Classificatie van soldeerbouten, technische kenmerken en aanbevelingen voor selectie
Bij het kiezen van soldeer moet u zich laten leiden door de volgende principes:
1) de smelttemperatuur van de gesoldeerde delen moet hoger zijn dan de smelttemperatuur van het soldeersel,
2) er moet gezorgd worden voor een goede bevochtigbaarheid van het basismateriaal,
3) de waarden van de thermische uitzettingscoëfficiënten van het basismateriaal en het soldeer moeten ook dichtbij zijn,
4) de laagste soldeertoxiciteit,
5) het soldeer mag de mechanische eigenschappen van het basismateriaal niet schenden en er een galvanisch paar mee vormen, wat tijdens bedrijf tot intense corrosie leidt,
6) de eigenschappen van het soldeer moeten voldoen aan de technische en operationele vereisten voor de constructie als geheel (sterkte, elektrische geleidbaarheid, corrosieweerstand, koudebestendigheid, enz.),
7) soldeer met een beperkt kristallisatie-interval vereist de kwaliteit van de oppervlaktevoorbereiding voor het solderen en zorgt voor een nauwkeurige capillaire opening, bij grote openingen is het beter om composietsoldeer te gebruiken,
8) zelfwaterende soldeer, zonder zink en andere metalen met hoge dampdruk, zijn het meest geschikt voor vacuümsolderen en solderen in een beschermende gasomgeving,
9) voor het solderen van niet-metalen onderdelen worden soldeersels met toevoegingen van elementen met de hoogste chemische affiniteit gebruikt (voor keramiek en glas - met zirkonium, hafnium, indium, titanium).
Soldeer wordt geclassificeerd op basis van verschillende criteria:
1. Op smeltpunt:
a) lage temperatuur (Tm tot 450 graden, op basis van gallium, indium, tin, bismut, zink, lood en cadmium): vooral lichtsmeltend (Tm tot 145 graden), laagsmeltend (Tm = 145 .. 450 graden );
b) hoge temperatuur (Tm meer dan 450 graden, op basis van koper, aluminium, nikkel, zilver, ijzer, kobalt, titanium): gemiddeld smeltpunt (Tm = 450 ... 1100 graden), hoog smeltpunt (Tm = 1100 ... 1850 graden. ), Vuurvast (Tm meer dan 1850 graden.).
2. Op type smelting: volledig en gedeeltelijk smeltend (composiet, van vaste vulstof en laagsmeltend deel).
3. Volgens de methode om soldeer te verkrijgen - klaar en gevormd in het soldeerproces (contact-reactief solderen). Bij contactreactief solderen wordt het soldeer geproduceerd door het basismetaal, afstandhouders (folie), coatings te smelten of het metaal uit de flux te verdringen.
4. Door het belangrijkste chemische element in de samenstelling van het soldeer (gehalte meer dan 50%): indium, gallium, tin, magnesium, zink, aluminium, koper, zilver, goud, nikkel, kobalt, ijzer, mangaan, palladium, titanium, niobium, zirkonium, vanadium, gemengde soldeer van twee elementen.
5. Door de methode van stroomvorming: stromend en zelfstromend met lithium, boor, kalium, silicium, natrium. Flux wordt gebruikt om oxiden te verwijderen en randen te beschermen tegen oxidatie.
6.Door soldeerproductietechnologie: geperst, getrokken, gestempeld, gerold, gegoten, gesinterd, amorf, geraspt.
7. Op type soldeer: strip, draad, buisvormig, strip, plaat, composiet, poeder, pasta, tablet, ingebed.
Van de lage-temperatuursoldeermiddelen zijn de meest voorkomende loodsoldeermiddelen voor tin (Tm = 183 graden met een tingehalte van 60%).Het tingehalte kan variëren binnen 30 ... 60%, Tm = 145 ... 400 graden. Met een hoger gehalte van dit element daalt de smelttemperatuur en neemt de vloeibaarheid van de legeringen toe.
Omdat de legering van tin en lood vatbaar is voor desintegratie en niet goed reageert op metalen tijdens het solderen, worden legeringsadditieven van zink, aluminium, zilver, cadmium, antimoon en koper in de samenstelling van deze soldeersels geïntroduceerd.
Cadmiumverbindingen verbeteren de eigenschappen van soldeer, maar ze hebben een verhoogde toxiciteit. Soldeermiddelen met een hoog zinkgehalte worden gebruikt voor het solderen van non-ferrometalen - koper, aluminium, messing en zinklegeringen. Tinsoldeer is hittebestendig tot een temperatuur van ongeveer 100 graden, lood - tot 200 graden. Lood corrodeert ook snel in tropische klimaten.
Soldeermiddelen met de laagste temperatuur zijn formuleringen die gallium bevatten (Tm = 29 °). Tin-galliumsoldeer heeft Tm = 20 graden.
Bismutsoldeer heeft Tm = 46 … 167 graden. Dergelijke soldeersels nemen in volume toe tijdens het stollen.
Het smeltpunt van indium is 155 graden. Indiumsoldeer Ze worden gebruikt bij het solderen van materialen met verschillende temperatuuruitzettingscoëfficiënten (bijvoorbeeld corrosiebestendig staal met kwartsglas), omdat het de eigenschap heeft van hoge plasticiteit.Indium heeft oxidatieweerstand, alkalicorrosieweerstand, goede elektrische en thermische geleidbaarheid en bevochtigbaarheid.
Onder de hoge-temperatuursoldeermiddelen zijn de meest smeltbare verbindingen op basis van koper... Kopersoldeer wordt gebruikt bij het solderen van staal en gietijzer, nikkel en zijn legeringen, evenals bij vacuümsolderen. Koper-fosforsoldeer (fosforgehalte tot 7%) wordt gebruikt voor het solderen van koper als alternatief voor zilversoldeer.
Ze hebben een hogere plasticiteit kopersoldeer met additieven zilver en mangaan. Om de mechanische eigenschappen te verbeteren, worden additieven van nikkel, zink, kobalt, ijzer, alkalimetalen, boor en silicium geïntroduceerd.
Koper-zinksoldeer is vuurvaster (Tm meer dan 900 graden. Met een hoeveelheid zink tot 39%), gebruikt voor het solderen van koolstofstaal en verschillende materialen. Het verlies van zink in de vorm van verdamping verandert de eigenschappen van het soldeer en is schadelijk voor de gezondheid, evenals cadmiumdampen. Om dit effect te verminderen, wordt silicium in het soldeer gebracht.
Koper-nikkelsoldeer geschikt voor het solderen van onderdelen van corrosiebestendig staal. De nikkelcomponent verhoogt de Tm. Om het te verminderen, worden silicium, boor en mangaan in het soldeer gebracht.
Zilversoldeer wordt gemaakt in de vorm van een «koper-zilver»-systeem (Tm = 600 ... 860 graden). Zilversoldeer bevat additieven die Tm (tin, cadmium, zink) verlagen en de verbindingssterkte verhogen (mangaan en nikkel). Zilversoldeer is universeel en wordt gebruikt voor het solderen van metalen en niet-metalen.
Gebruik bij het solderen van hittebestendig staal soldeer voor nikkel uit het "nikkel-mangaan" -systeem... Naast mangaan bevatten dergelijke soldeermiddelen nog andere additieven die de hittebestendigheid verhogen: zirkonium, niobium, hafnium, wolfraam, kobalt, vanadium, silicium en boor.
Aluminiumsolderen wordt uitgevoerd aluminiumsoldeer met toevoeging van koper, zink, zilver en siliciumreductie van Tm. Het laatste element vormt met aluminium het meest corrosiebestendige systeem.
Het solderen van vuurvaste metalen (molybdeen, niobium, tantaal, vanadium) wordt uitgevoerd met zuivere of samengestelde hoge-temperatuursoldeersels op basis van zirkonium, titanium en vanadium. Wolfraamsolderen geproduceerd uit complexe soldeersels van de systemen "titanium-vanadium-niobium", "titanium-zirkonium-niobium", enz.
De eigenschappen van de soldeersels en hun chemische samenstelling worden weergegeven in tabellen 1-6.
Tabel 1. Soldeer met ultralaag smeltpunt
Tabel 2. Eigenschappen van sommige legeringen voor lage temperaturen
Tabel 3. Eigenschappen van tinsoldeer met toevoeging van zilver/koper
Tabel 4 (deel 1) Eigenschappen van soldeer voor tin en lood
Tabel 5. Eigenschappen van soldeer op basis van indium, lood of tin met zilvertoevoegingen
Loodvrije soldeertechnologieën: SAC-soldeer en geleidende lijmen