Припой ПСрвчМ-72-28: высокотемпературный серебряный припой для вакуумной пайки
ПСрвчМ-72-28 — особочистый серебряный припой системы Ag–Cu с содержанием серебра 72 % и меди 28 %, выплавляемый в вакууме. Обозначение расшифровывается как «припой серебряный вакуумной выплавки, особочистый, медный»: индекс «вч» указывает на вакуумную плавку, «М» — на медную основу, а цифры 72–28 задают массовую долю Ag и Cu. Суммарное содержание примесей не превышает 0,01 %, что на порядок ниже, чем у припоев открытой выплавки. Эвтектическая структура обеспечивает узкий интервал кристаллизации и минимальный разброс температуры плавления между партиями.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Влияние на пайку |
|---|---|---|---|---|
| Температура солидус | 779 C | эвтектика Ag–Cu | ДСК | нижняя граница рабочего окна |
| Температура ликвидус | 779 C | без перегрева | ДСК | отсутствие горячих трещин |
| Рабочая температура пайки | 800–830 C | вакуум 10 Па | термопара | полное растекание |
| Плотность | 9,7 г/см | 20 C | гидростатика | расход на шов |
| Предел прочности шва | 280–320 МПа | сдвиг, медь–медь | ГОСТ 28868 | несущая способность |
| Электропроводность шва | 48–52 МСм/м | 20 C | четырёхзондовый | токоведущие соединения |
Структура и металлургические особенности
Вакуумная выплавка удаляет кислород, серу и фосфор, которые в обычных серебряных припоях образуют хрупкие эвтектики по границам зёрен. Отсутствие легкоплавких оксидов исключает газовую пористость шва при пайке в печах сопротивления и индукционных установках. Припой не содержит кадмия и цинка, поэтому не требует принудительной вентиляции рабочей зоны и не выделяет токсичных аэрозолей при нагреве до 850 C.
Узкий интервал кристаллизации 779 C даёт возможность вести пайку без стадии «замороженной» пасты, характерной для многокомпонентных припоев. Это критично при соединении тонкостенных деталей, где перегрев приводит к растворению основного металла. Раскисляющая способность расплава по отношению к меди и никелю позволяет паять в вакууме и в среде диссоциированного аммиака без флюса.
Области применения
- Вакуумные камеры и ускорители: пайка медных водоохлаждаемых элементов, фланцев, токовводов.
- Электронная промышленность: сборка мощных СВЧ-приборов, клистронов, магнетронов с медными резонаторами.
- Электротехника: соединение медных шин, коллекторов, контактов вакуумных выключателей.
- Криогеника: пайка теплообменников и трубопроводов из меди и никелевых сплавов.
- Авиационное приборостроение: герметизация датчиков, работающих при температурах до 600 C.
- Медицинская техника: сборка рентгеновских трубок с медными анодами.
Технология пайки
Припой поставляется в виде прутков диаметром 1,5–4 мм, полос толщиной 0,1–0,5 мм и пасты. Подготовка поверхности включает обезжиривание и травление в азотной кислоте с последующей промывкой в деионизированной воде. Зазор между соединяемыми деталями выдерживают в пределах 0,05–0,15 мм: при большем зазоре капиллярные силы не заполняют стык, при меньшем — затрудняется выход газов.
Нагрев ведут в вакуумных печах сопротивления с остаточным давлением не выше 10 Па или в индукторах с защитной атмосферой аргона. Скорость подъёма температуры в интервале 700–800 C не превышает 10 C/мин для предотвращения деформации тонкостенных узлов. Выдержка при рабочей температуре составляет 3–7 минут в зависимости от массы деталей. Охлаждение — со скоростью не более 15 C/мин до 400 C, далее естественное.
Вопросы и ответы
Чем ПСрвчМ-72-28 отличается от ПСр-72?
ПСрвчМ-72-28 выплавляется в вакууме и содержит не более 0,01 % примесей, тогда как ПСр-72 допускает до 0,1 % примесей. Это снижает газовыделение и пористость шва при пайке в вакуумных печах.
Можно ли паять ПСрвчМ-72-28 без флюса?
Да, при пайке в вакууме 10 Па или в среде диссоциированного аммиака флюс не требуется. При пайке на воздухе необходим флюс на основе фторидов, например ПВ209.
Какие металлы соединяет припой?
Припой предназначен для меди, никеля, ковара, монеля и их сочетаний. Для сталей и титана применяют другие припои системы Ag–Cu–Ti или Ag–Cu–Pd.
Какой зазор оптимален для капиллярной пайки?
Рекомендуемый зазор — 0,05–0,15 мм. При зазоре свыше 0,2 мм прочность шва падает из-за незаполнения стыка, при зазоре менее 0,03 мм затруднён выход газов.
