Большое значение для пайки металлов имеют флюсы. Флюс очи­щает соединяемые поверхности от грязи, растворяет или восста­навливает окисные пленки на них, защищает металл от окисления во время пайки. Другое важное назначение флюсов •— понизить по­верхностное натяжение в жидком металле (расплавленном припое). Увеличение под влиянием флюсов жидкотекучести припоя и смачи­ваемости металла припоем значительно улучшает качество пайки. Флюсы нужно подбирать таким образом, чтобы они не оказывали вредного химического воздействия на поверхность металла и не растворялись в нем.

В приводимой ниже табл. 2 * указаны важные для пайки физиче­ские свойства некоторых флюсов.

Таблица 2

Физические свойства некоторых флюсов

Свойства

Борный

ангидрид

Бура

Фтористый

литий

Фтористый

калий

Фтористый і натрий 1

Фтористый

кальций

Хлористый

литий

Хлористый

калий

Хлористый

кальций

Хлористый натрий I

В20з

NsoBnOy

юн2о

LiF

KF

NaF

CaF2

L1C1

ко

СаС12

NaCl

Температура плавле-

577

741

842

846

988

1375

606

768

775

800

нии в °С

Температура кипения

— —

1676

1505

1695

1382

1417

1439

в °С

Теплота образования

282

144,7

134

136

289

92

105,6

191

97,7

в больших калориях

Удельный вес

1,8

2,6

2,4

2,7

3,16

2,1

2,8

2,15

2,2

* Таблица заимствована из книги Г. И. Погодина-Алексеева «Теории сва рочных процессов», Машгиз, 1945.

При пайке с помощью газовой горелки в качестве флюса обычно применялась прокаленная бура, которая вводилась в место спая в виде порошка. Однако этому флюсу присущ серьезный недостаток: имея высокую температуру плавления, он долго сохраняет порошко­образное состояние и поэтому легко сдувается с соединяемых по­верхностей пламенем газовой горелки, в результате чего появляется необходимость дополнительной обработки поверхности деталей и мест спая.

Чтобы флюс оставался на спаиваемой поверхности, буру кипятят в воде, затем кистью наносят полученный раствор на места соедине­ния и дают ему высохнуть. На поверхности остается плотно приле­гающий к металлу белый слой буры, который не дает окисляться ранее зачищенным местам пайки.

Однако при пайке мелких деталей, требующих высокой точности, паяльщики неохотно пользуются этим флюсом, так как высокая температура плавления буры усложняет работу. Так, например, при пайке припоем ПСр-45, имеющим более низкую температуру плав­ления, чем бура, может произойти зашлакование флюса.

В результате многочисленных опытов в настоящее время разра­ботан и применяется флюс в виде жидкой пасты, замешенной на воде или спирте (лучше на спирте), который имеет следующий

состав:

буры………………………………………………………………………… 50%

борной кислоты……………………………………………………….. 35%

фтористого калия…………………………………………………….. 15%

Технология приготовления флюса такова:

1) обезводить фтористый калий на противне из нержавеющей стали при температуре 250° С в течение 4—5 час.;

2) отвесить компоненты флюса согласно рецептуре, тщательно перемешать их и расплавить;

3) размешать расплавленный флібс фарфоровым или стальным стержнем и вылить на стальную плиту;

4) разбить флюс на куски и размолоть в фарфоровой шаровой мельнице до состояния пудры;

5) просеять через сито — № 0,25—0,14 и собрать в стеклянную бан­ку с притертой или резиновой пробкой, так как флюс гигроскопичен.

Использование этого флюса дает неплохие результаты.

При нагреве примерно до 600° С флюс расплавляется, образуя очищенное место для припоя. Припой не растекается по всей по­верхности, а остается только там, где был раньше нанесен слой флюса. Чем ровней и аккуратней будет нанесен флюс на спаиваемую поверхность, тем больше можно сэкономить припоя.

Для пайки деталей, у которых при зачистке торцевых соедине­ний в местах заполнения зазоров по шву не должно быть в припое никаких раковин, применяется специальный флюс, состоящий из равных частей тетрафторбората калия, фтористого калия и борной кислоты.

Необходимый для приготовления этого флюса тетрафторборат калия приготовляют двумя способами.

Способ /. В платиновую чашку помещают фтористый калий и растворяют в 20%-ной плавиковой кислоте.

При этом протекает реакция

KF+HF=KHF2.

Расчет необходимого количества данных компонентов произво­дится по молекулярному весу в соответствии с реакцией. По раство­рении фтористого калия полученный раствор выпаривают на песча­ной бане до образования кристаллов калия фтористого кислого (KHF2), которые вместе с раствором охлаждают. Затем кристаллы отделяют от раствора при помощи воронки Бюхнера, промывают их 2—3 раза спиртом и сушат.

После этого приготовляют концентрированный раствор борной кислоты, который помещают в платиновую чашку, и при помешива­нии прибавляют к нему ранее полученную сухую соль калия фто­ристого кислого.

При этом протекает следующая реакция:

2KHF2’+H3B03=KBF4,+KOH1+2H20.

Расчет необходимого количества данных компонентов произво­дится по молекулярному весу в соответствии с реакцией. Полученный раствор выпаривают на песчаной бане до образования осадка тетра — фторбората калия (KBF4), который вместе с раствором охлаждают, а затем отделяют от раствора при помощи воронки Бюхнера, промы­вают несколько раз дистиллированной водой и сушат в сушильном шкафу при температуре 100° С в течение 45—60 мин.

Способ II. В платиновой чашке или в стеклянном стакане, покры­том внутри парафином, растворяют борную кислоту в 20%’-ном рас­творе плавиковой кислоты до получения насыщенного раствора.

При этом протекает реакций

Н8ВОз+4HF=НВ F4+ЗН20.

Процесс насыщения ведут при комнатной температуре, для чего чашку или стакан охлаждают холодной водой. К полученному рас­твору борфтористой кислоты добавляют насыщенный при нагрева­нии раствор КС1 или KN03 или К2СО3 до прекращения выделения осадка тетрафторбората калия. При этом протекает следующая реакция:

HBF4 + KC1=KBF4+НС1.

Осадок тетрафторбората калия отсасывают при помощи воронки Бюхнера, промывают водой до тех пор, пока промывная жидкость не будет давать реакцию (при помощи азотнокислого серебра) на ион хлора, и сушат в сушильном шкафу при 100" С в течение 45— 60 мин.

Описанный флюс с тетрафторборатом калия имеет существенный недостаток — он не ложится на горячие детали. Поэтому подготовку к пайке приходится вести с заранее зафлюсованными и еще холод­ными деталями;

Другой недостаток этого флюса состоит в том, что он широко расплывается от шва по наружной поверхности, а это ведет к из­лишнему расходу припоя.

Для пайки ответственных узлов, требующих чистоты и полного пропая шва, применяется также флюс, состоящий из:

тетрафторбората калия………………………………………….. 70%

буры…………………………………………………………………….. 30%

Этот флюс дает неплохие результаты и относительно прост в изготовлении.