Оловянная лента ПОССу18-2: состав, параметры и применение
Оловянная лента ПОССу18-2 — это припойный полуфабрикат на основе олова с легированием сурьмой и медью, выпускаемый в виде холоднокатаной ленты. Материал относится к группе оловянно-свинцовых припоев, однако содержание свинца в сплаве ПОССу18-2 ограничено 0,5 %, что определяет его позиционирование как условно безсвинцового решения для пайки в пищевом и медицинском оборудовании. Лента поставляется в рулонах, толщина варьируется от 0,1 до 2,0 мм, ширина — от 5 до 250 мм, что позволяет подбирать геометрию под конкретный технологический процесс.
Химический состав и структура сплава
Сплав ПОССу18-2 нормируется по ГОСТ 21930-76 и содержит следующие компоненты:
- олово (Sn) — основа, 79–81 %;
- сурьма (Sb) — 1,5–2,0 %, обеспечивает твёрдость и сопротивление ползучести;
- медь (Cu) — 0,5–1,0 %, повышает прочность паяного шва;
- свинец (Pb) — не более 0,5 %, остаточный элемент;
- примеси (As, Fe, Zn, Al) — суммарно не более 0,2 %.
Микроструктура ленты после холодной прокатки представляет собой эвтектическую смесь -твёрдого раствора сурьмы в олове и интерметаллидных фаз CuSn. Такая структура обеспечивает равномерное смачивание при пайке и формирование плотного шва без пор и раковин. Твёрдость по Бринеллю составляет 18–22 HB, что выше, чем у чистого олова (5 HB), и позволяет применять ленту в узлах, испытывающих вибрационные нагрузки.
Технологические характеристики ленты
Температурный интервал пайки для ПОССу18-2 находится в диапазоне 230–260 C, температура полного расплавления — 245 C. Узкий интервал кристаллизации (около 15 C) обеспечивает быстрое схватывание шва и снижает риск образования трещин при охлаждении. Предел прочности паяного соединения нахлёсточного типа достигает 45–55 МПа, что достаточно для большинства узлов радиоэлектронной аппаратуры и теплообменного оборудования.
Лента характеризуется высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и в контакте с пресной водой. Сурьма в составе сплава подавляет аллотропное превращение олова (оловянную чуму) при температурах ниже 13 C, поэтому лента пригодна для эксплуатации в климатических зонах с холодными зимами. Рабочий диапазон температур паяных соединений — от –60 до +120 C.
Применение ленты ПОССу18-2
Лента ПОССу18-2 используется в процессах пайки, где требуется дозированная подача припоя с контролируемой геометрией. Основные области применения:
- пайка радиаторов и теплообменников в системах охлаждения силовой электроники;
- лужение выводов и контактных площадок печатных плат в производстве электронных модулей;
- пайка пищевого оборудования — ёмкостей, трубопроводов, арматуры из нержавеющей стали;
- изготовление медно-латунных узлов в сантехнической промышленности;
- ремонтные работы на холодильных установках и компрессорном оборудовании.
Благодаря форме ленты материал удобен для автоматизированной пайки волной припоя и селективной пайки: ширина подбирается под ширину шва, что минимизирует расход припоя и исключает образование наплывов. Для ручной пайки лента может разрезаться на полосы требуемой длины.
Сравнение с альтернативными припоями
| Параметр | ПОССу18-2 | ПОС61 | ПОССу30-0,5 | ПОС40 |
|---|---|---|---|---|
| Содержание свинца, % | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 60 |
| Температура полного расплавления, C | 245 | 190 | 256 | 235 |
| Твёрдость, HB | 18–22 | 12–14 | 20–24 | 10–12 |
| Предел прочности шва, МПа | 45–55 | 35–40 | 50–60 | 30–35 |
По сравнению с эвтектическим припоем ПОС61, лента ПОССу18-2 имеет более высокую температуру пайки, что требует применения более термостойких флюсов и увеличенной мощности нагревательного оборудования. Однако повышенная твёрдость и прочность делают её предпочтительной для соединений, работающих при механических нагрузках и повышенных температурах.
Особенности пайки лентой ПОССу18-2
Для получения качественного шва при работе с лентой ПОССу18-2 необходимо учитывать следующие технологические нюансы:
- использовать активные канифольные флюсы с галогенными активаторами (например, ФКСП или ЛТИ-120);
- прогревать зону пайки до 260–280 C для полного расплавления и растекания припоя;
- выдерживать время пайки не более 3–5 секунд во избежание перегрева и окисления поверхности;
- после пайки удалять остатки флюса спирто-бензиновой смесью или специализированными смывками.
При пайке алюминиевых сплавов лента ПОССу18-2 неприменима без предварительного нанесения гальванического покрытия — требуется меднение или никелирование поверхности. Для пайки оцинкованной стали необходимо удалить оксидный слой цинка механической зачисткой с последующим флюсованием.
Вопросы и ответы
Чем отличается ПОССу18-2 от обычного припоя ПОС18?
Основное отличие — содержание свинца. В ПОС18 свинец присутствует в количестве около 80 %, тогда как в ПОССу18-2 его содержание ограничено 0,5 %. Кроме того, ПОССу18-2 легирован сурьмой и медью, что повышает твёрдость и прочность шва.
Можно ли использовать ленту ПОССу18-2 для пайки пищевого оборудования?
Да, сплав допущен к контакту с пищевыми продуктами при условии, что температура эксплуатации не превышает 120 C. Содержание свинца ниже предела, установленного санитарными нормами для материалов, контактирующих с питьевой водой.
Какая толщина ленты оптимальна для пайки волной?
Для автоматизированной пайки волной припоя рекомендуется лента толщиной 0,3–0,5 мм. Более толстая лента (1,0–2,0 мм) применяется для лужения крупногабаритных деталей и формирования толстослойных покрытий.
Требуется ли специальный флюс для пайки лентой ПОССу18-2?
Для пайки меди и латуни достаточно канифольного флюса. Для нержавеющей стали и никелевых сплавов необходимы активные флюсы на основе хлоридов цинка и аммония, которые обеспечивают удаление стойких оксидных плёнок.
