Лекция 8 Технологическая характеристика припоев для пайки

Анализ равновесных диаграмм состояния позволяет определить основные направления выбора систем легирования для создания припоев, обеспечивающих совместимость с паяемым металлом и возможность бездефектной пайки.

Припой – это металл или сплав, который вводится в зазор между соединяемыми деталями или образуется между ними в процессе пайки.

Технологические характеристики припоев определяются в зависимости от природы паяемого материала и условий пайки. Температура автономного плавления припоя должна быть ниже температуры плавления паяемых материалов. Расплавленный припой в присутствии защитной среды, флюса или вакуума должен смачивать паяемую поверхность и растекаться по ней, обеспечивать необходимые прочностные характеристики, пластичность, герметичность, не образовывать с паяемым металлом коррозионно - активной пары. Коэффициенты термического расширения припоя и паяемого материала не должны резко отличаться. Кроме того, припои должны обладать специальными свойствами (теплопроводностью, электропроводностью), необходимыми для работы паяных соединений.

По содержанию основного компонента припои разделяются на медные, медноцинковые, галлиевые, индиевые, висмутовые, оловянные, оловянно-свинцовые, кадмиевые, свинцовые, цинковые, алюминиевые, германиевые, магниевые, серебряные, кобальтовые, никелевые, марганцевые, золотые, палладиевые, платиновые, титановые, железные, циркониевые, ниобиевые, молибденовые, гафниевые.

По температуре автономного плавления припои разделяются на особолегкоплавкие (Т_пл  145 ⁰С), легкоплавкие ( Т_пл =145 ⁰С 450⁰С), среднеплавкие (Т_пл =450 ⁰С 1100⁰С), высокоплавкие (Т_пл =1100 ⁰С 1850⁰С), тугоплавкие (Т_пл 1850⁰С).

К самым легкоплавким сплавам относится эвтектика ртуть-висмут , содержащая 0,1% висмута, с температурой плавления -38,87⁰С. Однако сплавы с температурой плавления ниже нуля в качестве припоев не применяются.

Температуру плавления от 3 до 27,3⁰С имеют сплавы на основе галлия, которые используются в качестве припоев.

Температуру полного расплавления от 46,7 до 144⁰С имеют висмутовые припои; например эвтектику с температурой плавления 46,7⁰С имеет сплав состава 44,3%Bi - 5,3%Cd - 22,6%Pb - 8,3%Sn - 19,5%Zn, эвтектику с температурой плавления 144⁰С имеет сплав состава 60%Bi-40%Cd.

Индиевые припои имеют наименьшую температуру плавления 90⁰С (эвтектика 44,2%In - 2%Cd - 41,4%Sn - 0,8%Zn). Двойной сплав 98%In-2%Zn плавится при температуре 141⁰С.

Эвтектические сплавы с температурой плавления в интервале 145-183⁰С - это сплавы системы Cd (18-32%) - Pb (32-66%) - Sn (2-67%) - Ti (5-43%).

К припоям с температурой плавления 400-600⁰С относятся припои на основе магния и алюминия. Они применяются только для пайки соответствующих сплавов.

Ряд сплавов на основе серебра ( например системы 60-70%Ag -20%Cu-10-20%Sb-2%P) имеет температуру плавления 480-520⁰С; они могут быть использованы только для пайки слабонагруженных медных изделий.

Температуру плавления в интервале 422-500⁰С имеют сплавы на основе алюминия с германием и кремнием состава 60-64%Al - 31-36%Cu -3-5%Si.

По способности к флюсованию припои подразделяются на флюсуемые и самофлюсующие. Припои, которые можно применять без флюса, называются самофлюсующими. В состав таких припоев вводят элементы-раскислители, восстанавливающие окислы на поверхности паяемого металла – фосфор, бор, литий. В процессе пайки самофлюсующими припоями образующиеся окислы оказывают защитное действие и препятствуют приниканию кислорода к месту пайки.

В самофлюсующие припои на основе меди или серебра вводят более 1% фосфора (до 7%Р). В припои на основе меди и серебра вводят 0,1-1,3% лития. Припои, содержащие литий, хорошо растекаются по паяемой поверхности, для предупреждения окисления лития в процессе пайки в состав припоя вводят небольшие количества никеля и цинка. Припои, содержащие значительные количества лития и бора, применяют для пайки сталей без флюса; припои с небольшим количеством лития и бора могут применяться для пайки стали только в инертной среде.

При пайке самофлюсующими припоями рекомендуется проводить быстрый нагрев во избежание выгорания лития и фосфора; чаще всего используют индукционный нагрев либо нагрев методом электрического сопротивления.

Медные припои. Медь (марок М0, М1, М2) и сплавы на ее основе используют для пайки изделий из углеродистых и многих легированных сталей, никеля и его сплавов.

Соединения, паяные медью, имеют высокую коррозионную стойкость и выдерживают высокие механические нагрузки. Пайку медью выполняют при индукционном нагреве или в печах с защитной атмосферой. Для пайки обычно применяют техническую медь в виде проволоки, фольги, лент и порошка; температура пайки Т _п =1150-1200⁰С.

Чистая медь наиболее часто используется при пайке в вакууме, поскольку обладает низкой упругостью пара.

При пайке кислородосодержащей медью в окислительной среде следует опасаться появления пор и кристаллизационных трещин вследствие образования эвтектики CuО - Cu₂О.

Медь обладает высокой жидкотекучестью, легко затекает в узкие капиллярные зазоры, в качестве припоя обеспечивает получение соединений протяженностью более 15-20 мм. Медное технологическое покрытие на паяемой поверхности толщиной 5-15 мкм наносят предварительно на паяемые поверхности при пайке стальных изделий в вакууме или защитных средах.

Основой медных припоев обычно являются системы Cu-Zn, Cu-P, Cu-Ni, Cu-Mn-Ni.

Медноцинковые припои представляют собой двойные сплавы меди и цинка в различных соотношениях. Наиболее используются сплавы, содержащие менее 39% Zn и имеющие однофазную структуру ( - твердый раствор). Увеличение содержания цинка в припое снижает его пластичность Недостатком медноцинковых припоев является сильное испарение цинка при пайке, это приводит к повышению температуры пайки и к образованию пористости в паяных швах. В результате испарения цинка ухудшается прочность паяных соединений, припой становится более тугоплавким и менее жидкотекучим, это приводит к плохому заполнению зазора и снижению надежности работы паяных соединений. Вследствие высокой летучести цинка пайку медноцинковыми припоями в газообразных защитных средах и вакууме не производят. Для уменьшения испарения цинка пайку латунью производят обычно с применением боросодержащего флюса при быстром нагреве с небольшой выдержкой, не рекомендуется паять изделия большого сечения.

Для улучшения технологических характеристик припоев проводят легирование оловом и кремнием (до 1%); добавка олова снижает температуру плавления припоя и увеличивает его жидкотекучесть, добавка кремния уменьшает испарение цинка. Припои с небольшим количеством олова и кремния имеют более высокие технологические свойства и обеспечивают высокую герметичность и плотность паяных швов.

Однако введение олова и кремния в больших количествах охрупчивает латуни и не позволяет получать пластичные паяные соединения. Многокомпонентные латуни (легированные в небольших количествах никелем, железом, марганцем и кремнием) применяют для пайки тяжелонагруженных изделий (например паяного режущего инструмента - резцов,фрез) при необходимости обеспечения высокой пластичности и прочности паяных соединений при повышенных температурах.

Медноцинковые припои (за исключением припоев, содержащих кремний и бор) не используют при пайке коррозионно-стойких сталей типа Х18Н10 из-за образования трещин в паяных соединениях. Введение кремния и бора блокирует распространение трещин по границам паяемого металла за счет образования боридов и силицидов железа в паяных швах.

Для пайки углеродистых сталей и меди используют латуни Л63 и Л68. Латуни МцН48-10, ЛК62-05, ЛКН56-03-6 используют для пайки чугуна. Наличие в латунных припоях никеля способствует упрочнению паяных соединений, поскольку препятствует образования хрупкой диффузионной прослойки на границе спая чугун-припой. Наиболее высокими технологическими свойствами обладают припои-латуни марок ЛОК62-06-04 и ЛОК59-1-03.

Меднофосфорные припои. Сплавы меди с фосфором (4-9%Р) применяют для замены более дорогих серебряных и медноникелевых припоев при пайке меди и ее сплавов. Меднофосфорные припои обладают самофлюсующими свойствами и позволяют производить пайку меди и некоторых ее сплавов без применения флюса.

Сплав меди с 7,5-11% фосфора обладает высокой жидкотекучестью и низкой температурой плавления (эвтектика Cu-P образуется при температуре 707⁰С при содержании 8,25% Р) и применяется как заменитель серебряных припоев при бесфлюсовой пайке меди и сплавов.

Однако пайку сталей и чугунов медно-фосфорными припоями следует проводить только по предварительно нанесенному технологическому медному или никелевому покрытию, поскольку при их непосредственному контакте происходит образование хрупких фосфидов железа и паяные соединения не могут работать при ударных, вибрационных и изгибающих нагрузках.

Для снижения температуры плавления и увеличения пластичности в эвтектический сплав медь-фосфор добавляют олово и цинк. Высокая электропроводность и хорошие технологические свойства медно-фосфорных сплавов с сурьмой и никелем обеспечивают применение их в электротехнической промышленности для пайки электропроводящих жил. При пайке латуни Л63, нейзильбера, алюминиевой бронзы, медноникелевых сплавов меднофосфорными припоями необходимо применять боросодержащие флюсы.

Повышению технологических характеристик меднофосфорных припоев способствует легирование в небольших количествах оловом, цинком,сурьмой, серебром, никелем. Недостатком меднофосфорных припоев является способность их к ликвации и образование ликвационной пористости.Особенностью процесса пайки является необходимость быстрого нагрева места пайки.

Меднофосфорные припои, легированные серебром, пластичны и легкоплавки, их используют при пайке изделий из меди с закрытыми соединениями, в случае, если удаление остатков флюса произвести невозможно.

Алюминиевые припои. Для пайки алюминиевых сплавов применяют припои на основе алюминия, цинка и олова. Припои на основе алюминия обеспечивают получение паяных соединений с высокими коррозионными и механическими свойствами, однако они имеют сравнительно высокую температуру плавления (до 600-630⁰С), что затрудняет проведение пайки. В припои на алюминиевой основе вводят кремний, серебро, медь, цинк, кадмий.

Наилучшей коррозионной стойкостью обладают припои системы алюминий-кремний с содержанием 4-13%Si. Обычно в качестве припоев используют сплав эвтектического состава с содержанием около 12% Si с температурой плавления 577⁰С.

Температуру пайки алюминиевым припоем можно снизить при легировании медью: наиболее низкой температурой обладают припои с содержанием 28%Cu, в которых образуется тройная эвтектика с температурой плавления 525⁰С. Все припои системы Al-Si-Cu пригодны для пайки алюминия и его сплавов, имеющих довольно высокую температуру плавления (АВ, Амц, Амг) и непригодны для пайки дуралюмина (Д1, Д16), не допускающих нагрева выше 505⁰С.

Для улучшения технологических характеристик алюминиевых припоев и снижения температуры их плавления сплав легируют цинком. Такие припои можно использовать для пайки дуралюмина.

Оловянные припои. Олово и свинец в отдельности очень редко используют в качестве припоев. Хотя олово обладает высокой коррозионной стойкостью, использовать его для пайки нецелесообразно, поскольку оно, как и свинец, имеет низкий предел ползучести, а при низких температурах чистое олово может претерпевать аллотропическое превращение, переходя в серый порошок.

Наибольшее распространение имеют припои с 30-60%Sn. Оловянные припои легируют цинком, кадмием, алюминием. Небольшие присадки цинка (до 9%Zn) в олово снижает температуру плавления припоя до 199⁰С. Припои с содержанием 10-40% Zn применяют для ультразвуковой и абразивной пайки алюминия. Введение серебра в оловянно-цинковые припои измельчает зерно и повышает коррозионную стойкость.

Для пайки изделий из алюминиевых и магниевых сплавов применяют двойные сплавы олова с цинком с содержанием цинка от10% до 25%, более высокое содержание цинка используют при наличии в сплавах добавок кадмия, алюминия и серебра.

Кадмий снижает температуру плавления оловянно-цинкового сплава, его вводят в оловянные припои до 30-35%. Сильно снижают температуру плавления оловянно-цинкового сплава добавки индия и галлия.

Оловянные припои обладают высокой пластичностью, прочностью, теплопроводностью и коррозионной стойкостью. Их применяют для пайки радиотехнической и электронной аппаратуры, реботающей в различных климатических условиях.

Оловянно-свинцовые припои используют для низкотемпературной пайки сталей, никеля, меди и ее сплавов. Они обладают высокими технологическими свойствами, пластичны и при выполнении пайки не требуют дорогостоющего оборудования.

Сплав эвтектического состава (61,9% Sn) имеет минимальную температуру плавления (183,3⁰С).

Оловянно-свинцовые припои и соединения, паяные ими, при охлаждении до низких температур изменяют свои механические свойства-охрупчиваются, снижается пластичность припоев, одновременно возрастает их прочность.

Соединения, паянные оловянно-свинцовыми припоями, имеют низкую коррозионную стойкость во влажной среде; для работы во влажной среде паяные соединения следует защищать лакокрасочными покрытиями.

При пайке припоями с высоким содержанием олова при низких температурах происходит аллотропическое превращение олова с образованием хрупкой модификации, снижающей прочность соединения. Легирование оловянно-свинцовых припоев сурьмой до 2,5% повышает предел ползучести, снижает склонность к старению и предотвращает аллотропические превращения олова, однако повышенное содержание сурьмы снижает смачивающую способность припоев, а при пайке цинка, латуни, оцинкованного изделия сурьма, соединяясь с цинком, уменьшает прочность соединения.

Припои на основе олова, содержащие серебро, сурьму, медь, показывают высокую коррозионную стойкость и применяются для пайки медных и латунных электропроводов (электрооборудования), работающих во всех климатических условиях без защиты соединений лакокрасочными покрытиями.

Для улучшения технологических и прочностных свойств в оловянно-свинцовые припои добавляют висмут, кадмий, индий и другие компоненты. Присадка кадмия и индия способствует получению более твердых и коррозионно-стойких припоев, пайка этими припоями может производиться паяльником. Оловянно-свинцовые припои с индием и кадмием применяют для пайки радиоэлектронной аппаратуры и изделий с покрытием благородных металлов.

Для пайки алюминия применяют припои с добавкой цинка и кадмия; соединения, паянные этими припоями, стойки против коррозии, имеют высокую пластичность и легко обрабатываются резанием.

Свинцовые припои. Чистый свинец в качестве припоя мало пригоден, потому что со многими металлами (Fe, Cu, Co, Ni, Al, Zn) не образует паяных соединений достаточной прочности.

Припои на основе свинца легируют висмутом, кадмием, оловом, серебром.

Висмут и кадмий понижают температуру плавления сплава и обеспечивают получение твердых и коррозионно-стойких швов.

Свинцовые припои с содержанием до 3%Ag обладают высокой пластичностью и хорошими технологическими свойствами, имеют большую термостойкость, чем оловянно-свинцовые припои; припои, легированные серебром, используют при пайке меди и латуни паяльником.

Припои на основе свинца обладают низкой сопротивляемостью ползучести при повышенных температурах. Для повышения сопротивляемости ползучести в состав припоев вводят элементы, упрочняющие свинец (Sb, Na, Zn, Ag).

Паяные соединения из меди и латуни, выполненные припоями на основе свинца, имеют низкую коррозионную стойкость при работе во влажной среде. Отличие составляют припои, легированные фосфором и индием, которые обеспечивают высокую коррозионную стойкость соединений.

В качестве припоев применяют сплавы свинца с висмутом, индием, сурьмой, кадмием, оловом, цинком, серебром. Висмут и кадмий понижают температуру плавления сплава и способствуют получению более плотных и коррозионно-стойких соединений. Для уменьшения окисляемости припоя и измельчения зерна в свинцовые припои добавляют 0,5% мышьяка. Для пайки кремния применяют свинцовые припои, легированные медью, марганцем, германием или никелем:8%Cu –2%Mn -Pb; 8%Cu- 5%Ni –Pb.

Индиевые припои. В качестве низкотемпературных припоев используют сплавы индия с оловом, цинком, кадмием. Индий наряду с низкой температурой плавления (Т_пл = 156,4⁰С) обладает хорошей смачивающей способностью по отношению к металлу, стеклу, керамике, полупроводникам.

Припои на основе индия используют при пайке вакуумных соединений, стеклянных и кварцевых изделий, узлов криогенной техники, полупроводниковых материалов с малым переходным сопротивлением.

Припои обладают высокой коррозионной стойкостью в щелочных растворах, высокой пластичностью и хорошей смачивающей способностью поверхности металлов и неметаллических материалов, возможно использовать для пайки материалов с различными ТКЛР.

Хорошую смачивающую способность при пайке германиевых элементов и полупроводниковых материалов показывают припои системы In-Cd эвтектического состава (74% In и 26% Cd). При добавлении 1-2%In в припой ПСр2,5 значительно улучшается смачивание, оловянно-свинцовые припои, содержащие 25% индия, обладают высокой коррозионной стойкостью в щелочах, поэтому несмотря на дефицитность индия, индиевые припои используют для соединения металлов с неметаллическими материалами.

Цинковые припои. Припои на основе цинка характеризуются низкой пластичностью и прочностью, плохой растекаемостью и затеканием в зазор.

Пластичность цинковых припоев повышают введением серебра (1-5%) и меди (2-3%), а растекаемость – введением кадмия, свинца и олова.

Основное применение цинковых припоев – пайка алюминия и его сплавов, для пайки сталей они не пригодны. Двойные эвтектические сплавы цинка с оловом (эвтектика образуется при содержании 91% олова, температура образования эвтектики:Т_эвт =199⁰С), кадмием (83%кадмия,Т_эвт = 266⁰С) и алюминием (17% алюминия,Т_эвт = 382⁰С) могут быть использованы в качестве припоев.

Для пайки изделий из алюминиевых и цинковых сплавов применяют припои на основе цинка с оловом. При пайке алюминия большое значение имеет коррозионная стойкость пары алюминиевый сплав – припой, наиболее надежными в этом отношении являются двойные и многокомпонентные сплавы цинка с алюминием, кадмием и магнием.

При содержании более 30% Sn припои обладают наиболее высокой прочностью и пластичностью, технологичны, однако соединения, паяные этими припоями, имеют низкую коррозионную стойкость во влажной атмосфере. Для повышения технологических свойств припои легируют алюминием, кадмием, медью, марганцем.

Цинковые припои, легированные Sn, Sb, Pb, Cd, склонны к развитию в швах межкристаллитной коррозии, поэтому при изготовлении припоев следует использовать только очень чистый цинк (99,99%Zn).

Ниже приведены составы наиболее используемых припоев и флюсов для низкотемпературной пайки алюминия и алюминиевых сплавов (системы Al-Mg, Al-Mn).

Припои (состав в вес.%): П200А - (Sn90, Zn10); Т_п =200С; П250А – (Sn80,Zn20), Т_п =200-280С; П300А-(Zn60, Cd40), Т_п =340С; П 425- (Zn65, Al20, Cu15), Т_п =455С.

Пример состава флюса (вес.% ): 10 фторбората кадмия; 2,5 фторбората цинка; 5 фторбората алюминия; 82 триэтаноламина. Интервал активности 150-320С.

Кадмиевые припои. Используют двойные или многокомпонентные сплавы кадмия с цинком, серебром, оловом, магнием, никелем, свинцом и индием для пайки меди, латуни, алюминия.

Основное их достоинство-более высокая по-сравнению с оловяно-свинцовыми припоями прочность и пластичность.

Кадмиевые припои, содержащие магний и никель, используют для пайки изделий, работающих при повышенных температурах (280-300 ⁰С). Легирование припоев на основе кадмия серебром и цинком повышает термостойкость паяных соединений при пайке изделий из меди до 250-300⁰С. Технологические свойства кадмиевых припоев низкие, пайка ими затруднена. Кадмиевые припои применяют для пайки меди, медных сплавов, омедненных сталей и алюминия.

Висмутовые припои. Висмут - металл, имеющий низкие пластичность и прочность, обладает склонностью к образованию трещин при затвердевании.

Однако сплавы с большим содержанием висмута применяют в качестве припоев благодаря низкой температуре плавления – 46-167⁰С. Для этих припоев характерно увеличение в объеме при переходе из жидкого состояния в твердое и при дальнейшем охлаждении. Висмутовые припои плохо смачивают поверхность большинства металлов, хрупки и обладают низкой прочностью, поэтому перед пайкой на паяемые поверхности наносят технологические покрытия (Zn,Cu, Sn-Pb). Висмутовые припои используют в основном для пайки меди и латуни при необходимости выполнять процесс пайки при небольшом нагреве, при пайке плавких предохранителей. Висмутовые припои легируют кадмием, свинцом, оловом, цинком, индием, галлием для снижения температуры плавления и обеспечения необходимых свойств.

Галлиевые припои. Галлий имеет низкую температуру плавления (29,8⁰С), хорошо смачивает поверхность металлов, образует эвтектику со многими металлами – оловом, индием, кадмием, цинком, свинцом, алюминием, обладает необычайно большой способностью проникать по границам зерен металла, вызывая охрупчивание паяных соединений.

Подобное действие оказывают галлиевые припои при пайке металлов, которые значительно растворяются в припое и не образуют с ним легкоплавких эвтектик. Эвтектические сплавы галлия с индием, оловом, цинком и таллием имеют температуру плавления ниже 30⁰С и могут быть использованы в качестве припоев.

Галлиевые припои с температурой плавления 150-160⁰С используют для пайки магния и сплавов.

Припои-пасты на основе галлия (композиционные припои) при температуре 20-30 ⁰С состоят из пастообразной смеси галлиевого сплава с порошком металла-наполнителя. Такая паста некоторое время сохраняется при комнатной температуре в твердо-жидком состоянии, а затем затвердевает подобно амальгамам, образуя сплав, температура плавления которого значительно выше температуры галлия. Галлиевые припои-пасты могут быть использованы для соединения металлов и металлов с неметаллами при незначительном нагреве.

Галлиевые припои - пасты получают путем смешивания жидкого галлия с порошками металлов.Особенностью этих припоев является то, что, затвердевая при Т=+20⁰С, они сохраняют свои свойства и при более высоких температурах. Время затвердевания припоев зависит от состава сплава и составляет от нескольких минут до нескольких часов, в результате затвердевания образуется соединение, обладающее высокой механической прочностью и стойкостью против коррозии. Припои применяют для пайки чувствительных к нагреву микроэлементов в электронике, для соединения драгоценных камней. Сплавы порошка меди с жидким галлием используют для изготовления припоев-паст при сложной монтажной пайке без флюса, для изготовления сложнонагруженных узлов, деталей электровакуумных приборов, работающих при температуре до 1000⁰С без нарушения вакуумной плотности. Наполнителем припоев-паст служат тонкодисперсные порошки меди, никеля с добавками индия и олова.

Особенностью галлия и припоев-паст на его основе является увеличение объема при кристаллизации, поэтому для получения более прочных и плотных швов при пайке необходимо применять давление. Паяные галлиевыми пастами соединения имеют низкую прочность.

Никелевые припои. Высокая прочность и сопротивление коррозии отличают никель и его сплавы с хромом, кремнием и марганцем. Это наиболее дешевые припои для пайки изделий, работающих в условиях высоких температур.

Основой никелевых сплавов является двойной сплав никель-хром, в который для снижения температуры плавления, улучшения растекания и пластичности паяных соединений вводят железо, кобальт и титан.

Никелевые припои с кобальтом и титаном не растворяют большинство обычных и специальных коррозионно-стойких сталей, они хорошо смачивают сплавы, содержащие титан и алюминий и могут быть использованы для пайки тонкостенных изделий из высоколегированных и коррозионно-стойких сталей.

Наиболее известны припои с бором, содержание бора увеличивает способность припоя к растворению основного металла и способствует прониканию по границам зерен основного металла, соединения, паяные боросодержащими припоями, могут работать при температуах до 750-800⁰С.

Степень растворения и образование диффузионной зоны паяных соединений зависят от количества припоя, места его расположения и температуры пайки, поэтому при пайке боросодержащими припоями важно производить расчет необходимого количества припоя и выдерживать технологию пайки: быстрый нагрев и малое время выдержки могут уменьшить опасность образования хрупкой зоны, однако, несмотря на все меры предосторожности, боросодержащими припоями не следует паять тонкостенные конструкции типа сотовых.

Легирование сплава никель-хром индием, германием, литием способствует снижению температуры плавления припоя и улучшению смачивания при пайке корроэионно-стойких сталей в атмосфере водорода. Такие припои имеют незначительную склонность к растворению основного металла и прониканию по границам зерен по сравнению с боросодержащими припоями.

Легирование припоев на основе сплава никель-хром марганцем, кремнием, титаном и алюминием препятствует образовнию диффузионной зоны и уменьшает склонность паяемого металла к коррозии, поэтому эти припои могут быть использованы при пайке тонкостенных изделий (толщиной 0,25-1,25 мм). Припои этой группы теплостойки, имеют высокое сопротивление окислению, пластичны, но при длительном пребывании в расплавленном состоянии значительно растворяют паяемый металл по границе спая, что приводит к образованию диффузионной зоны и снижению прочности шва.

Для связывания углерода в карбиды, повышающие прочность припоя при высоких темпеатурах, в многокомпонентные никелевые припои вводят ниобий.

Припои на основе никель-фосфор можно применять при пайке толстостенных изделий, они хорошо растекаются и заполняют узкие зазоры. Пайка выполняется в атмосфере водорода или диссоциированного аммиака.

Медноникелевые припои. Медь с никелем образует ряд твердых растворов; для увеличения жаростойкости, прочности при повышенных температурах в медноникелевые припои вводят хром, марганец, железо, кремний, алюминий. Медноникелевыми припоями выполняют пайку изделий из коррозионно-стойких сталей в среде нейтральных газов или вакууме, причем при пайке не происходит заметного растворения паяемого металла в припое, это позволяет использовать их для пайки тонкостенных изделий.

Марганцевые припои. Припои на основе марганца применяют для пайки изделий из коррозионно-стойких сталей, никеля и жаропрочных сплавов.

Паяные швы, выполненные этими припоями, имеют удовлетворительную прочность и пониженную сопротивляемость ударным нагрузкам из-за образования хрупкой диффузионной зоны.

Железные припои. Припои на основе железа используют для пайки тугоплавких металлов, режущего инструмента с пластинами из быстрорежущей стали, твердых сплавов в среде аргона или в вакууме.

Введение в припой кремния, бора, вольфрама, хрома и некоторых других металлов снижает температуру их плавления , повышает жаростойкость и жаропрочность. Пайка изделий из молибдена, коррозионностойкой стали, никеля при температуре 1100-1150⁰С производят припоями с бором и углеродом. Добавка бора увеличивает устойчивость припоя против окисления при высоких температурах и делает его самофюсующим. Из-за низкой пластичности припои на основе железа применяют преимущественно в виде порошков.