ла кристаллизации лужение затруднено из-за неравномерного поступления жидкой фазы и неравномерности слоя полуды. Поэтому лужение удобнее вести в интервале ж—т состояния припоя и чтобы интервал жидко-тпсрдого состояния был как можно тире. Особенно пригодны для этого припои с эвтектикой.

В работе [66] показано, что ширина интервала твердо-жидкого состояния в системах сплавов эвтектического типа зависит как от их состава, так и от скорости кристаллизации. Нижняя граница интервала твердо-жидкого состояния прн этом определяется неравновесным солидусом, а верхняя граница не представляет собой монотонную кривую (рис. 54), но имеет максимум и минимум, появление которых, по видимому, связано со степенью разветвленное™ дендритов первичной фазы и возможностью прочного их срастания. Появление минимума на верхней границе твердо-жидкого состояния объясняется повышенной способностью сплавов к переохлаждению. Пока превалирует влияние разветвленности дендритов температура начала срастания их повышается, а затем прн дальнейшем увеличении в сплаве легирующего элемента начинает сказываться преимущественное влияние его на замедление роста дендритов и температура начала срастания дендритов первичной фазы снижается. Чем больше неравновесной эвтектики в сплаве, тем при более низкой температуре образуется жесткий каркас из дендритов первичных кристаллов, пока температура их срастания ие достигнет температуры затвердевания эвтектики. Образование более разветвленных и тонкоосных дендритов сопровождается появлением максимума на границе твердо-жидкого состояния, т. е. резким повышением температуры их срастания.

Таким образом, характер изменения температуры срастания дендритов отражает особенности неравновесной кристаллизации сплавов в жидкой фазе разного состава.

На примере сплавов А1 — 51 и А1 — Си в работе [66] показано, что в условиях быстрого охлаждения кристаллизация сплавов в области твердых растворов происходи! с некоторым

РИС. 54. Верхняя граница твердо-жидкого состояния в системах сплавов А|— 51 (о) и А1—Си (б) при скорости охлаждения 40о°С/мнн (/): 2'С/мнн ?): ли* шня равновесных ликвидуса « солидуса 3

переохлаждением и неравномерно. Основная масса твердого раствора (до 80%) образуется с большой скоростью и в узком интервале температур. Оставшаяся жидкость кристаллизуется затем в более широком интервале температур, ограниченном температурой неравновесного солидуса. Степень переохлаждения резко снижается для сплавов, содержащих в равновесных условиях эвтектику. При этом увеличивается время до начала срастания дендритов первичной фазы. Заметный интер вал твердо-жидкого состояния характерен лишь для сплавов, расположенных в области твердых растворов системы в условиях неравновесной кристаллизации, вне этой области с появлением равновесной эвтектики интервал твердо-жидкого интервала близок к нулю. Следовательно, в качестве припоев для абразивно-кристаллической пайки и лужения пригодны сплавы эвтектического типа, расположенные по составу вне области равновесных твердых растворов и отличные от эвтектики.

Для качественной пайки алюминиевых сплавов при механических и физических способах удаления окисных пленок необходимо, чтобы слой полуды, наносимый при этом, слабо окислялся прн хранении и при последующей пайке на воздухе, т. е. выполнял в известной степени защитную роль. Поэтому алюминиевые припои, сильно окисляющиеся иа воздухе, для этой цели ие пригодны.

Легкоплавкие металлы олово, свинец, кадмий и прилон на н.\ основе прн температурах ниже 400°С ие вызывают развития заметной химической эрозии при контактном твердо-жидком плавлении алюминия и его сплавов и поэтому не способны заметно диспергировать окисную пленку А1203 [67]. Взаимодействие припоя и паяемого материала в рассматриваемых способах ограничивается участками удаления окисных пленок механически или с помощью ультразвука. Полученные «мостики» сцепления алюминия с легкоплавкими припоями иа основе олова или свинца склонны к ползучести под действием даже небольших внутренних растягивающих напряжений и могут легко разрушаться со временем, особенно прн коррозионном воздействии сред (щелевая коррозия).

К элементам, активирующим взаимодействие легкоплавких оловянных припоев с алюминием, относится, в частности, цинк (40—50%). Однако введение цинка в припой в таких количествах повышает температуру ликвидуса оловянно-цинковых припоев до 340—360°С, что ограничивает их применение при пайке изделий, ие допускающих нагрева выше 260—300°С.

Ультразвуковые способы удаления окисных пленок

По отечественным и зарубежным данным, ультразвуковая пайка алюминия производится на частотах 18—25 кГц.

При наложении на расплав ультразвуковых колебаний (УЗК) в зависимости от интенсивности в жидком припое на-