Форма границы раздела основного металла и жидкого припоя после их взаимодействия зависит от характера контактного жидко-твердого плавления, которое может быть межзереиным или фронтальным (общая химическая эрозия). Форма границы спая определяется характером взаимодействия Мк и Мп. Когда основной металл и контактирующий с ним жидкий припой не растворяются друг в друге (диаграмма состояния типа а), а следовательно, не происходит и твердожидкого плавления паяемого металла, на границе шва может происходить обмен только электронами, ио не атомами, т. е., по существу, происходит не пайка, а склеивание «металлическим клеем». Граница раздела шва и основного металла прн этом повторяет профиль последнего (без слоя совместной кристаллизации). Совместная кристаллизация на поверхности спая при затвердевании шва возможна только тогда, когда в жидкой фазе, образовавшейся при взаимодействии жидкого припоя В и паяемого металла А, содержатся атомы последнего н растворимость их резко уменьшается прн понижении температуры [25]. При этом образование и рост первичных кристаллов па основе А оказываются энергетически более выгодными на поверхности паяемого металла А. Когда в результате коитакного твердожидкого плавления паяемого металла и припое (диаграмма состояния типа б) химическая эрозия имеет межзеренпын характер, в шов могут переходить целые зериа паяемого металла, не образующего твердых растворов с припоем, и может происходить совместная ориентированная кристаллизация чистого паяемого металла А на поверхности его зерен в шве и по всей сложной межзеренной поверхности спая. Толщина такого слоя зависит от величины растворимости А в В (Сж) при температуре пайкн. Когда компоненты А и В образуют между собой ограниченные (диаграммы состояния типа в, г, й) или неограниченные (диаграммы состояния типа е, ж) твердые растворы, обычно развивается общая химическая эрозия паяемого металла, а при кристаллизации от поверхности спая образуется слой совместной кристаллизации, состоящий нз твердого раствора на основе металла А. Связь между швом и паяемым металлом в этом случае, как и в предыдущем, металлическая, а прочность соединения определяется прочностью закристаллизовавшегося твердого раствора. Слой совместной кристаллизации тем больше, чем больше растворяемость А в В (Сж). Если компоненты А к В образуют между собой твердые растворы по пернтектической реакции (диаграмма состояния типа г), то слой совместной кристаллизации может иметь кайму другого твердого раствора, образующегося при температуре перитектики. Если компоненты А я В образуют одно илн несколько химических соединений (диаграммы состояния тина и, и'), то на границе шва и основного металла обычно развивается прослойка химического соединения, богатая наиболее легкоплавким компонентом припоя. Связь между слоем химического соединения и паяемым металлом не чисто металлическая. Прочность паяемого соединения определяется в этом случае прочностью связи этого слоя и паяемого металла, прочностью н пластичностью слоя химического соединения. При пайке припоем на той же основе, что н паяемый металл, возможно лишь слабое развитие общей химической эрозии; разви-
Карта
|