Припои ПСр 5

 

Припои с содержанием серебра менее 5% относятся к системам: двухкомпонентным — Ag-Pb (ПСр 5), трехкомпонентным — Ag-Pb-Sn (ПСр 2,5) и четырехкомпонентным — Ag-Pb-Sn-Cd(ПСр 2) сплавов, где кадмий выступает в роли легирующего элемента. Они объединены в одну группу из-за близости температуры точки эвтектики, сходности структуры и свойств.

 

Химический состав и структура

Химический состав припоев по ГОСТ 19738

Марка припоя	Pbсвинец	Ag серебро	Sn   олово	Другие элементы	Примеси, не более	T ° C полного расплавления
ПСр 5		2,7...3,3	-	-	0,15	305
ПСр 2,5		2,2...2,8	5,0...6,0	-	0,15	295
ПСр 2	61,5...64,5	1,7...2,3	29,0...31,0	4,5...5,5 Cd	0,15	235

 

Структура припоев группы представляет собой твердый раствор серебра в свинце. В свинце не может раствориться не более 3% серебра при температуре эвтектики порядка 340° С.

 

Олово растворяется в свинце при температуре эвтектики в количестве 19,5% от массы свинца. Добавка кадмия в припой ПСр 2 увеличивает коррозионную стойкость свинца. Избыточное олово в припое ПСр 2 увеличивает жидкотекучесть расплава, несколько снижая прочностные характеристики пайки, но дополнительно повышает коррозионную стойкость.

 

Структура слитка, а затем и изделия, зависит от скорости его охлаждения. При медленном охлаждении сплава с оловом нерастворенная часть его поднимается в верхнюю часть слитка, что приводит к его неоднородности. При быстром охлаждении из объема слитка не успевают выйти растворенные газы, что приводит к образованию пор, которые проявятся при дальнейшей обработке.

 

Производство и свойства

Основным способом производства изделий из сплавов этой группы является обработка давлением — ковка, штамповка, прокат и вальцевание. Редко применяют литье из-за потерь олова и кадмия при нагреве (выгорание лигатуры). В качестве окончательной обработки применяют волочение через фильеры с маленьким шагом и последующей гомогенизацией. Восстановление структуры происходит при температуре 140° С.

 

Механическая прочность у сплавов этой группы практически одинакова. Сопротивление разрыву составляет 12…13 МПа, что в 10…15 раз ниже, чем у системы серебро-медь. Низкие механические свойства ограничивают применение припоев соединениями ненагруженных деталей. Кроме этого, при повышении температуры до160 ° С сплавы становится жидкотекучим и резко теряет механические свойства.

 

Припои ПСр 2,5 и ПСр 5 обладают низкой коррозионной стойкостью, а окисный слой низкой прочностью. Увеличение количества олова в слитке снижает температуру плавления припоя ПСр 2 в сравнении с ПСр 2,5 на 160° С.

 

Кадмий и большое содержание олова в припое ПСр 2 значительно улучшают механические и антикоррозионные свойства. Кроме этого, кадмий повышает хладноломкость, что позволяет использовать припой в криогенной технике, но без динамических нагрузок.

 

Область применения

Группа припоев используется для лужения медьсодержащих сплавов и изделий из меди. Применяется для пайки изделий, которые не испытывают динамических или вибрационных нагрузок. Паяный шов ПСр 2,5 и ПСр 5 сохраняет работоспособность в диапазоне температур -40…+120° С (припой ПСр 2 — -60…140° С).

 

Припои широко применяются для лужения концов и скруток медных многожильных проводов сетей электроснабжения с напряжением до 1 кВ. Пластичность припоя в месте лужения позволяет качественно прожать провод за счет деформации припоя, что обеспечивает плотность и надежность контактов.

 

Припой ПСр 2, обладающий наилучшими характеристиками в группе применяется для пайки и лужения изделий из керамики с серебряным или никелевым покрытием за счет присадки из кадмия.

 

Припои системы Ag-Pb не рекомендуется применять в условиях недостаточной защищенности работников от воздействия паров расплавленного свинца или пыли. Свинец относится к I-му классу опасности по токсичности.