после пайки медн (ЛИ) получены при отношении объема жидкого припоя Уш к поверхности нх контакта Я, равном 0,16.

Как видно из приведенных данных, более эффективно легирование олова висмутом, чем свинцом. Введение в олово 10% В1 позволяет уменьшить ширину прослойки интерметаллида Сив5п5 после пайки при 250°С в течение 30 с до 0,5—2 мкм. С тем же содержанием свинца толщина прослойки при тех же условиях пайки выше 7 мкм.

Толщина прослойки, образующаяся при пайке, существенно сказывается на сопротивлении срезу паяных соединений (рис. 42). По нашим данным, соединения М1, паянные оловом, прн толщине прослойки, равной 2 мкм, имеют сопротивление срезу 5,5 кгс/мм2, а при 7 мкм 3,4 кгс/мм2 (рис. 40).

Более резкое торможение образования и роста интерметаллидиых прослоек при пайке может быть достигнуто легированием припоя элементом, образующим на границе паяемого металла и припоя достаточно тонкую прослойку химического соединения, которая нарушает контакт и взаимодействие между ними, но не снижает механических свойств паяного соединения. Образование такой прослойки возможно при условии, что легирующий элемент припоя, имеет большее химическое сродство к паяемому металлу, чем основа припоя, и не образует химических соединений с последней.

Содержание легирующего элемента припоя должно быть таким, чтобы прослойка барьерного интерметаллида была достаточно тонкой и не снижала сопротивления срезу паяного соединения, но предотвращала контакт между паяемым металлом и жидким припоем.

Прн увеличении содержания в припое такого легирующего элемента сверх критического1 будет расти непрерывная прослой-

ке ¡60 S10 560 SSO ООО CW 1.-С 01,53 5 0 IS 20 25 Г, г

РИС. Ю. Влияние температуры (а| и времени выдержки |б» лрн папке меди Ml оловом на сопротивление срезу тср соединений (т=20 с, средние данные для 3—5 образной, величина иахлеегкн 2 мм) н толщину интерметаллидной прослойки «к

1 Максимальное содержание легирующего элемента, при котором в месте контакта жидкого припоя и паяемого металла при температуре пайки еще не образуется непрерывная прослойка химического соединении.

ка интерметаллида, в результате может наступить ухудшение механических свойств паяного соединения.

Подобное действие на рост интерметаллидной прослойки при контакте медн н жидкого олова, по-виднмому, оказывает кадмий. Кадмий образует эвтектику с оловом и химические соединения с медью. При содержании в припое 5п—Сд 5—10% Сс! (1/ж/5=0,16; П=250°С; т=5 с) толщина интерметаллидной прослойки не превышает 1—1,7 мкм.

При контакте нержавеющей стали 121Х18Н9Т и жидкого алюминия подобное действие на рост интерметаллидной прослойки (РеЛ13) т]-фазы оказывают добавки кремния. Кремний образует с алюминием эвтектику, а с железом — химическое соединение '[53].

Введение в припой легирующих элементов, имеющих меньшее химическое сродство с паяемым металлом по сравнению с основой припоя и не образующих тонкого «барьерного» слоя ии термсталлида, может привести лишь к ускорению роста интерметаллидной прослойки, особенно если легирующий элемент способен образовывать твердые растворы на основе образующегося химического соединения. Это, вероятно, увеличивает проница емость атомов легирующего элемента через прослойку химического соединения.

Введение в припой компонентов, вступающих с ним в химическое взаимодействие, ио ие образующих химических соединений с паяемым металлом, должно приводить к резкому сиижс нию скорости роста интерметаллитиой прослойки на границе паяемого металла и жидкого припоя. Типичным примером та кого легирующего элемента при пайке меди оловом являетсн серебро (см. рис. 39, ж,з). Содержание в припое Бп—Ав 1— 1,5% Ай приводит к резкому уменьшению толщины прослойки фазы Си65п5.

Как показали исследования при контакте нержавеющей стали 1х18н9т и жидкого алюминия с добавками серебра или мети, толщина интерметаллидиых прослоек е-фазы в зависимости от содержания в припое (алюминии) серебра или меди достигает максимума при сравнительно небольшой концентрации этих элементов. Можно предполагать, что появление максимума обусловлено возмущающим влиянием растворенных в «--фазе атомов серебра или меди на диффузию атомов алюминия н железа.

Начиная с некоторого содержания легирующего элемента и припое, в результате меньшего поступления атомов основы припоя к межфатной границе с паяемым металлом, скорость роста интерметаллидной прослойки уменьшается, ио при этом вследствие увеличения включений химических соединений в металле шва его пластичность и прочность снижаются.

Влияние легирования более сложных припоев на изменение роста интерметаллидиых прослоек было рассмотрено иа примере пайкн стали латунью, содержащей добавки кремния и никеля.