Серебряный припой ПСр3Кд: состав, свойства и применение в паяльных соединениях
ПСр3Кд — серебряный припой системы Ag–Cu–Cd–Zn с массовой долей серебра 3 %. Кадмий в составе выполняет функцию модификатора: он снижает температуру плавления эвтектики и повышает смачиваемость по меди, латуни и никелевым покрытиям. Сплав относится к низкотемпературным припоям и применяется там, где нагрев деталей выше 700 C недопустим.
Технические характеристики
Припой ПСр3Кд плавится в интервале 595–640 C, что на 60–80 C ниже, чем у ПСр2,5 без кадмия. Рабочая температура пайки — 650–680 C. Плотность — 8,7–8,9 г/см. Предел прочности паяного шва на меди — 220–260 МПа, на латуни ЛС59-1 — 180–210 МПа. Удельное электрическое сопротивление наплавленного металла — 0,11–0,13 мкОмм.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на пайку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Ag | 3,0 0,3 % | ГОСТ 17234 | Пластичность шва | Основа сплава |
| Массовая доля Cd | 1,5–2,5 % | Атомно-абсорбционный | Снижение T плавления | Требует вентиляции |
| Температура солидус | 595 C | ДТА | Начало плавления | — |
| Температура ликвидус | 640 C | ДТА | Полное расплавление | — |
| Плотность | 8,8 г/см | Гидростатический | Расход припоя | — |
| Прочность шва | 240 МПа | Испытание на срез | Несущая способность | Медь М1 |
Формы поставки и стандарты
- Прутки литые диаметром 3–8 мм по ГОСТ 19738-74.
- Проволока диаметром 1,5–3,0 мм в бухтах для механизированной пайки.
- Полосы и ленты толщиной 0,2–0,5 мм для пайки в печах.
- Паста на основе порошка ПСр3Кд с флюсом ФКСп для дозированной подачи.
- Кольца и шайбы под конкретные диаметры трубных соединений.
Области применения
Припой ПСр3Кд востребован в сборке медных трубопроводов холодильных установок и кондиционирования, где требуется герметичность при рабочем давлении до 4,5 МПа. В электротехнике его применяют для пайки коллекторов электродвигателей, токоведущих шин и контактов низковольтной аппаратуры. В приборостроении — для соединения латунных корпусов датчиков и разъёмов.
В пищевой промышленности припой используется при монтаже нержавеющих теплообменников и ёмкостей, работающих с нейтральными средами. В автомобилестроении — при пайке радиаторов отопления и медных трубок тормозных систем. Ограничение: кадмийсодержащие припои не допускаются в контакте с питьевой водой и в вакуумных системах из-за летучести Cd при нагреве.
Технологические особенности пайки
Для ПСр3Кд применяют флюсы на основе буры и борной кислоты (ПВ-200, ПВ-209) либо газообразные флюсы. Зазор в соединении — 0,05–0,15 мм. Нагрев выполняют газовой горелкой, индуктором или в туннельной печи с защитной атмосферой. Скорость кристаллизации шва выше, чем у оловянно-свинцовых припоев, поэтому фиксация деталей обязательна до полного затвердевания.
При пайке латуни наблюдается интенсивное испарение цинка; для подавления применяют флюс с добавкой борного ангидрида. Кадмиевые пары токсичны — рабочее место оборудуют местной вытяжкой с фильтрацией аэрозолей. Остатки флюса удаляют промывкой в горячей воде с последующей нейтрализацией.
Вопросы и ответы
Чем ПСр3Кд отличается от ПСр2,5?
Введение кадмия снижает температуру ликвидус с 700–720 C до 640 C и улучшает растекаемость по медным поверхностям. Прочность шва при этом сопоставима.
Можно ли паять ПСр3Кд нержавеющую сталь?
Да, с активным флюсом на основе фторидов или в защитной атмосфере. Без флюса смачиваемость оксидной плёнки CrO недостаточна.
Какой зазор оптимален для капиллярной пайки?
0,05–0,15 мм. При зазоре более 0,2 мм капиллярный эффект ослабевает, шов теряет герметичность.
Требуется ли отжиг после пайки?
Для медных соединений не требуется. Для латунных деталей с остаточными напряжениями рекомендуется низкотемпературный отжиг при 250–300 C.
