материалов со способами пайки, при которой возможно получение качественных паяных изделий без дефектов в соединениях, являющихся «слабым звеном». Слабыми звеньями могут быть:

1)непропан, иеспан и недопустимая газовая пористость как результат плохого смачивания лаяемого материала жидким припоем и затекания в зазор;

2)хрупкие прослойки химических соединений на границе шва и основного материала, образующиеся при пайке или высокотемпературной длительной эксплуатации как результат слишком сильной химической связи компонентов паяемого материала и припоя;

3)недопустимое уменьшение толщины паяемого материала в результате интенсивно развивающейся при пайке химической или кавитацнонной эрозин в жидком припое;

4)диффузионная пористость по границе шва н основного материала в результате нескомпеиснрованной диффузии их компонентов через приграничные области соединения;

5)трещины в паяемом металле в местах контакта с жидким припоем, образующиеся вследствие охрупчнвающего действия последнего;

6)пониженная пластичность напаяного материала;

7)трещины в паяных соединениях или в соединяемых материалах, образовавшихся прн значительных внутренних напряжениях нз-за значительной разницы коэффициента линейного расширения и низкой пластичности соединяемых материалов;

8)низкая коррозионная стойкость паяных соединений;

9)отсутствие вакуумной плотности паяных швов;

10)щелевая коррозия по границе шва и основного материала;

11)пониженная прочность и пластичность паяемого материала при его нагреве в интервалах температр недопустимых структурных превращений

Появление «слабых звеньев во многом определяется развитием контактных процессов на межфазных границах при пайке, которые усложняются специфическими условиями: протеканием нх в капиллярных зазорах, чаще всего при неизотермн-ческом контакте фаз, незавершенностью процессов фнзико-хн-мнческого взаимодействия, локальностью и метастабильностыо характера контакта фаз, в частности обусловленной наличием на металле окисиых пленок, а также сравнительно большими скоростями перемещения жидкой фазы.

Появление в паяном соединении одного или нескольких «слабых звеньев» ограничивает совместимость конструкционных материалов, припоев или делает их несовместимыми прн выбранном способе пайкн. Однако применение других способов пайки по формированию паяного шва, иагреву или удалению окисной пленки может обеспечить совместимость материалов, и требуемое качество, надежность и долговечность паяных изделий.

ГЛАВА1

Некоторые особенности смачивания, растекания и затекания припоев в зазор в неизотермических условиях

Смачивание и кинетика растекания припоя по поверхности паяемого металла с флюсом

В поверхностном слое паяемого металла всегда имеются поверхностные дефекты, выходы дислокаций, которые могут явиться местами активирования и схватывания паяемого металла с жидким припоем. Поэтому процесс смачивания начинается локально в местах активирования поверхностного слоя. Места нескомпеиснрованной связи могут существовать до контакта или возникать прн лайке.

Способность припоев к смачиванию и растеканию по паяемому материалу оценивают по краевому (равновесному) углу смачивания [1] (Найднч Ю. В., Колесииченко Г. А. [2, с. 564—566]), контактному (неравновесному) углу смачнвання (Найднч Ю. В., Журавлев В. С. [2, с.245—248]), а также по площади растекания припоев [3—12], радиусу или диаметру растекшейся -капли припоя [13] . (Елютин В. П., Костиков В. Н., Маурах И. А. [2, с. 352—355], скорости растекания [14], времени смачивания [15, 16], времени до начала смачивания н силе втягивания образца прн смачнваини [17, 18]. Анализ показывает, что эти работы прежде всего можно разделить на две группы:

/1) паяемый металл и припой находятся в контакте в условиях нагрева до температуры пайки (неизотермнческий контакт);

2) паяемый металл и жидкий припой вводятся в контакт только прн температуре пайки (изотермический контакт).

Для пайкн характерен в основном неизотермнческий контакт. Прн пайке в печах электросопротивления н индукционным способом паяемый металл н припой нагреваются в контакте от комнатной температуры; при нагреве паяльником, горелками, погружением — от температуры выше ликвидуса припоя до температуры пайки.

Большинство работ по исследованию смачиваемости, расте-каемости и затеканию припоев в зазор проведено в изотермических условиях. Мало изучены особенности растекания и затекания припоев в зазор в неизотермнческнх условиях нагрева и влияние характера взаимодействия паяемого материала на