Применение менее активного флюса (гидразинового) вместо Прима 3 способствует увеличению контактного угла смачивания 02 (в 2 раза) н снижению высоты подъема припоя, особенно при контакте припоя с паяемым материалом в процессе нагрева в печн (табл. 5).

Таким образом, при пайке деталей с вертикальным зазором при кратковременном нагреве для гарантии заполнения зазора припоем на большую высоту, кроме малой его ширины зазора, необходимо применение припоев с хорошей смачивающей способностью, меньшей плотностью и достаточной активностью флюсов. При кратковременном нагреве более целесообразно введение в контакт припоя и паяемого металла при температуре пайки.

Из практики пайки известно правило, согласно которому при затекании припоев в вертикальные зазоры сверху требуется технологическая стенка. При наличии технологической стенки жидкий припой смачивает ее и стекает по ней, входя в зазор под действием составляющей поверхностного натяжения между твердым металлом и окружающей газовой среды (о?—г) и силы тяжести.

Данные, полученные при киносъемке процесса затекаиня припоев в вертикальный зазор при низкотемпературной пайке меди М1 легкоплавкими припоями в печи с флюсом Прима 2, показали, что жидкий свинец, смачивающий медь с краевым углом, большим, чем олово н ПОС61, и физико-химически не взаимодействующий с мелью, не заполняет вертикальных зазоров без технологической стенки (рис. 13). С технологической же стенкой жидкий свинец заполняет зазор, но за больший промежуток времени, чем припон ПОС61 и ОВЧООО, и с заметным запаздыванием начала процесса.

5 10 II 20 25 Г. с5 10 15 20 25 І.С

рис. 13. Зависимость высоты затекания припоев и в верткнальпый зазор 6=0 5 мм сверху от времени пайкн Сеэ технологической стенки (а) и с использованием послед НЄЙ (б:

I — олово мирки ОВЧООО. / п =300°С. флюс Прима 3; 3 — ПОС61. 1п —300*С флюс Прима Э; Л — сяииел марки СООО. /П =4О0"С. флюс Прима 2

Затекание припоя в вертикальные зазоры сверху без технологической стенки возможно только при использовании припоев с достаточно малым углом смачивания и . активно взаимодействующих с паяемым металлом (оловом ОВЧООО и ПОС61). При этом сразу же после расплавления припой затекает в вертикальный зазор, перетекает в нижнюю его часть и заполняет ее на максимально возможную высоту, излишек припоя вытекает из зазора наружу (см. рис. 13). Поэтому при пайке изделий с вертикальными зазорами и затеканием предварительно уложенного припоя сверху высота зазора не должна превышать максимальную возможную высоту подъема припоя в условиях пайки.

Таким образом, технологическая стенка оказывается необходимой лишь при растекании припоя с малой растворимостью паяемого металла в жидком припое. При растекании и затекании в зазор с образованием ореола припой может перетекать с горизонтальной плоскости на вертикальные, а при образовании жидкой каймы — полностью смачивать пластину. В обоих случаях возможно затекание припоя в вертикальные зазоры сверху без технологической стенки.

Заполнение вертикального зазора припоем под действием электромагнитных сил

Заполнение вертикальных или наклонных зазоров, особенно некапиллярных, при пайке во многих случаях возможно лишь с использованием металлокерамических и других композиционных припоев, или под действием разреженного давления в зазоре, а также сжатого воздуха на поверхности ванны с жидким припоем.

Можно также использовать для этих целей электромагнитное поле. В этом случае отпадает необходимость герметизации зазора или ванны с жидким припоем; в устройствах отсутствуют движущиеся части (плунжеры), контактирующие с жидким металлом. Кроме того, этот способ отличается легкостью, плавпостью н большим диапазоном регулирования рабочего давления, простотой и надежностью управления.

Для исследований была изготовлена кондукцнонная установка с максимальным электромагнитным давлением 1,0-10* кгс/мм» (рис. 14). Установка состояла из сердечника, обмотки электромагнита, питаемой от источника постоянного тока, канала с жидким металлом, бачка для обеспечения заданного уровня припоя в канале, соединенного с ним трубкой.

Кинетику заполнения вертикальных капиллярных и иека-пиллярных зазоров с использованием электромагнитной силы изучали иа медных и латунных образцах с припоями: оловом, свинцом и ПОС61. Использовали канифольный (КС) и реактивные (Прнма 2 и Прима 3) флюсы.