Пайка медных сплавов низкотемпературными припоями

ВВЕДЕНИЕ 3
1 Состояние вопроса 6
1.1 Особенности пайки меди и ее сплавов 6
1.2 Основные системы низкотемпературных припоев 14
1.2.3 Висмутовые и галлиевые припои 15
1.2.2 Припои на основе олова 19
1.2.3 Припои на основе свинца 24
1.2.4 Индиевые, цинковые и кадмиевые припои 30
1.3 Бесфлюсовая пайка в газовых средах 39
1.4 Задачи магистерской диссертации 54
2 Методика исследований 55
2.1 Разработка экспериментальной установки 55
2.2 Пайка образцов 57
2.3 Исследования растекания припоя 58
2.4 Исследования прочности паяных соединений 59
2.5 Исследования коррозионной стойкости паяных соединений 61
3 Результаты исследований 68
3.1 Результаты исследования краевого угла смачивания 68
3.2 Результаты исследования прочности 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 76
Купить

Приоритетными направлениями науки и техники в России является создание и внедрение энергоэффективных и энергосберегающих технологий в частности получения неразъемных соединений. К таким технологиям можно отнести пайку. Хотя технологии пайки используются для соединения самых разнообразных сочетаний материалов в разных отраслях народного хозяйства, значительная доля паяных соединений относится к меди и ее сплавам. Причиной этого является массовое производство печатных плат для радиоэлектронной промышленности, кроме того, на предприятиях автомобильной промышленности пайку меди и ее сплавов применяют для получения теплообменной аппаратуры.
Получение низкотемпературной пайкой соединений меди и сплавов меди реализуется, в основном, флюсовой пайкой. Флюсы на основе канифоли нашли применение в радиоэлектронной промышленности, флюсы на основе хлорида цинка нашли применение при механированной пайке в условиях серийного и массового производства, потому что эти флюсы обладают большей активностью и не разлагаются при перегреве, как канифольные.
Однако обусловленные физикой процесса преимущества пайки наиболее полно реализуются в условиях бесфлюсовой пайки и при общем нагреве изделия. Стараниями ученых и технологов в промышленности успешно применяются технологии пайки в печах в различных атмосферах.
Пайка при общем нагреве характеризуется высокой производительностью, обеспечивает возможность пайки как простых, так и конструктивно сложных изделий. При общем нагреве паяемые изделия практически не деформируются и не коробятся в процессе термического цикла, следовательно не требуется какая то обработка для устранения искажений геометрической формы.
Пайка по бесфлюсовой технологии получает все большее распространение по следующим причинам. Остатки флюсов обладают высокой коррозионной активностью, процесс удаления остатков флюсов требует дополнительных трудозатрат. Кроме того, технологии флюсовой пайки требуют дополнительных приемов по защите окружающей среды.
С учетом изложенного, давно разрабатывают и внедряют бесфлюсовые технологии пайки, такие, как пайка в вакууме, пайка в нейтральных и активных средах, ультразвуковая пайка и др. Однако их широкое распространение сдерживает необходимость применения сложного и специализированного оборудования для получения газовых сред (или вакуума), их контроля. Таким образом, разработка новых способов бесфлюсовой пайки является актуальной.
Например, известен вариант пайки легкоплавкими припоями без применения флюсов в среде перегретого водяного пара с незначительными добавками активных веществ. Данная среда характеризуется высокими экологическим параметрами, простотой получения. Однако получать положительные результаты по качеству паяного в такой среде соединения можно только при высокой технологической дисциплине и культуре производства, так как данная технология чувствительна к изменению параметров процесса, к технологической дисциплине операций подготовки к пайке. Указанное сдерживает широкое применение данной технологии.
Таким образом, цель работы повышение экологических параметров процесса пайки и качества паяных соединений меди и ее сплавов за счет применения технологии пайки в среде перегретого пара.
Исходя из сформулированной цели, в работе поставлены следующие основные задачи:
• исследовать влияние параметров среды на основе водяного пара на процессы формирования паяных соединений;
• исследовать механические и эксплуатационные характеристики паяных соединений, получаемых методами пайки в среде водяного пара;
• разработать технологические рекомендации по пайке в среде водяного пара.
Поставленные задачи определили структуру магистерской диссертации, которая состоит из введения, трех глав, заключения.
Предмет и объект исследования определяется тематикой работы, ее целью и задачами.
Предметом исследования являются методы бесфлюсовой пайки в газовых средах.
Объектом исследования выступают: параметры режима пайки в среде перегретого водяного пара; влияние параметров режима на свойства паяных соединений, полученных по технологии пайки в перегретом водяном паре; влияние состава газовой среды на основе перегретого водяного пара на свойства паяных соединений.
Базой для разработки методики исследований и проведения исследований послужили:
• стандарты и нормативные документы;
• работы ученых в области пайки;
• публикации по теме исследования в периодической печати;
• информационные ресурсы глобальных сетей..
При разработке методики экспериментальных исследований, в ходе проведения теоретических исследований применяли в качестве методологической основы системный анализ, логический и сравнительный методы анализа, синтез, абстрактно-логические суждения.
Значимость для развития теоретических представлений о процессах пайки заключается в том, что предпринята одна из попыток анализа паяльной системы, в которой в качестве одного из компонентов присутствует перегретый пар.
Практическая значимость исследования заключается в том, что ее выводы и рекомендации предназначены для применения в процессе реального производства.
Купить