При алитировании никеля и его сплавов смесью порошков, состоящей из лигатуры Ni—Al, окислов алюминия и активатора NH4C1 (флюс), иа поверхности никеля образуется главным образом слой интерметаллида NiAl

Влияние на рост интерметаллидиых прослоек удельного объема жидкого припоя

Если растворенный в жндком припое паяемый металл при последующей кристаллизации паяного шва участвует в росте интер мета ллидиой прослойки, то этот рост будет тем большим, чем больше отношение а предельной растворимости паяемого металла в жидком припое прн температуре пайкн Ст к его растворимости при температуре солидуса шва Сг, т. е. чем большее количество растворенного паяемого металла выделится из жидкого раствора прн затвердевании

Как известно, глубина химической эрозии паяемого металла в припое, а следовательно, его количество, перешедшее в паяный шов, существенно зависит от объема жидкой фазы.

При капиллярной пайке удельный объем жидкого припоя (отношение V'm/S) находится в пределах 0,05—0,01. При пайке с широким зазором это отношение может быть на 1—3 порядка выше. Поэтому можно ожидать заметного влияния удельного объема жидкого припоя на рост нитер металл и диой прослойки, особенно в системах паяемый металл — припой, где разность Сж—Ст достаточно велика.

Так как с увеличением температуры пайки соответственно возрастет и предельная растворимость Сж паяемого металла в жидком припое, то при прочих равных условиях этот рост будет тем больше, чем выше температура пайки.

При малых значениях удельного объема Vm/S жидкого припоя время, необходимое для достижения растворимости в нем

о

510 1520 25 ГГС

РИС. 37, Зависимость толщины ннтерметвллядноД прослойки в от времени, температуры пэПкн и удельного обы припоя н единицу паяемой поверхности медн М1 с припоем ПОС61 при температурах 300"С (П. 2вО"С [2); 2пО°С (3): - ■ УЖ1Б=0.(&;----Уж/5=0.16

паяемого металла, меньше, чем при больших значеннях ^ж/5. Поэтому скорость роста прослойки интерметаллида при охлаждении в начальный период контакта паяемого металла и жидкого припоя должна быть несколько больше при малых значениях Уж/$, чем при больших.

Исследование роста прослойки интерметаллида при контакте меди М1 с оловом при к'ж/5=0,16 и к'ж/5=0,02 при 250, 280 и 300°С в течение !■—30 с подтвердило вышеприведенный анализ влияния удельного объема (рис. 37).

Условия предотвращения, устранения и торможения роста прослоек химических соединений в паяных швах

Предотвращение образования прослоек химических соединений в паяных швах однородных металлов может быть достигнуто разными способами

Один из возможных способов предотвращения образования прослойки интер металл идо в между паяемым металлом и жидким припоем заключается в ограничении длительности контакта металлов при температуре пайки без исчерпания ресурса времени активации.

Доля ресурса периода активации при температуре Т и энергии активации ф определяется из соотношения

-.(Т) = А&чИ0/ВТ).(42)

где т — весь ресурс времени активации при температуре Т.

Каждому состоянию активации при температуре Т\ за время т/ отвечает соответственное состояние прн температуре Тп за время то, подчиняющееся соотношению (18). Состояния при разных температурах, отвечающие коицу актнвационных периодов (иачалу образования химических соединений), являются соответственными состояниями.

Если активац юиная стадия пайки или нагрева происходит в интервале температур при энергии активации то, разбив этот интервал на подынтервалы со средней температурой в каждом, равной Гь Т2г., Тп, с соответствующим ресурсом времени Т1, Т2,— тп и в каждом подынтервале выдержав долю времени активации т|, т|,.,условие предотвращения образова-

ния химического соединения запишем в виде:

і,ИЗ)

где т / /г! — относительная доля активационного периода 7\ для подготовки к образованию химического соединения. Приведем некоторые данные, характеризующие время акти-пациоииого процесса при взаимодействии двух металлов до по-

99