавов с трудноудаляемыми окислами в состав флюса вводят лигатуры металлов, которые вступают в реакцию с окислами труднопаяемого материала, образуя соединения, растворимые во флюсе или взаимодействующие с ним.

 Литература

1. Справочник по пайке / Под ред. И.Е. Петрунина. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2003. 480с.