Взаимодействие припоя с паяемым металлом
Припой и основной металл при пайке образуют новый сплав, который может состоять из твердого раствора или интерметаллида, а иногда из того и другого вместе. Прочность шва при этом зависит главным образом от физико-химических свойств припоя и материала изделия, исходного состояния основного металла, режима пайки и зазора между соединяемыми деталями.
Физико-химические свойства припоя и основного материала определяются прежде всего их химическим составом. Наиболее желательная структура шва обеспечивается, когда припой и основной металл дают твердый раствор, а не интерметаллид. Частицы интерметаллида обычно располагаются между кристаллами сохранившегося припоя или твердого раствора, образовавшегося в шве наряду с интерметаллидом, и снижают его прочность на разрыв, а также способствуют возникновению в паяном шве так называемой межкристаллитной коррозии.
Объясняется это тем, что основной металл и интерметаллид, образованный при пайке, имеют значительную разницу в электродном потенциале. В случае образования сплава при пайке прочность шва, как правило, получается выше прочности припоя, но уступает прочности основного металла.
Пластичность паяного шва также изменяется в лучшую сторону: совершенно хрупкий припой в результате пайки может дать новый сплав, имеющий достаточно высокую пластичность. Но возможны случаи, когда припой и основной металл образуют новый сплав с низкими механическими и коррозионными свойствами. Пластичные в отдельности металлы часто могут образовать при определенном их соотношении весьма хрупкие сплавы.
Химический состав припоя определяет также температуру плавления припоя, режим пайки, жаропрочность, кислотоупорность, электропроводность шва, одинаковый цвет паяного соединения с основным металлом (что имеет значение в ряде случаев), соответствие коэффициентов теплового расширения припоя и материала паяемого изделия.
Поскольку химический состав основного металла остается неизменным, перечисленные качества шва достигаются в результате подбора химического состава припоя. При этом для получения высококачественного шва существенное значение имеют свойства припоя как в твердом, так и в жидком состоянии.