Что такое припой серебряный

Опубликовано: 30.11.2023

С целью экономии средств многие изготавливают серебряные припои своими руками. Выясним особенности технологии, варианты применения готового сплава.

Если вы не уверены в своих силах, лучше приобрести готовую пасту и не тратить время на сомнительные эксперименты.

Что представляет собой сплав

Чистое серебро – мягкий металл, поэтому он не подходит для работы. В основном мастерами применяются смеси, в составе которых есть цинк, никель, алюминий, медь, кадмий. В серебряные припои, кроме серебра, входят цинк и медь. Шов, выполненный с помощью такого состава, получается прочным и долговечным.

Соединения серебра, меди, цинка, имеют высокую способность к плавлению. Они применяются для серебряного припоя. Для контроля его процентного состава разработан ГОСТ 19746 74. Припои, серебряные марки, всегда указаны в инструкции к изделиям. Паяльный шов, который получен подобным способом, получается прочным.

Припой марки ПСрМц 37

Проволока припоя серебряного (ПСрМц 37 и ПСр-25) применяется для соединения поверхностей, выполненных из латуни. Формой для его изготовления является сплошной лист. Его нарезают на полосы толщиной 1,5-2 мм. Зазоры между соединяемыми поверхностями заполняют серебряным припоем, способным выдерживать механические деформации и вибрации.

Химический состав

Технология процесса основывается на применении серебряного припоя, предназначенного для ступенчатой пайки. Учитывая, что припой должен выдерживать температуры до 600 °C, его компонентами являются: 33% кадмия, 30% серебра, 16% цинка, 20% меди. Состав является довольно хрупким, не выдерживает колебаний. При увеличении количества серебра до 52% получается текучая смесь, выдерживающая многоступенчатое спаивание.

Старинный рецепт варки серебряного припоя

Попробуем выяснить, как сделать серебряный припой в домашних условиях. Есть несколько вариантов его изготовления, у каждого свои нюансы. Чтобы получить сплав, потребуется монета (полтинник) 1924 года, а также пять копеек 1962 года. Для работы нужны: ингус, серебро, газовая горелка, ложка.

Изготовление серебряного припоя начинается с расплавления драгоценного металла. Затем добавляют пятикопеечную монету. Для полного перемешивания смесь покатывают по ложке. От длительности этого процесса зависит конечный результат перемешивания. Недостатком данной технологии является выгорание химических компонентов, которые нужны для припоя. Далее мастер, создающий своими руками сплав, выливает его в ингус, без обжига раскатывает. Полученный припой имеет 900 пробу. При пайке необходимо приготовить свежий флюс, чтобы гарантировать качество работы. Мастер следит за пламенем в газовой горелке, чтобы шов получался ровным и прочным.

Технические работы

Для технических работ применяют серебряные припои, содержащие до 80 частей серебра, 16 меди, 4 цинка. Представляют интерес ювелирные серебряные припои, состав которых: 2,8 части латуни, 7 – серебра, 0,2 – цинка. До начала работы проводится зачистка латуни от оксидной пленки. Чтобы получить 10 граммов такого припоя, расплавляют серебро 999 пробы. Латунь добавляют к жидкому металлу, перемешивают в ложке. После полного расплавления смесь соединяют с цинком, полученный состав прокатывают. Далее ножницами разрезают лист проката, взвешивают его на весах. Для результативной работы нужны: ложка, наждачная бумага, газовая горелка, весы, фальцы, ложка для перемешивания. Серебряные припои не сделать без латуни, серебра, чистого цинка, буры. Для изготовления технического припоя подходит серебро 94 либо 96 пробы. Получить такой металл можно при сжигании серебряных изделий: галунов, позументов, парчи.

Плавка припоя

Оплавляя металлы, которые входят в состав смеси, получают в тигле серебряный припой для стали. Помещают гель в горн, заготовив специальное оборудование: буру, емкость с водой, угольную смесь, железный крюк, тигель. Сначала нужно расплавить тугоплавкие, а затем в смесь добавляют легкоплавкие металлы. Чтобы делать своими руками припой высокого качества, работу необходимо разделить на два этапа. Сначала тигель убирают из горна, соединяют металл в емкости, наполненной водой. В итоге появляются мелкозернистые капли припоя. Их сушат, потом повторно плавят, покрывая бурой. Как только металл полностью расплавится, его выливают в специальные формы. После застывания бруски либо плитки прокатывают в тонкие полосы. Для последующего применения их режут на токарном станке на тонкую проволоку.

Характеристики среднеплавких составов

Что представляют собой домашние серебряные припои? Свойства их аналогичны тем составам, что получают в промышленных условиях. У полученных припоев высокая прочность, стойкость к коррозии, низкая температура плавления, высокая теплопроводность. Во время работы состав заполняет все пространство между спаиваемыми поверхностями, дает ровный и прочный шов. Если нужно сделать сплав марки ПСП-72 важно помнить о том, что при легировании литием температура плавления с медью уменьшается. Такой состав подходит для пайки стальных деталей, стойких к химической коррозии.

Приготовления припоя в домашних условиях: особенности и алгоритм

Пайка серебряным припоем в домашних условиях предполагает и обратный процесс – превращение жидкого металла в твердое состояние. Сначала серебро важно полностью расплавить, затем его отливают в ингус. Вся работа подразделяется на три этапа: изготовление ложки – плавильни, добавка флюса, размещение в ложке шихты, расплавка исходного материала, помещение его в ингус.

Размещают на дне ложки небольшой картонный прямоугольник, потом пластину чуть большего размера, чтобы она обернула края ложки. Потом качественно обжаривают листы картона. Ложе должно быть вогнутым, чтобы достигнуть желаемого результата. Процесс плавления припоя в домашних условиях является длительным, поэтому придется запастись терпением. Сортировка шихты выполняется на ювелирных весах. Мастеру потребуются следующие материалы:

ювелирные электронные весы;
20 г лома серебра 916 пробы;
серебряный лом 875 пробы;
чистое серебро (12 граммов);
бура;
металл для припоя;
газовая горелка

Вся шихта делится на несколько кучек по 18-20 граммов. Смешивают серебро и лом 875 пробы. Для одной плавки потребуется примерно 6 граммов лома и 42% чистого металла. Магнитом оно очищается от примесей железа.

Для изготовления припоя берут серебро 875 пробы и медь, соотношение должно составлять 4 к 1 (потребуется серебряный полтинник и три медные монетки). Для флюса используется бура в соотношении 1 к 10. Далее выполняется регулировка пламени. Не рекомендуется слишком большой огонь, это приведет к сгоранию металлов, а не их плавлению. Над газовой горелкой помещают ложку. В процессе плавления меняется цвет серебра, оно стекает на дно.

Далее помещают ингус вблизи пламени, чтобы прогреть его. Для качественного расплавления сначала его смазывают воском. Нельзя допускать остывания и блеска расплава, это негативно скажется на технических характеристиках припоя. Жидкий металл медленно выливают в прогретый ингус. Затем пускают холодную воду. После полного охлаждения бруска вытаскивают его, перевернув для этого форму. Асбестовое либо картонное покрытие можно использовать для 3-5 плавок.

Ремонт серебряных изделий

Красивые цепочки, браслеты, серьги, вилки, ложки, подстаканники из серебра украшают жизнь человека. Но со временем изделия из благородного металла ломаются, нуждаются в ремонте, реставрации. Для выполнения подобных работ потребуется серебряный припой. Для 925 пробы можно его сделать своими руками, воспользовавшись советами профессиональных мастеров-ювелиров. Для работы потребуются следующие материалы и инструменты: паяльники обычные и неправильной формы, отливка для припоя, лом серебра. Самый простой вариант того, как провести ремонт порвавшейся цепочки, – отнести ее ювелиру. Но при желании можно справиться с проблемой и в домашних условиях, сэкономив денежные средства. Чтобы самостоятельно паять серебро, необходимо освоить алгоритм действий, технологические приемы, изучить физические характеристики серебра и его сплавов.

Правила пайки серебряных изделий

Для выполнения подобных действий важно владеть информацией о физико-химических характеристиках материала. Температура плавления серебра - 960 градусов по Цельсию. С точки зрения ювелиров, это средний показатель. К примеру, у меди плавление возможно при 1083ºС, золото плавится при 1063ºС.

В зависимости от компонентов, входящих в состав серебра, их температура будет меняться. Для того чтобы точно узнать характеристики сплава, можно воспользоваться техническими справочниками. Маркировка серебряных припоев подразумевает последовательность русских букв и цифр. Цифры характеризуют процентное содержание в припое благородного металла.

Чтобы отремонтировать серебряное изделие, нужно подготовить паяльник, зачистить поверхность изделия. Серебряный припой позволяет делать прочные, плотные швы, стойкие к коррозии. При ремонте ювелирных изделий применяют припой, содержащий более 70 процентов серебра, либо специальную пасту для пайки.

В домашних условиях для ремонта мелких ювелирных изделий подойдут сплавы серебра, цинка, меди, кадмия. Оптимальным для «новичков» будет следующий состав: 45 частей серебра, 25 – меди, 30 – цинка. Плавление компонентов осуществляется в муфельной печи, потребуется флюс. Готовую смесь выливают на подложку, после охлаждения пропускают через вальцовочный станок, чтобы получить тонкие листы. Их толщина не должна превышать 0,5 мм. Для домашней пайки нужны листы, ширина которых составляет 1-3 мм. Для домашней пайки ювелирных изделий из серебра нежелательно пользоваться составами, содержащими кадмий. Данный металл вызывает серьезные проблемы со здоровьем. Место пайки подвергается действию воздуха, образуются оксиды. Чтобы не допустить подобного явления, применяется в домашней пайке колофоний (флюс). При плавлении серебряного припоя важно следить за равномерным распределением флюса по обрабатываемой поверхности. Если есть сомнения в своих навыках и теоретических знаниях процесса пайки, лучше обращаться к профессиональному ювелиру.

Не рекомендуется применять в домашних условиях составы, содержащие кадмий, так как при испарении он негативно отражается на здоровье. Для предотвращения окислительного процесса и других негативных реакций можно использовать флюс (колофоний). Важно, чтобы он равномерно распределялся по поверхности металла.

Заключение

Паяние серебром потребует от мастера специальных навыков и смелости. Желаемый результат возможен только в том случае, если правильно выбран флюс, серебряный припой. Для домашнего ремонта не подойдет серебряный лом, поскольку температура плавления будет ниже, чем у реставрируемого изделия. Не подходят для работы и составы, имеющие равный с чистым серебром показатель плавления. Это вызовет во время плавления протекание припоя.

Результатом процесса паяния должно стать образование шва, прочного соединяющего детали и имеющего хорошие физические свойства, в частности, электропроводность.

Достичь такого эффекта позволяют припои на основе серебра. Существует много доступных составов, постоянно применяемых на практике.

Достоинства

Благородный металл в чистом виде имеет высокую пластичность и температуру плавления. Серебро без добавок применять в качестве припоя невозможно и нецелесообразно. Вкладывать энергию для достижения при 962 ℃ расплавленного состояния и получать в результате мягкий шов не имеет смысла.

Выгодно и удобно использовать сплав серебра с другими металлами. Чаще всего добавляют медь. Во многих составах присутствует цинк. В мизерных количествах, не превышающих доли процентов, в металлические композиты вводят железо, свинец, висмут.

Температура плавления серебряных припоев уменьшается пропорционально сокращению массовой доли благородного компонента. Следовательно, уменьшаются затраты энергии и времени на пайку.

Сплавы из группы серебряных припоев хорошо обволакивают рабочие детали, способствуя образованию прочных швов. Места соединений не окисляются; выдерживают механические и вибрационные нагрузки.

Серебросодержащий сплав может применяться для пайки металлических изделий самых разнообразных составов. Для каждой практической ситуации в имеющемся ассортименте можно найти подходящие марки серебряных припоев.

Они имеют разное соотношение компонентов; отличающиеся показатели плотности и удельного электрического сопротивления; могут содержать легирующие добавки, улучшающие технические характеристики.

Процентное содержание серебра

Состав всех применяемых для пайки серебряных сплавов регламентирует ГОСТ.

В маркировках рядом с понятным сокращением ПСр всегда присутствуют числа. Они указывают на процентное содержание серебра.

В целом наблюдается следующая тенденция: сплавы с большой концентрацией благородного металла (50%, 72%) имеют маленькие значения удельного сопротивления. Их используют для формирования соединений с большой электропроводностью.

Серебряные припои с относительно невысокой концентрацией серебра (40-62%) применяют для пайки деталей, которые не будут сильно нагреваться.

Характеристики серебряных припоев в таблицах:

Недорогие металлические сплавы с содержанием серебра от 10% до 45% широко используются в машиностроении. Металлические композиты с низкой концентрацией серебра позволяют получить твердый шов.

Практически все серебряные припои имеют в сплаве железо, свинец, висмут. Суммарное количество добавок составляет чуть более 0,1%.

Многие радиолюбители используют в работе оловянно-серебряные припойные составы, содержащие всего 2% дорогого металла, 62 % олова и 36% свинца. Сплав легко переходит из жидкого состояния в твердое, хорошо проводит электрический ток.

Помимо отечественных материалов поставщиками предлагается большое количество импортных серебряных припоев. Цена на них, естественно, выше, а качество вполне сравнимо с российской продукцией.

Применения недорогих марок

Самое низкое содержание серебра и высокую температуру плавления, равную 830 ℃, имеет припой ПСр-10. Помимо 10% серебра в сплаве содержится 53% меди и около 37% свинца.

Указанное содержание благородного металла является минимально возможным в средствах для твердого спаивания. Образующийся шов выдерживает нагревание до 800 ℃.

Данный серебряный материал предназначен для пайки стальных сплавов, композиций из цветных металлов. Им можно паять латунь с большой концентрацией меди (более 58%).

Важно помнить, что температура эксплуатации спаянных деталей, не должна быть больше температуры плавления данного серебряного припоя.

Сплав, содержащий 12 % серебра, рекомендуют применять для меди; латуни с содержанием меди, достигающем 58 %.

Пайка недорогим серебряным припоем ПСр-25 позволяет получить особо чистый шов. Содержание серебра, равное 25%, обуславливает не очень высокие прочностные характеристики соединения. В припое также присутствует 40% меди, около 35% цинка.

Для тонкой работы имеющихся показателей стойкости к ударам бывает достаточно. Если предстоит прочно припаять крупные детали, следует выбрать другой состав.

Средний процент серебра

Серебряный припой марки ПСр 40 образует швы с хорошей прочностью и пластичностью. Его рекомендуют применять для работы с подвижными деталями. После застывания соединение может деформироваться без нарушения целостности и прочности.

Невысокая температура плавления позволяет проводить работу дома. Для спайки указанным серебряным припоем пригодны медно-никелевые, нержавеющие, жаропрочные сплавы, бронза, латунь, ковар.

Состав ПСр-45 позволяет прочно припаивать толстые стыки (до 3 мм включительно). Швы выдерживают удары, вибрацию, влияние окислительной среды, не образуют трещин.

Результат во многом обусловлен тем, что расплавленный серебряный припой хорошо обволакивает рабочую зону. Сплав используют для пайки деталей из меди, никеля, стали, бронзы.

Высокий процент серебра

Припой ПСр-65, содержащий помимо обозначенного в маркировке количества серебра, 20% меди и около 15% цинка, имеет узконаправленное применение. Им спаивают полотна ленточных пил.

Серебряный сплав ПСр-70 имеет большую цену. Концентрация благородного металла в нем составляет 70%. Помимо этого в состав входит около 26% меди, приблизительно 3% цинка 0,1% железа, по 0,005 % свинца и висмута.

Этот серебряный припой имеет хорошую электропроводность, применяется при спаивании электрических узлов. Место соединения проводов, полученное данным методом, существенно не уменьшает способность всей системы проводить ток.

Близки по элементному составу сплавы ПСр-71 и ПСр 72. Они содержат 71% и 72%, соответственно, серебра. Чуть более 0,1% составляют железо, свинец и висмут. В припое ПСр-71 имеется 1% фосфора.

Состав с концентрацией серебра 70-80% применяются для ремонта ювелирных украшений. Другие направления использования ограничивает высокая стоимость припойных материалов с большим количеством благородного металла.

Какие флюсы подходят

Для образования качественного шва при пайке детали предварительно обрабатывают флюсами. Они убирают слой грязи, оксидов с рабочей поверхности; препятствует процессам окисления расплава; уменьшают поверхностную напряженность жидкого металла.

Благодаря флюсам припойная масса полностью обволакивает необходимые для пайки части деталей, способствует их прочному соединению.

В качестве флюсовой добавки часто применяют насыщенный раствор буры. Готовят его просто:

В сухой порошок вливают тонкой струйкой дистиллированную воду и греют смесь до прозрачного состояния.
После остывания из насыщенного раствора выкристаллизовывается осадок.
Если жидкости над осадком получилось много, ее сливают.
Остальную массу растирают до состояния густой сметаны.

Полученный таким методом флюс можно использовать в диапазоне температур от 500 до 900 ℃.

Альтернативный вариант – готовое средство, содержащее около 35% ангидрида борной кислоты, 42% фторида калия, около 23% тетрабората калия.

При желании подобный флюс можно сделать самостоятельно. Сначала следует прокалить фторид калия на обычном противне. Для этого достаточно прогревания при температуре 250 ℃ на протяжении 4 часов.

Все компоненты нужно аккуратно взвесить, перемешать, расплавить, охладить.

Застывший сплав, расколов на куски, следует тщательно измельчить. Можно взять для этого мельницу. В конечном итоге должен образоваться мелкий порошок, типа пудры.

Для получения однородного флюса порошок нужно просеять и быстро закрыть герметично. Он может поглотить влагу из воздуха, потерять свойства.

При необходимости особо тщательного заполнения всех микрополостей в рабочей зоне применяют флюсы с тетрафторборатом калия, для приготовления которого нужна плавиковая кислота. Получение такого флюса требует специальных условий и навыков. Лучше приобрести готовую смесь.

Припои на основе серебра – оптимальное решение для создания прочного, надежного и обладающего хорошей электропроводностью шва. В чистом виде благородный металл использовать для пайки невозможно. Он слишком пластичен и имеет очень высокую температуру плавления. Поэтому в припои добавляют другие металлы, чаще всего медь или цинк. Благодаря добавкам температура плавления понижается, а, следовательно, уменьшается расход энергии и времени на пайку.

Среди достоинств серебряных припоев следует выделить отличные прочностные качества получаемых швов, устойчивость к окислению, механическим и вибрационным воздействиям.

Количество марок серебряных припоев настолько велико, что подобрать состав можно практически для любых задач по пайке различных металлов.

Содержание серебра в припое

Количество серебра в припое регламентируется требованиями ГОСТ. В маркировке продукции присутствует цифровое обозначение, указывающее на процент благородного металла в сплаве. Припои с большим содержанием серебра (50-70%) применяют для создания швов с большой электропроводностью, сплавы с меньшим количеством серебра рекомендуются для соединения деталей, которые не подвергаются значительному нагреву при эксплуатации. Сплавы с низким содержанием Ag наиболее востребованы в машиностроении для создания швов высокой твердости. Радиолюбители в основном пользуются славами с пониженным содержанием серебра (всего около 2%).

Бюджетные марки серебряных припоев

Припой ПСр-10 содержит всего 10% серебра. Такой припой применяют для создания твердых швов, выдерживающих температуру до 800 градусов. В качестве спаиваемых материалов могут выступать сталь и сплавы цветных металлов, в том числе латунь с высоким содержанием меди.

Припои с содержанием серебра 12% применяют для спайки латуни (с содержанием меди до 58%) и меди.

Продукция с содержанием серебра 25% позволяет получить чистый шов, однако, с не самыми высокими прочностными качествами.

Припои со средним количеством серебра

Серебряный припой, содержащий 40% серебра, позволяет получить прочный и пластичный шов. Чаще всего такой состав применяют для соединения подвижных деталей, поскольку шов может подвергаться деформации после застывания, не теряя целостности.

Припой ПСр-45 рекомендован для спайки стыков значительной толщины (до 3 мм). Швы получаются прочными, устойчивыми к ударным и вибрационным нагрузкам, не трескаются и не окисляются

Припои с большим процентным содержанием серебра

Припой, содержащий 65% благородного металла, используют для соединения пильных полотен. Сплав с содержанием серебра 70% часто используют для пайки узлов в электронике. Благодаря высокой электропроводности металла такой припой не нарушает проводимость проводов при пайке.

В ювелирном деле нашли применение припои с содержанием серебра 70-80%.

Выбор флюса для пайки

Чтобы шов получился максимально чистым и прочным, перед пайкой поверхность обрабатывают флюсами. Назначение флюса:

очистка поверхности;
уменьшение окисления состава;
снижение поверхностного напряжения металла;
увеличение прочности соединения.

Чаще всего для этих целей используют раствор буры, который готовят из порошка и воды путем нагревания. Также в продаже представлены готовые к употреблению флюсы на основе фторида калия. Если работа по пайке требует особенно тщательно заполнить все микродефекты поверхности, на помощь придет флюс на основе тетрафторбората калия.

ГОСТ 19738-74

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 26.04.74 №1015 дата введения установлена 01.01.75

Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 31.01.85 №241

1. Настоящий стандарт распространяется на серебряные припои общего назначения и устанавливает марки припоев.

Коды ОКП марок серебряных припоев приведены в приложении 3. (Измененная редакция, Изм. №1).

2. Марки и химический состав серебряных припоев должны соответствовать указанным в таблице.

3. Примерное назначение серебряных припоев указано в приложении 1

4. Данные по температурам плавления, плотности и удельном электрическому сопротивлению серебряных припоев приведены в приложении 2.

Особенности
Разновидности
Правила выбора
Использование

Содержащий серебро припой широко используется благодаря по-настоящему уникальным эксплуатационным показателям. Этот материал позволяет качественно спаивать самые разные металлы, а также их сплавы. Анализируя свойства видов серебряного припоя и советы по его выбору, стоит принимать во внимание, что в данном случае основные характеристики напрямую зависят от концентрации Ag.

Учитывая этот параметр, можно подобрать разновидность припоя для выполнения конкретной задачи. Говоря о главных преимуществах материала, стоит прежде всего акцентировать внимание на таких свойствах, как максимальная прочность, электропроводность и долговечность соединений.

Особенности

При работе с металлами в наши дни широко применяется технология так называемой ступенчатой пайки. Важно учитывать, что подобный процесс имеет ряд очень важных нюансов, и поэтому его реализация требует соответствующих знаний, навыков и внимания. Один из ключевых моментов заключается в том, что часть сплавов, в состав которых входит серебро, характеризуется довольно высокой температурой плавления. В итоге благодаря именно этому свойству серебряный припой способен обеспечить максимальную прочность и высокое качество получаемого соединения.

Стоит отметить, что припой с серебром в чистом виде встречается крайне редко. Это обусловлено прежде всего высокой стоимостью данного расходного материала, представляющего собой цветной сплав. Помимо этого, составы с другими примесями на практике оказываются более эффективными. Чаще всего в качестве дополнительных компонентов используются цинк, никель, свинец, а также медь.

В чистом виде серебросодержащий припой применяют, как правило, в ювелирном деле.

Главные свойства и эксплуатационные показатели описываемого материала для качественной пайки напрямую зависят от концентрации драгметалла в его составе. Исходя из этого можно выделить следующие важные моменты:

если концентрация Ag превышает 50%, то сплав будет более пластичным, что само по себе определяет его устойчивость к нагрузкам;
примеси других компонентов даже в концентрации 5-15% способны существенно влиять на свойства сплава, что, в свою очередь, ощутимо расширяет сферу его применения.

Все возможные варианты сплавов для пайки перечислены в соответствующем ГОСТ 19738-74. А также в технической документации можно найти таблицы марок припоя, в которых содержится информация о концентрации всех компонентов сплава. Кстати, опытные мастера утверждают, что существенно сократить финансовые затраты позволяет самостоятельное изготовление припоя с содержанием серебра и других примесей.

Сравнивая с оловом, говоря о достоинствах серебросодержащих сплавов для пайки, стоит выделить следующие ключевые моменты:

повышенная текучесть, существенно упрощающая весь процесс за счет равномерного распределения материала по поверхности;
максимальная прочность получаемых соединений, которые способны выдерживать повышенные нагрузки;
устойчивость к коррозии даже при длительном воздействии влаги, обеспечиваемая присутствием в сплаве именно серебра;
универсальность, благодаря которой описываемые разновидности припоев широко используются во многих сферах для качественного спаивания разных металлов и их сплавов;
минимальное сопротивление электротоку, позволяющее применять такой припой при монтаже электрических схем и оборудования.

Основным минусом такого припоя, как уже было отмечено, является его цена. Именно по этой причине его стараются использовать намного реже, чем другие разновидности расходных материалов для пайки.

Изучая физико-химические свойства серебросодержащего припоя, стоит учитывать, что Ag далеко не всегда играет роль основного компонента сплава. Параллельно с увеличением концентрации драгметалла повышается прочность создаваемых в процессе пайки соединений. При этом одной из главных характеристик будет температура плавления. Кстати, при выборе сплава важно помнить, что в некоторых случаях данный показатель может достигать отметки в 600 градусов.

Особые эксплуатационные качества сплава определяются сочетанием его составных частей. Чаще всего можно встретить припой, в котором содержится:

30% серебра;
20% меди;
16% цинка;
33% кадмия.

Важный момент – это присутствие кадмия, свидетельствующее о хрупкости сплава. Исходя из этого можно сделать вывод, что подобный материал не используют в производстве изделий, подвергаемых переменным нагрузкам. Повышение доли серебра до 50% позволяет ощутимо улучшить текучесть сплава в разогретом состоянии.

Разновидности

Классифицируют сплавы для припоя с содержанием Ag с учетом нескольких факторов. Например, медно-фосфорный материал используют для пайки изделий из меди. Однако ключевым моментом является концентрация в припое основного элемента. На сегодняшний день можно выделить ряд категорий.

Низкое содержание серебра. Такие сплавы широко применяют в промышленных масштабах для соединения металлических элементов. Помимо этого, припой благодаря своей текучести и проводимости актуален для сферы электротехники. Присутствие дополнительных элементов значительно упрощает процесс пайки.

Средняя концентрация Ag (от 40 до 60%). Данный вид припоя в виде проволоки используют для создания швов, испытывающих воздействие сравнительно невысоких температур. Так, ПСр-40 обеспечивает довольно прочное соединение с повышенной пластичностью, способное выдерживать существенные динамические нагрузки. Припой серии ПРс-45 широко применяется при создании стыков с толщиной до 3 мм.

Повышенное содержание серебра. В качестве примера эффективного применения данной категории припоя можно привести спайку ленточных пил. Состав в данном случае обеспечивает высокую прочность соединений на разрыв и изгиб. А также припой марки ПСр-70 характеризуется хорошей проводимостью, что делает его актуальным для сферы электротехники. Еще один важный момент – это минимальное сопротивление, предотвращающее риск нагрева оборудования и элементов цепей в процессе эксплуатации.

Следует помнить, что сфера применения последнего типа серебросодержащего припоя существенно ограничена из-за его высокой стоимости. Именно данный фактор во многом нивелирует все достоинства сплава для пайки.

Правила выбора

От подбора расходных материалов для пайки напрямую будет зависеть ее качество и прочность соединений. В каждом конкретном случае подход к выбору должен быть индивидуальным. Однако существуют общие правила и рекомендации. Опытные мастера советуют в первую очередь уделять внимание нескольким важным моментам.

Условия, в которых будет использоваться создаваемое соединение. Имеются в виду такие критерии, как температурные режимы, влажность, потенциальные нагрузки и прочее. В некоторых ситуациях во главе угла будет стоять электропроводность.
Температура плавления припоя с учетом его распределения по соединяемым поверхностям в процессе пайки. Важно помнить, что далеко не все паяльники способны обеспечить до 600 градусов.
Конкретная область применения. В большей степени этот пункт относится к ювелирному делу, в котором применяют припой с максимальной концентрацией основного элемента.

Часто производители указывают, для каких целей предназначена та или иная марка сплава. Это существенно облегчает выбор припоя.

Использование

Современные разновидности расходных материалов широко применяются для скрепления разных металлов и их сплавов. Речь идет, например, о серебросодержащих припоях с флюсом для пайки меди и составах, используемых при спаивании труб из нержавейки. Стоит отметить, что в последнем случае чаще всего возникают трудности у неопытных пользователей. В таких ситуациях специалисты дают ряд рекомендаций.

На подготовительном этапе выполняют тщательную механическую очистку поверхностей. Краска и другие стойкие загрязнения удаляются, как правило, металлическими щетками, после чего обработанный металл обезжиривают.
На зону пайки равномерно наносится предварительно подобранный флюс.
При обработке и соединении поверхностей большой площади применяют специальные горелки для прогрева металла до необходимой (рабочей) температуры.
После достижения заданной температурной отметки подается припой, который необходимо распределить равномерным слоем по всему шву.
После того как весь шов спайки будет пройден припоем, ему дают немного остыть. На завершающей стадии место соединения подогревается для обеспечения постепенного понижения температуры.

Даже с учетом всех неоспоримых достоинств серебросодержащего припоя необходимо особое внимание уделить правильному подбору флюса. Без данного вспомогательного материала, отвечающего за очистку поверхностей и удаление пленок окислов, невозможно добиться качественного и долговечного соединения. Помимо прочности шва, грамотно выбранный флюс обеспечивает необходимую текучесть металла и сплава в процессе пайки. На практике очень часто мастера предпочитают использовать буру.

Несмотря на то что сейчас проблем с приобретением флюсов не возникает, бывают ситуации, в которых приходится изготавливать пасту для пайки самостоятельно. Для этого потребуется:

высыпать буру в емкость подходящего объема, выполненную из термоустойчивого материала;
добавить воду тонкой струей, медленно перемешивая получающуюся массу до получения однородной смеси без комков;
нагревать состав до тех пор, пока он не станет полностью прозрачным;
слить образовавшуюся жидкость, после чего растереть оставшийся осадок до консистенции масла;
нанести полученную пасту на обрабатываемую поверхность, лучше всего это делать при помощи кисти.

Самодельный флюс для пайки применяется в тандеме с серебросодержащим припоем, температура плавления которого составляет от 490 градусов. Для спаивания пористых металлов и сплавов подойдет состав на основе тетрафторбората.

Важно помнить, что для работы с химикатами требуются соответствующие знания и навыки. Именно поэтому настоятельно рекомендуется приобретать уже готовые смеси.

В следующем видео вас ждет изготовление серебряного припоя своими руками.

1. Немного теории

Начну с цитаты из Бреполя: «При изготовлении припоя базой его следует брать эвтектический состав сплава Ag-Cu и добавками цинка понижать температуру плавления. Разность температур плавления основного металла и припоя должна быть не менее 50 °С.»

Что такое «эвтектический состав сплава»? Я уже упоминал в статье «Температура плавления сплавов Ag-Cu-Zn» термины «ликвидус» и «солидус». Повторю: ликвидус — это температура полного расплавления сплава при его нагревании, а солидус — температура полного затвердевания сплава при его охлаждении. У чистых металлов эти температуры совпадают, и при достижении точки плавления температура металла остается постоянной, пока он полностью не перейдет в жидкое состояние. У сплавов в общем случае существует промежуток температур, в котором он уже не твердый, но еще не жидкий. Нижняя граница этого промежутка — солидус, верхняя — ликвидус (от слов «твердый» и «жидкий»). Однако, при определенном сочетании компонентов сплав ведет себя, как единый металл: точки солидуса и ликвидуса совпадают. Это сочетание и называется эвтектическим.

Из приведенной диаграммы (кликните, чтобы увеличить) видно, что все сплавы с содержанием серебра ниже 91% начинают плавиться при одной и той же температуре — 779 °С, а полностью расплавляются — по-разному. И есть одна точка (72% серебра), где ликвидус совпадает с солидусом. Это и есть эвтектика для сплавов Ag-Cu. В этой точке — самая низкая температура плавления для всех этих сплавов («эвтектика» — по-гречески «легко плавящийся»).
Для тройных сплавов Ag-Cu-Zn эта интересная для нас точка превращается в линию, которая жирно и красно выделена на уже знакомой вам диаграмме изотерм ликвидуса. Вдоль этой линии как раз и располагаются наиболее подходящие для припоев сплавы. Подходящие — сразу в нескольких смыслах:

они содержат минимальное количество цинка, необходимое для данной температуры плавления;
они плавятся без промежуточного кашеобразного состояния, что обеспечивает чистоту и однородность шва;
они имеют равномерную мелкозернистую структуру, которая гарантирует прочность и пластичность соединения.

Вот почему Бреполь и советует брать за базу эвтектический сплав, ничего, правда, при этом не объясняя. Мол, если не лаптем щи хлебаете, разберетесь сами.

2. Выбираем припои из таблиц

Серебряные припои
Я имею в виду припои, рецепты которых приведены в многочисленных таблицах. Я выписал те из них, где нет явных опечаток, и столько, на сколько у меня хватило терпения. А затем обработал каждый программой Ag-Cu-Zn и получил таблицу, показанную на соседней картинке (кликните, чтобы увеличить).

Тут как раз самое время раскрыть тайну параметра, срытого под греческой буквой «эпсилон». Следуя завету Бреполя, что хороший состав припоя — это эвтектический состав, я решил ввести в программу алгоритм вычисления некоего параметра, который характеризовал бы «эвтектичность» сплава. Параметр ε показывает относительное отклонение выбранного состава сплава от эвтектического. В идеальном случае он равен единице, а наиболее отдаленные его значения — от 0,7 до 1,4. Близкими к эвтектике значениями следует считать примерно от 0,95 до 1,05.

Кроме температуры плавления и параметра «эвтектичности» на выбор припоя влияет еще один немаловажный критерий — его проба. Здесь нет такого жесткого требования, как для золота, чтобы проба припоя совпадала с пробой сплава, однако, есть нижний порог, за которым могут возникнуть конфликты с инспекцией пробирного надзора. Этот порог — 60% серебра, т.е., проба должна быть не ниже 600. Кроме того, от пробы припоя зависит его цвет и стойкость к химическим воздействиям. Исходя из этого, хотелось бы выбрать припои как можно более высокой пробы.

И, наконец, самое важное: что мы собираемся паять? В данном случае речь идет о ювелирных сплавах серебра. О пайке меди, стали и прочих металлов поговорим в другой раз. Вспоминаем второй завет Бреполя: температура плавления припоя должна быть как минимум на 50 градусов ниже температуры плавления основного сплава (здесь имеется в виду солидус, т.е., начальная точка его плавления). Для всех ювелирных сплавов ниже 910 пробы солидус равен 779 градусам. Для 925 пробы — 808 градусов, для 916 — 789.

Смотрим в таблицу: первые четыре отпадают из-за слишком высокой температуры, последние четыре — из-за низкой пробы. Начнем с выбора твердого припоя. Для пайки 925 пробы серебра мы можем позволить себе припой с температурой плавления 760 градусов. По таблице выбираем составы 5 и 10: первый — за пробу, второй — за «эвтектичность». Затем выбираем мягкий припой — просто берем самый низкоплавкий, это состав 23. Средний припой должен иметь температуру около 730 градусов. Из таблицы лучший вариант, пожалуй, — номер 15.

3. Сочиняем свои рецепты

Однако, нет никакой необходимости выбирать припои именно из этой или какой-либо другой таблицы. У нас же есть программа Ag-Cu-Zn ! Вводим в правой ее части требуемые пробу и температуру и добиваемся такого их сочетания, при котором есть решение. Затем в левой части программы уточняем параметры полученного сплава и подгоняем до требуемых.

Мне пришлись по вкусу четыре припоя, показанные на последней картинке. У них температуры отличаются примерно на 20 градусов, и они удовлетворяют практически все потребности при пайке серебра.

Читайте также: