Паста для пайки
Использование: изготовление паяных конструкций из углеродистых и легированных сталей в машиностроении Сущность изобретения: паста для пайки в среде эндогаза содержит следующие компоненты мас%: органическое связующее вещество 3-18; смесь органических растворителей 11 - 46: металлический порошок - остальное В качестве металлического порошка может быть использована смесь порошков меди и карбонильного железа, в качестве органического растворителя смесь толуола , бутилацетата и ацетона в качестве органического связующего вещества поливинилбутараль. либо акриловая смола с добавлением поверхностно-, активных веществ 1 табл.
(19) Щ (11) (51) В 23 К35 24
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
ЬЭ
CO
CO
CO О
Комитет Российской Федерации пе патентам и товарным знакам (21} 502691Н/08 (22} 10.0292 (4Щ 15.1093 беа йв 37-38 (71} Московское конструкторско-технологическое бюро специального машиностроения (72} щапиро АЕ; Каракозов Э.с„струнец В.К;
Керткиер ГЯ. Пугач АЛ. (73} Моа(овское конструкторско-технологическое баро специального машиностроения (54} ттАСТА ДЛЯ ПАЙКИ (57} Иатользование: изготовление паяных конструм ий из углеродистых и легированных сталей в машиностроении Сущность изобретения: паста для пайки в среде зндогаза содержит следующие компоненть мас%: органическое связукхцее вещество
3 — 18; смесь органических растворителей 11 — 46; металлический порошок — остальное. В качестве металлического порошка может быть иатопьзована смесь порошков меди и карбонильного железа, в качестве органического растворителя смесь топуола, бутипацетата и ацетона, в качестве органического связующего вецества поливинилбутараль. либо акриповая смола с добавлением поверхностноактивных веществ 1 табл.
2000911
Изобретение относится к пайке металп0а, а именно к составам пасты для пайки в среде эндогаэа, и может быть использовано для изготовления паяных конструкций иэ углеродистых и легированных сталей в машиностроении.
11-46
Цель изобретения — повышение стабильности качества паяных соединений во времени при пайке в эндогазе. Это достига- 45 ется введением в состав паяльной пасты порошка бикарбоната натрия или калия в заданном количестве при любом составе, не определенной количественном соотношении металлических порошков и органиче- 50 ских растворителей.
Паяльная паста содержит, мас. ;
Органическое связу-, ющее вещество 3-21
Органический раст- 55 воритель 11-46
Бикарбонат натрия (калия)
Металлический порошок Остальное
6,2-7,8
Применяемые при пайке металлов па-. яльные пасты позволяют повысить производительность труда и качество соединения деталей вне зависимости от величины сварочных зазоров. В состав паяльной пасты обычно входят металлические порошки и органические вещества, которые испаряются или сгорают в процессе нагрева под пайку, оставляя минимальное количество углеродных и оксидных остатков. Известна паста для высокотемпературной пайки, содержащая, мас. ф,:
Органическое связу- 20 ющее вещество 3-18
Смесь органических растворителей
Металлический порошок Остальное
В качестве металлического порошка используют смесь порошков меди и карбонильного железа, в качестве смеси органических растворителей смесь толуола, бутилацетвта и ацетона. 30
Недостатком известного состава sansется низкая стабильность качества пасты в процессе пайки, которая выражается в том, что количество углеродных остатков в конце смены больше, чем в начале. Это вызвано 35 тем, что с течением времени после приготовления пасты изменяется процентное соотношение между связующим и растворителем в результате испарения последнего. Завышенное количество полимера выгорает не 40 полностью.
Введение бикарбонатов натрия (калия) в паяльную пасты способствует более полному сгоранию полимерного связующего.
В качестве органического, связующего вещества паста может содержать смесь поливинилбутираля с поверхностно-активным веществом (ПАВ) в количестве 3-12 мас. или раствор акриловой смолы с ПАВ в количестве l0-21 мас.7. Смесь растворителей более эффективно растворяет полимериэирующийся компонент пасты и обеспечивает более IlohHoa разложение и выгорание связующего вещества в процессе нагрева под пайку в эндогазе, который содержит не только водород, но и окись углерода. Это особенно важно при использовании паяльных паст, содержащих порошки железа (в частности, карбонильного железа) для пайки в эндогаэе деталей иэ углеродистых сталей, наличие углерода и его соединений в паяемом металле. пасте и газовой среде обуславливает протекание сложного комплекса химических реакций в процессе нагрева под рейку. Результатом которых может быть как выгорание, так и осаждение углерода. Оптимальная концентрация растворителей, соответствующая минимальному количеству углеродсодержащих остатков, как и в прототипе составляет: 61-63 толуола, 11-13 ( бутилацетата, остальное ацетон.
Для экспериментальной проверки приготовлены и испытаны 12 паяльных паст(см, табл. 1).
В качестве органического связующего испольэовали поливинилбутираль или акриловую смолу АС-82 с поверхностно-активным веществом ОП-10, взятым иэ расчета
0.5 от общей массы пасты, В качестве металлического порошка используют смесь порошков меди (ПМА) и карбонильного железа в соотношении 1:7.
В качестве растворителя испольэовали смесь толуола, бутилацетата и ацетоне в количестве 62-1, 12-1 и 26-27 соответственно. Пасту этого состава наносят в сварочные зазоры телескопических соединений трубопроводов из стали 20. Над зазорами с пастой устанавливают кольца латунного припоя Л63. Пайку производят в конвейерной печи СК3-4.20.1.5/11.5 в среде эндогаэа при 1020-1040 С. После пайки производят о металлографический разрушающий контроль паяных соединений, оценивая количество пор и включений в швах при увеличении 70.
Испытания показали. что введением бикарбоната натрия (калия) в состав для лайки
6,2 ф, неэффективно для дост4жения поставленной цели, незначительно снижает количество углеродных остатков через 6-8 ч. использования пасты: при повышении со2000911 связующее вещество вместе -. ПАВ начала смешивают с растворителем, а затем в полученный раствор постепенно вводят металлический порошок и всю смесь тщательно перемешивают до получения однородной массы. Приготовленная масса должна хранится в герметичной таре, Паста сохраняет свои технологические свойства в течение 2 ч, беэ перемешивания и в течение смены (6-8 ч) при дополнительной периодическом перемешивании. Поэтому она может быть использована для механизированного нанесения в сборочные зазоры перед пайкой с помощью шприцев, пневмодозаторов и т,д.
Введение бикарбонатов натрия (калия) в пасту для пайки повышает стабильность в процессе пайки, что в свою очередь позволяет повысить надежность паяных узлов, уменьшить потери от брака и количество выборочно контролируемых паяных узлов в партии. держания бикарбоната натрия (калия) в пасте более 7.87; не наблюдается резкого улучшения, практически не улучшается качество соединений.
Анализ таблицы показывает, что введе- 5 ние бикарбоната натрия (калия) позволяет увеличить концентрацию связующего по сравнению с аналогом до 217, что расширяет технологические возможности применения пасты, при содержании полимерного 10 связующего более 21, применение бикарбоната натрия (калия) неэффективно, появляются углеродные остатки в шве и на поверхности детали. Аналогичная картина наблюдается при содержании смеси рас- 15 творителей менее 11 .
Если количество полимерного связующего вещества составляет менее 3,(, или смеси растворителей более 46, паста не обладает стабильностью и быстро расслаи- 20 вается, существенно увеличивается и пористость паяных швов.
Пасту приготавливают перемешиванием компонентов в стеклянной таре или в смесителе иэ нержавеющей стали. При этом 25 (56) Авторское свидетельство СССР
N ã1155б633993388, кл. В 23 К 35/24, 1988.
Результаты испытаний паяльных паст. содержащих бикарбонаты щелочных металлов
Состав пасты, мас. "
Бикарбо- Среднее количество углеродных вклюнат Na чений в паяном шве на 1 кв.мм площаипи К, ди се ения шва г/г пасты, В емя использования и
ЬЫФ пп
Связующее
Металлический порошок
Растворитель асты, ч
3
3
3
12
12
12
12
12
12
18
18
18
18
18
18
21
21
21
21
21
21
1
1
1
46
46
46
46
46
46
32
32
32
32
32
32
34
34
34
34
34
34
34 ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост, ост, ост, ост, ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост. ост.
6,0
6.2
7,0
8,0
8,5
6,0
6,2
7,0
7,8
8,5
6.0
6,2
7,0
7,8
8,0
6.0
6.2
7,0
7.8
8,0
8.5
О, 0,56
0,56
0,56
1.0
2.0
1,1
0,9
0,8
0,8
2,0
1.0
1.0
1,0
0-,9
0,9
1,0
3,0
2,0
2.0
1,2
1,3
1,2
0.70
0.70
1,6
2,4
1,4
0.9
1,0
1,0
2,9
1,9
1.4
1,1
1,2
1,2
2,1
4,0
2,4
2.0
1,5
1,5
1,5
"0,86
0,86
0,85
2,3
3.1
1.5
1,3
1,2
1,2
3.5
2,5
1,7
1,4
1,2
1,3
2,8
4,0
2,8
2,5
1,6
1,7
1,6
2,8
1,2
1,0
1.0
1,0
2.6
3.9
2,1
1,8
1,6
1,5
4,3
3.5
2.2
1,8
1,8
1.8
3,6
4,0
3,3
2,5
2,0
2.0
2,0
2000911
Продолженме таблмцц
Составитель Л.Абросимоаа
Техрвд М.Моргентал Корректор АМозормз
Редактор H.Ôåäîðîâà
Заказ 3102
Тирэж Подписное
НПО " Поиск" Роспатента
113035, Москве, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород. ул.Гагарина. 101
Формула изобретения пдстддляюйки в среде эндогаза. содер жащая металлический порошок, органическое связующее вещество и органический рестворитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит порошок бикэрбонете натрия или калия ApN следующем соотношении компонентов, мас. ф:
Органическое связующее вещество 3-21
Органический растеормтель 11 - 46
Бикарбонат натрия мли калия 6,2 - 7,8
Металлическим порошок Остальное
