Локализация диффузионной пористости в паяном соединении при диффузионной пайке возможна как в шве (на границе с паяемым материалом), так и в основном материале рядом со швом (диффузионной зоне). Развитию такой пористости способствует образование на границе шва сплошных прослоек химических соединений, особенно нестехиометрического типа, т. е. таких, на основе которых возможно образование твердых растворов с припоем или с паяемым металлом. На опасность образования диффузионной пористости при диффузионной пайке в области термической устойчивости химических соединений указывалось ранее [59]. Исследования, проведенные позже, подтвердили этот прогноз. Локализация диффузионной пористости в паяном соединении в этом случае возможна как в прослойке химических соединений, так и вблизи ее границ в шве и диффузионной зоне паяного соединения. Расположение диффузионной пористости зависит от соотношения коэффициентов диффузии компонентов основного металла и припоя в этих участках. На появление н развитие диффузионной пористости влияет количество диффундирующего вещества (основы) нлн депрессанта припоя. При различных основах припоя и паяемого металла количество диффундирующего вещества велико; при одинаковой их основе количество диффундирующего вещества депрессанта меньше. Поэтому и развитие пористости при прочных равных условиях во втором случае будет менее вероятным и слабее выраженным. Один из путей предотвращения развития диффузионной пористости, а также сокращения времени диффузионной пайки —применение в качестве припоя не чистого металла МП, а его сплава с паяемым металлом М„ такого состава, при котором на диаграмме состояния Мк—МП нет химических соединений. Примером таких припоев служит припой Fe—20% Si при пайке железа, Ni—11% St при пайке никеля, Си—30% Sn (вместо олова) при пайке меди. При диффузионной пайке вблизи и выше температуры плавления или разложения химического соединения диффузиовиая пористость не образуется. Таким образом, при пайке припоем МП, способным к химическому взаимодействию с М„ и образованию по границе шва химических соединений диффузионной пористости, температура процесса ДОЛЖНа УДОВЛеТВОрЯТЬ УСЛОВИЮ Гд.П»*пл.х с Развитие диффузионной пористости в прослойках нестехиометрического химического соединения на границе со швом исследовано» при пайке меди оловом [25]. При этом диффузионная пористость возникает в прослойке (е-фаза), образующейся между прослойкой наиболее легкоплавкого химического соединения системы (ii-фаза) и паяемым металлом. Пористость при выдержках до 60 мин. образуется при температурах 550—700 °С, т. е. ниже температуры разложения е-фазы. Развитие диффузионной пористости в е-фазе резко снижает сопротивление срезу паяного соединения (до 10—15 МПа). Только-при диффузионной пайке выше температуры существования е-фазы (»800 °С) диффузионная пористость не образуется и прочность паяного соединения повышается до 150—180 МПа, однако при выдержке 60 мнн еще не достигается равнопрочность паяного соединения и основного материала. В процессе весьма длительных выдержек (10 ч) при температурах в интервале 550—700 "С прослойка химического соеднне-
Карта
|