твердо-газовой пайке важное значение имеет дозированное поступление легкоиспаряющегося элемента к поверхности твердого металла, время и температура контакта. Эти параметры процесса определяют соотношение скоростей подвода газа к контактной поверхности и отвода его атомов от поверхности в глубь твердого металла.

В настоящее время иа практике используют пары магния для пайки алюминиевых сплавов припоями типа силумин и пары марганца при пайке сталей, например медью.

Использование в паяных конструкциях специальных паяльных материалов в виде листов конструкционных материалов, плакированных технологическими материалами, позволит более эффективно использовать процесс контактного твердо-газового плавления даже в том случае, когда пары элементов, введенные в рабочее пространство контейнера, не способны восстанавливать окислы иа припое, но могут привести к и\ диспергированию.

Образование, рост и влияние прослоек химических соединений в паяных швах на механические свойства паяных соединений

Для пайки в отличие от сварки плавлением характерны контакт и со

е разных по составу материалов. Несмотря на очень большие возможности подбора металлов или сплавов в качестве припоев, реально существует весьма ограниченное количество припоев, пригодных дли этой цеди. Оди і главных причин такой ситуации — очень большое количество сочетаний металлов я сплавов, лрив дящих к образовавню в паяном соединении прослоек малопластичных и ыалопрочных химических соединений. Относите .кно тастнчны немногие ннтсрметаллиды, например АеТі, ТіСо, ТітЧі. Для Ті.\і прн 20°С о=10-=-15%, ^ = 16%. а о.,=40-=-60 кгс/мм*.

Сплошные ннт рметаїїидч.ь.е прослойки по градине шва и основного маториала •могут явиться слабым звеном -паяных соединевгнй. Высокая хрупкость большинства «нтермегаялндов н значительное отличие нх по коэффициенту термического расширения от основного материала может вызвать разрушение паяного соединения.

Для прогноза возможности образования прослойхя ннтерметаллидов по границе твердого и жидкого металлов важно знать диаграмму состояния. Такая прослойїка возможна лишь в том случае, когда контактирующие металлы или сплавы способны к образованию хотя бы одного химического сое и нення.

[Большинство работ по исследованию механизма и кинетики роста интер металлн пых прослоек касается этого явлення при контакте твердых метал-

-лов. Образование и рост интер тал чадных проел в процессе лайки, при •контакте твердого н жидкого металлов изучены слабо.

В неравновесных условиях взаимодействия паяемых металлов и припоя кристаллизация ннтермста идных фаз, образующихся в равновесных усчо-внях, может быть подавлена или могут образоваться неравновесные фазы. В этих условиях порядок появления ннтерметаллидов может не соответствовать порядку нх чередования, предусмотренному равновесной диаграммой состояния, как было показано В. 3. Бугаковым н др.

Образование ннтерметалтидн прослойки на граните твердого я жидкого металлов возможно по трем механизмам:

1.В результате химической реакции иа границе прн условии, что скорость образования интерметаллида больше скорости его растворения в жидкой фазе.

2.В результате диффузии элементов припоя в паяемый металл и перестройки кристаллической решетки твердого раствора после достижения предельной растворимости Сх в кристаллическую решетку интерметаллида.

3.В результате обогащения жидкого металла—'припоя атомами паяемого металла вблизи границы х контакта и образования слоя интерметаллида при затвердевании жидкой фазы и охлаждении в объеме, прилежащем тс паяемому металлу. Такое обогащение жидкого металла может происходить в результате коитактно-твердожидкого нонтактно твердо азового или кон-

ктно реактивно о плавлении паяемого .металла и диффузии их в жидкой фазе.

Если при контакте твердого металла А с жидким более легкоплавким В образуется иитерметаллидпая прослойка нли прослойка химического соединении, то скорость и направление ее роста зависят от равновесной взаимной растворим-ости А и В н образова!Вшегася интерметаллида.

Если В не образует твердых растворов с А. а стедоватстьпо, не диффундирует в него, то рост прослойки АхВу после ее растворения в жидкой фазе, отвода А от границы в жидкий В может происходить только при ло-стедующем образовании прослойки химического соединения по границе А—В.

Бели интерметаллид образует твердые растворы с А и В, то возможна диффузия атомов через просчойку интерметаллида, а при изотермической выдержке может происходить рост просюйкн химического соединения в сторону А или Б в зависимости от парциальных скоростей их диффузии через эту прослойку. Рост прослойки будет происходить со стороны более быстрого подвода атомов второго компонента к границе интерметаллида.

В процессе затвердевания шва рост интерметаллида может происходить в сторону жидкой фазы, если в ней находится достаточное количество атомов паяемого металла.

При пайке могут иметь место все три процесса образования интерметаллида.

■Процесс химической эрозии паяемого металла в жидком припое для ступая капнл.тлрпых зазоров протекает быстро. При контактно-тпердожид-м п еннн достижение предельной растворимости Сх в жидком легкоплавком металле-припое заканчивается в течение десятых долей секунды, а для контактно-реактивного плавления за время, соизмеримое с Ю-6—Ю-7 с. В некоторых случаях благодаря диффузионному или конвективному переносу растворенных атомов паяемого металла в ж ином металле-припое интер металлндиые включения могут образоваться не только по границе с твердым металлом, ио в в шве.

Образование и рост прослоек химических соединений

После сваркопайки меди или железа с алюминием или пайки стали 12Х18Н9Т с алюминием и последующего иагрева паяного шва в твердом состоянии на границе со сталью, железом