1. Цель работы

Изучить методику определения температуры распайки, явления, обуславливающие изменение температуры распайки в зависимости от температуры пайки.

2. Взаимодействие припоя с паяемым материалом

И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ТЕМПЕРАТУРУ ПЛАВЛЕНИЯ ПРИПОЯ

Химическая неоднородность системы «паяемый металл - жидкий припой» обуславливает их активное взаимодействие в процессе пайки, направленное к уменьшению этой неоднородности.

Взаимодействие жидкого припоя и паяемого металла сводится к двум процессам: 1) растворению паяемого металла в жидком припое; 2) диффузии компонентов припоя в паяемый металл. Растворение протекает с более высокой скоростью, чем диффузия компонентов припоя в паяемый металл и продолжается до достижения предельной концентрации (С_о) и для зазоров порядка десятой доли миллиметра завершается за доли секунды. Поэтому диффузия компонентов припоя в паяемый металл, протекающая с более низкой скоростью (на два-три порядка меньше), начинается после завершения растворения. Оба процесса приводят к изменению химического состава паяного шва, и следовательно, к изменению температуры распайки. Количественные характеристики химического состава паяного шва определяются диаграммой состояния паяемый металл – металл припой и зависят от температуры пайки и времени выдержки. По диаграмме состояния системы металлов Сu-Sn (рис. 1.3) определяется предельная концентрация меди в жидком олове для различных температур пайки (С_о), фазовый состав диффузионных зон паяного соединения.

Рис. 1.3. Диаграмма состояния системы медь-олово

Температура распайки определяет температурный уровень работоспособности паяного соединения, а возможность повышения температуры распайки имеет существенное значение при необходимости осуществления ступенчатой пайки: меняя температуру нагрева при пайке можно повысить температуру распайки ранее выполняемых швов и осуществить ступенчатую пайку одним и тем же припоем. Температура распайки является важной характеристикой при определении возможности ремонтной перепайки – при замене отдельных деталей или узлов, соединенных с изделием пайкой. В этом случае следует выбирать припои и режимы пайки, обеспечивающие формирование паяных швов с температурой распайки, близкой к температуре пайки.

Распайка может быть произведена при нагреве паяного шва до температур твердо-жидкого состояния. В этом состоянии сплавы обычно имеют прочность ~ 1 г/мм². Поэтому температуру распайки паяного шва определяют в процессе его непрерывного нагрева в условиях действия удельной нагрузки 1 г/мм². Температура, зафиксированная в момент разрушения образца, принимается за температуру распайки.

3. Материалы и оборудование

Материалы

1. Припой-олово.

2. Флюс Прима-2.

3. Наждачная бумага.

4. Ацетон технический.

5. Вата техническая.

6. Провод медный или латунный 0,1 мм.

7. Заготовки образцов 15x60x2 мм из меди M1.

Оборудование

1. Электрические паяльники.

2. Керамические подставки.

3. Линейки.

4. Пинцеты.

5. Установка для электроконтактного нагрева.

6. Струбцины.

7. Ключи гаечные рожковые 12x14 и 14x17.

8. Муфельная печь МП-2УМ.

9. Трубчатая печь Т40/600.

10. Потенциометры группы ПП или ХА и термопары хромель-алюмелевые.

11. Приспособления для установки образцов в трубчатую печь.

12. Щипцы.

13. Груз.

14. Ножницы хозяйственные.

15. Штангенциркуль.