Технические характеристики и состав серебряных припоев ПСР

Технические характеристики

Серебряные припои используют при высокотемпературной пайке выше 400⁰C. Материалы марки ПСр создают прочное неразъемное соединение деталей из различных сталей, меди и ее сплавов, серебра, других тугоплавких металлов.

Удельное сопротивление припоя 90 – 120 Ом. Плотность 8500 – 10000 кг/м3. Теплоемкость 18 – 26 Дж/кг*град.

Спаянные с помощью серебряных припоев детали хорошо переносят динамические нагрузки, вибрацию и высокую температуру. Они могут работать в агрессивной среде.

Форма выпуска

Серебряный припой, применяемый для домашней и промышленной пайки, выпускается:

• проволока;
• листы различной толщины;
• полые трубки, наполненные канифолью.

Проволока различной толщины составляет большую часть продукции. ПСР легко подобрать для любого вида пайки, выбрав из большого количества нужный диаметр в пределах 0,13 – 6 мм.

Применение пластин для присадки пайки возможно только в условиях крупного предприятия. Домашнее оборудование просто не в состоянии их расплавить.

Начальник цеха сварочной проволоки и припоев завода ДонМет Евтюшенко В. П.: «Пластины ПСР применяют в электротехнической промышленности для лужения концов медных многожильных кабелей высоковольтных линий и для защитного покрытия крупных деталей, работающих в среде агрессивных газов и жидкостей. Нанесенный сверху слой серебра, химически инертного материала, защищает поверхность стали от окисления, разрушающего действия кислот. Используют в основном ПСР 40, или ПСР 45».

Разновидности

Припой ПСр содержит от 1% до 72 % серебра. В зависимости от его состава и качеств, им соединяют различные металлы и паяют инструмент, такой как алмазный резец бура и сегмент дисковой пилы.
Пайка себряных деталей и лужение производится материалом с наименьшим содержанием серебра – ПСр 1. Соединение элементов осуществляется при средних температурах. Цветным металла требуется немного больше серебра, чтобы они хорошо спаялись. Для них применяют припой с содержанием серебра от 2,5 до 40%.

Лужение меди и пайка ее сплавов, а также никеля, ковара, низейбера осуществляется проволокой с высоким содержанием серебра 50 – 72%, а также ПСр 10 и ПСр 15.

Наибольшим спросом у любителей пользуется ПСр 40 с его широкими возможностями. Припой применяется при пайке высоколегированных сталей, включая нержавейку, жаропрочных сплавов, коррозионностойких материалов, свинцово-оловянных бронз.

При работе с ювелирными изделиями применяют ПСр 45. Температура плавления 700⁰ позволяет спаянным изделиям работать в условиях высоких температур. Содержание меди 30% позволяет соединять тугоплавкие сплавы и жаростойкие стали. После лужения медь, никель, бронзы приобретают яркий блеск и долго не окисляются.

Химический состав

Физические свойства

Физические характеристики припоя ПСР 45

Сортамент

Расшифровка маркировки

В каждом материале, который создается для пайки, имеется собственная уникальная маркировка. Как правило, в маркировке отображается тип припоя, а также его состав. Это помогает выбрать те варианты, которые требуются для паяния. Здесь стоит отметить такие пункты как:

• ПСР – припой в котором содержится серебро. Здесь оно выступает как основной элемент, задающего свойства для сплава;
• 40 –содержание серебра в процентах. Таким образом, здесь содержится 40%.

Физические свойства

Припои с высоким содержанием серебра обладают высокой жидкотекучестью. Они проникают в мелкие поры соединяемых деталей. Легкоплавкие материалы ПСр 62, ПСр 40 рекомендуют для пайки деталей, которые не переносят высокие температуры.

Серебряные припои универсальны и подходят для пайки практически всех сталей и сплавов, включая неметаллические материалы типа керамики. Основное условие прочного соединения, температура плавления проволоки должна быть ниже, чем у соединяемых деталей.

Низкое удельное сопротивление расходного материала позволяет паять микро и электросхемы.

Что такое серебряный припой?

Современная работа с металлом предусматривает технологию ступенчатой пайки. Она требует специального внимания, так как некоторые серебряные сплавы обладают высокой температурой плавления. Это свойство обеспечивает высокое качество получаемого соединения.

Серебряный припой для пайки в чистом виде встречается крайне редко, что связано с высокой стоимостью цветного сплава. Большей эффективностью в применении обладают составы с другими примесями. В качестве дополнительных компонентов часто применяются:

1. Никель.
2. Медь.
3. Свинец.
4. Цинк

Чистый сплав серебра применяется только в ювелирном деле. Свойства припоя прежде всего зависят от доли драгоценного металла в составе:

1. При концентрации более 50% металл получается пластичным и устойчивым к повышенным нагрузкам.
2. Другие компоненты могут изменить основные свойства сплава, расширив его область применения.

Все возможные варианты указываются в ГОСТ 19738-74. В технической документации встречается таблица марок с указанием процентного содержания всех элементов. Существенно сэкономить на пайке можно при самостоятельном изготовлении сплава. Достоинствами большинства сплавов можно назвать следующее:

1. Высокая степень текучести. Это упрощает распространение состава по поверхности.
2. Прочность. Получаемые соединения могут выдерживать высокую нагрузку.
3. Коррозионная стойкость. Металл при высокой влажности покрывается коррозией. При включении в состав серебра обеспечивается коррозионная стойкость.
4. Основные свойства позволяют использовать состав для соединения самых различных металлов.
5. Низкое сопротивление электрическому току позволяет использовать припой при создании электрического оборудования.

Единственным существенным недостатком можно назвать высокую стоимость состава. Поэтому он используется намного реже в сравнении с другими сплавами.

Температура плавления

Серебряные припои используют в высокотемпературной пайке. Температура плавления прутков сильно отличается. Она зависит от количества серебра и наличия других легирующих компонентов. Легче всего переходит в жидкое состояние при 508 – 511⁰C припой марок ПСр 1, ПСр 2-58. Он содержит 30 – 58% олова или свинца и до 2% серебра.

Резко выделяются своей тугоплавкостью, среди аналогичных по содержанию серебра, материалов, ПСр 10 и ПСр 12. Они содержат висмут в 2 раза больше остальных марок припоя и медь до 52%. Температура плавления их соответственно 1123⁰ и 1103⁰C.

Припой серебряный ПСр 45 содержит из дополнительных веществ 30% меди. Плавится при температуре 938⁰C, переходит полностью в жидкое состояние при 1003⁰C.

У стоящего рядом с ним в списке припое серебряном ПСр 40 содержание меди и цинка по 17%. Плавление до полного перехода в жидкое состояние осуществляется при температуре 863⁰ – 883⁰C.

Марки проволоки ПСр 71 и ПСр 72 содержат меди менее 3%. Большое количество серебра делает их тугоплавкими, с температурой перехода в жидкое состояние 1068⁰ и 1052⁰C.

Наличие флюсов влияет на температуру плавления серебряных сплавов при пайке и она ниже, чем чистого сплава в печи.

Процесс пайки

При наличии соответствующего инструмента провести пайку можно самостоятельно. Больше всего трудностей возникает при работе с нержавейкой. Рекомендации следующие:

1. Для начала проводится зачистка поверхности от различных загрязнений, может применяться любой механический метод. Чаще всего краска и загрязнения удаляются щеткой, после чего поверхность обезжиривается при применении специального состава.
2. На зону будущей пайки выкладывается подобранный флюс. Технология нанесения во многом зависит от того, какой материал применяется. Флюс должен распространяться равномерно, так как в противном случае качество соединения может быть низким.
3. Для обработки большой площади применяется специальная горелка, которой металл нагревается до нужной температуры. Первый признак того, что материал готов к пайке — изменение его температуры.
4. После достижения требуемого состояния заготовки подается выбранный припой. Он должен быть распространен по поверхности равномерным слоем.
5. Весь шов проходится от начала до конца. Для остывания материала дается немного времени, после чего заготовка еще немного подогревается для постепенного снижения температуры.

Если площадь соединения небольшая, то можно использовать небольшой паяльник. В этом случае нет необходимости в предварительном подогреве основания.

Сортамент

Для пайки выпускается серебряный припой проволока диаметром от 0,15 мм. Максимальная толщина расходного материала 6 мм. Шаг в размерах до 0,4 мм составляет 0,05 мм, от 0,6 мм до 2 мм разница в сечении стоящих рядом прутков 0,2 мм. Наибольшие размеры 4 – 6 мм идут целым числом.

Ограничение по минимальному сечению имеет проволока серебряная с содержанием свинца и сурьмы более 50%. Цифра берется суммарная, если оба вещества имеются в составе. Припой выпускается от размера 0,5 мм.

Серебряный припой выпускается в не отожженном виде. Отжиг может производиться для проволоки диаметром от 2 мм и более по договоренности с заказчиком. На технические характеристики пайки термообработка не влияет. Пруток становится мягче, пластичнее, лучше укладывается плотными рядами при намотке на катушку.

Припой ПСр до 0,5 мм наматывается на катушки. Свыше этого сечения сматывается в мотки. Максимальный вес упаковки проволоки 6 мм – кг. Намотка должна состоять из одного цельного куска без спайки и соединений другими способами.

Для бытового использования продаются катушки с массой проволоки:

• 200 гр до Ф 0,35 мм;
• 300 гр до Ф 0,60 мм;
• 500 гр весит прокат диаметром 0,8 мм;
• до диаметра 1,6 мм вес припоя в мотке 1600 гр.

Любители используют в основном припой малого диаметра. 200 – 300 гр расходного материала достаточно, чтобы несколько лет паять и лудить дома платы и ювелирные изделия. Большие мотки подходят для производственных работ.

Полосы для пайки выпускаются толщиной от 0,1 мм до 5 мм. Ширина материала 5 – 200 мм. Длин может быть нормированной и свободной. В пачки собирают полосы одного размера.

Расшифровка маркировки

В маркировке проволоки указаны основные ее характеристики. Например, обозначение припоя с 40 процентами серебра в составе и диаметром 5 мм выглядит так:

Проволока ПСр 40 5,0 ГОСТ 19746-74.

Расшифровывается данная маркировка следующим образом:

1. Проволока серебряная, припой для пайки. Не отожженная.
2. Содержит серебра 40%.
3. Диаметр проката 5 мм.
4. Изготовлена по ГОСТ 19746-74 – проволока серебряная для припоя, высшего качества.

Нормативными документами регулируются: технология производства, размеры сечения, методы контроля и допустимые дефекты. Каждый документ имеет свои требования для разных категорий серебряного припоя.

Химический состав одинаковый для всех категорий и типоразмеров серебряного проката. Он регламентируется ГОСТ и соответствующим международным стандартом.

Маркировка

Как и другие материалы для пайки, данный припой имеет уникальную маркировку, которая позволяет судить о его типе и составных компонентах. Расшифровывается его название следующим образом:

• ПСР – припой, который содержит в себе серебро. Именно данный элемент является основным в составе и в целом определяет свойства сплава.
• 45 – данная цифра указывает на то, в каком количестве основной элемент, то есть серебро, содержится в припое. Эта марка включает в себя 45 процентов ценного элемента.