12. Охарактеризуйте сущность реактивно – флюсовой пайки.

Реактивно-флюсовой пайкой называется метод, при_ котором припой_обдазуехся в результате разложения компонентов_флюса. Разложение может идти по следующим двум схемам:

1. Реакция восстановления металла из флюса

2. Реакция разложения солей и соединений металлов, входя­ щих в состав флюса

3ZnCI₂ + 2А! = 2А1С1₃ + 3Zn.

Образовавшиеся цинк л яддяется^пг^ипоем, соединяющим

детали из ¥люмйТГи"я.^)В ряде случаев металл (продукт взаимодей­ствия основного металла с флюсом) не является припоем. Он покрывает поверхность в месте пайки и улучшает смачиваемость дополнительным припоем, который вводится в зазор. Так, с по­мощью флюса AgCI, можно осуществить реактивно-флюсовое лу­жение (покрытие) титана серебром. Процесс идет по реакции

Ti + 4AgCl = TiC!₄ + 4Ag.

При температуре 623...673 К хлорид титана в виде газа ,удату-чиваетс_я с поверхности титана, разрушая при этом окисную пленку TiO₂, а восстановленное__серебро покрывает чистую по­верх ность_титана, которую затем можно подвергать пайке другими способами.

Флюсы для пайки железа и чугуна содержат окислы меди, се­ребра или никеля и т. д., которые образуют припой при восстанов­лении их гидридами Са, Mg, Zn.

Многие реакции при реактивно-флюсовой пайке носят экзотер­мический характер. Выделяющееся тепло способствует улучшению смачиваемости. Имеются случаи, например при пайке алюминие­вых проводов в расплавах галогенидов, когда выделившегося тепла достаточно, чтобы осуществить не только пайку, но и сварку тор­цов проводов, которые оплавляются. В качестве галогенидов можно применять BiCl₃, BiBr, SnCl₂.

13. Охарактеризуйте сущность контактно- реактивной пайки.

Пайка, при которой припой образуется в результате контакт­но-реактивного плавления, называется контактно-реактивной. Она основана на способности некоторых металлов образовывать в месте контакта сплавы (эвтектики или твердые растворы), тем­пература плавления которых ниже температуры плавления лю­бого из соединяемых металлов. В ряде случаев, когда соединяемые металлы не образуют между собой подобного типа сплавы, ис­пользуют промежуточную прослойку или наносят покрытие на соединяемые поверхности напылением, гальваническим или ка­ким-либо другим способом. Металл прослойки или покрытия под­бирается так, чтобы он взаимодействовал с каждым из соединяе­мых металлов, образуя более легкоплавкие сплавы. К таким спла­вам относятся эвтектические или сплавы — твердые растворы с ми­нимумом на диаграмме состоянии.

Контактно-реактивная пайка нашла широкое применение при соединении различных материалов и конструкций. Большие воз­можности она открывает для соединения разнородных металлов, например титана со сталью, алюминия с медью, а также металлов

с керамикой.

Контактно-реактивная пайка применяется для тугоплавких металлов. При увеличении времени пайки удается благодаря диф­фузии повысить температуру распая соединений при сравни­тельно низкой температуре самой пайки.

Процесс контактного плавления начинается с образования физического контакта между соединяемыми поверхностями по активным центрам. В них в твердом состоянии происходит взаим­ная диффузия металлов и непрерывное изменение их концентрации

в точке контакта. При некоторой температуре произойдет расплав­ление и образуется зона расплава, которая будет увеличиваться и растворять в своем объеме взаимодействующие металлы. Коли­чество таких контактов будет возрастать по мере осуществления

процесса пайки.

Жидкая фаза при контактно-реактивной пайке образуется, в первую очередь, в местах дефектов структур или по границам Vзерен, где коэффициент диффузии значительно выше. ' Как только расплав распространится по всей соединяемой поверхности, произойдет его взаимодействие с основным металлом, а после прекращения нагревания — кристаллизация. Если в ре­зультате этого взаимодействия и кристаллизации образовалась двойная эвтектика, то паяный шов мало пластичен. Чем больше объем жидкой фазы, тем толще слой хрупкой прослойки, тем менее прочен шов. Поэтому технология гшйки^должна предусматривать меры, направленные на^гр^'ни^е!ше_^жддкои^ф_азы посредством регулирования толщины наносимого на детали покрытия или укла­дываемой металлической фольги (не более 10^.50 мкм).

При контактно-реактивной пайкё~~детали необходимо сдавлн-вать. Применение небольшого давления на первой стадйТГпро-цесса создает лучший физический контакт между деталями, а та­кже способствует выдавливанию избытка жидкой фазы. Вместе с избытками жидкости удаляются частицы окислов, присутствие которых в паяном шве может отрицательно влиять на прочность соединения. Необходимо отметить, что жидкая прослойка, образу­ющаяся в месте контакта паяемых металлов, более активна, чем вносимый обычно в зазор готовый припой; она лучше смачивает основной металл и более интенсивно растворяет его. Поэтому умень­шить объем жидкого металла можно ограничением скорости рас­пространения жидкой фазы по поверхности контакта с помощью специальных барьерных покрытий.

Наиболее эффективный способ повышения пластичности пая­ных швов, образованных хрупкими структурами — это .доследу­ющая ди^фу_з^юнн_ая_об_£аботка.