Soldar
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 3 de diciembre de 2021; las comprobaciones requieren 2 ediciones .La soldadura es un material [1] utilizado para soldar para conectar piezas de trabajo y que tiene un punto de fusión más bajo que los metales que se unen. Se utilizan aleaciones a base de estaño , plomo , cadmio , cobre , níquel , plata y otras.
Hay soldaduras no metálicas [2] .
La vida útil de una unión soldada depende de la tecnología de soldadura correcta y de las condiciones ambientales en funcionamiento.
Descripción
Las soldaduras se producen en forma de gránulos, varillas, alambre, polvo, láminas, pastas y piezas incrustadas.
La soldadura se lleva a cabo para crear una costura mecánicamente fuerte (a veces hermética) o para obtener un contacto eléctrico con una resistencia de contacto baja. Al soldar uniones, la soldadura se calienta por encima de su punto de fusión. Dado que la soldadura tiene un punto de fusión más bajo que el punto de fusión del metal (o metales) que se unen, de los cuales están hechas las partes a unir, se funde mientras que el metal de las partes permanece sólido. Varios procesos físicos y químicos tienen lugar en la interfaz entre la soldadura fundida y el metal sólido. La soldadura humedece el metal, se esparce sobre él y rellena los huecos entre las piezas a unir. En este caso, los componentes de la soldadura se difunden en el metal base, el metal base se disuelve en la soldadura, como resultado de lo cual se forma una capa intermedia que, después de la solidificación, une las partes en un todo único.
La soldadura se selecciona teniendo en cuenta las propiedades fisicoquímicas de los metales a unir (por ejemplo, según el punto de fusión ), la resistencia mecánica requerida de la soldadura, su resistencia a la corrosión y el costo. Al soldar piezas conductoras de corriente, es necesario tener en cuenta la conductividad específica de la soldadura.
La fluidez de las soldaduras de baja temperatura hace posible soldar productos de forma compleja.
Clasificación de soldadura
| Tipo de soldaduras | Punto de fusión Tpl . , ºC | Resistencia a la tracción , MPa | Aleaciones |
|---|---|---|---|
| Suave | hasta 300 | 16-100 | estaño-plomo, estaño-plomo-cadmio, estaño-zinc, antimonio, sin plomo (Sn+Cu+Ag+Bi+etc.) |
| Sólido | más de 300 | 100-500 | cobre-zinc, cobre-níquel, cobre-fósforo, plata |
Las soldaduras se suelen dividir en dos grupos:
- suave;
- difícil.
Las soldaduras blandas incluyen soldaduras con un punto de fusión de hasta 300 ° C, soldaduras duras, más de 300 ° C. Además, las soldaduras difieren significativamente en la resistencia mecánica. Las soldaduras blandas tienen una resistencia a la tracción de 16-100 MPa y las soldaduras duras, 100-500 MPa.
Las soldaduras blandas se funden y normalmente se sueldan con un soldador o en un baño termal. La soldadura con soplete es difícil, las soldaduras blandas no toleran el sobrecalentamiento debido a la evaporación de los componentes de bajo punto de ebullición de la soldadura y la violación de la composición, lo cual es inaceptable. Las soldaduras duras generalmente se sueldan con un quemador de gas. El soldador no suelda, es imposible proporcionar suficiente transferencia de calor desde la punta y la punta se disuelve rápidamente en la soldadura dura fundida.
Las soldaduras blandas incluyen aleaciones de estaño-plomo (POS) con un contenido de estaño de 10 (POS-10) a 90% (POS-90), el resto es plomo. La conductividad eléctrica de estas soldaduras es del 9 al 15% de la conductividad eléctrica del cobre puro . La fusión de estas soldaduras comienza a una temperatura de 183 °C (el punto de fusión del eutéctico del sistema estaño-plomo) y termina a las siguientes temperaturas de fusión liquidus :
POS-15 - 280 °C.
POS-25 - 260 °C.
POS-33 - 247 °C.
POS-40 - 238 °C [3]
POS-61 - 183°C [3]
POS-90 - 220°C [3]
Las soldaduras POS-61 y POS-63 funden a una temperatura constante de 183°C, ya que su composición prácticamente coincide con la composición del eutéctico de estaño-plomo consistente en 61,9% en peso de estaño con un punto de fusión de 183,3°C.
Además de estas composiciones, las siguientes también se utilizan como soldaduras blandas:
- soldaduras de antimonio (POSSu) utilizadas para soldar productos galvanizados y de zinc y mayores requisitos para la resistencia de la unión de soldadura,
- estaño-plomo-cadmio (POSK) para soldar piezas sensibles al sobrecalentamiento y soldar cables a condensadores y piezocerámicas,
- estaño-zinc (OTs) para soldar aluminio,
- soldaduras sin plomo que contienen, además de estaño, cobre, plata, bismuto y otros metales.
Soldaduras duras
Las soldaduras duras más comunes son cobre-zinc (PMC) y plata (PSr) con varios aditivos:
| Grado de soldadura | Compuesto | Punto de fusión, °С | Densidad, g / cm 3 |
|---|---|---|---|
| Cobre-zinc PMTs-36 | 36% cobre; 64% zinc | 825-950 | 7.7 |
| Cobre-zinc PMTs-54 | 54% cobre; 46% zinc | 860-970 | 8.3 |
| Plata PSr-15 | 15% Ag; el resto es Cu y Zn | 635-810 | 8.3 |
| Plata PSr-45 | 45% Ag; el resto es Cu y Zn | 665-725 | 9.1 |
| Cobre-titanio PMT-45 | 49-52% Cu; 1–3% Fe; 0,7–0,1 % Si; 45–49,3 % Ti | 955 | 6.02 |
Temperaturas de fusión de los grados de soldadura PSr y PMC:
PSr-10 - 830 °C.
PSr-12 - 785 ° С.
PSr-25 - 765 ° С.
PSr-45 - 720 ° С.
PSr-65 - 740°C.
PSr-70 - 780°C.
PMC-36 - 825 ° С.
PMC-42 - 833 ° С.
PMC-51 - 870 ° С
Las soldaduras de cobre - fósforo se utilizan ampliamente . Las soldaduras de cobre y fósforo incluyen aleaciones de cobre, estaño con aditivos de fósforo. Tales soldaduras se utilizan para soldar cobre, aleaciones de cobre, plata, hierro fundido, aleaciones duras.
Temperaturas de fusión de las soldaduras de cobre-fósforo:
P81 - 660 °C
P14 - 680 °C
MF7 - 820 °C
P47 - 810 °C
Soldaduras de plata
Las soldaduras de plata tienen un punto de fusión de 183 a 1133 °C y son aleaciones de plata-plomo-estaño; plata-plomo; plata-cobre; plata-cobre-zinc; plata-cobre-zinc-cadmio; etc.
Las soldaduras de plata tienen una gama bastante amplia de aplicaciones:
- estañado y soldadura de cobre, aleaciones de cobre y níquel, níquel, kovar, alpaca, latón y bronce;
- aleaciones de hierro y níquel para soldar con piezas de acero plateado;
- soldadura de acero con aleaciones de cobre, níquel, cobre y cobre-níquel;
- soldadura de cobre con tungsteno niquelado ;
- soldadura de titanio y aleaciones de titanio con acero inoxidable;
- soldadura de cobre y aleaciones de cobre con aleaciones resistentes al calor y aceros inoxidables;
- soldadura de cobre y latón con kovar, níquel, aceros inoxidables y aleaciones resistentes al calor, soldadura de bronces al plomo y estaño ;
- soldadura y estañado de aleaciones de cobre, níquel, cobre y cobre-níquel con cerámica plateada , soldadura blanda de piezas plateadas;
- soldadura de cobre y níquel con esmalte de vidrio y cerámica;
- soldadura y estañado de joyas ;
- soldadura de cobre con bronce, cobre con cobre, bronce con bronce;
- soldadura de cobre, aleaciones de cobre y aceros sobre un revestimiento galvanizado de cobre recién depositado con un espesor de al menos 10 micras;
- soldadura y estañado de metales y aceros no ferrosos;
- soldadura y estañado de piezas de plata.
Soldaduras sin plomo
En relación con la mayor atención de la sociedad a los problemas ambientales, la toxicidad de sus componentes ahora se tiene más en cuenta al elegir las soldaduras. Las soldaduras sin plomo se utilizan cada vez más en la ingeniería eléctrica y electrónica (especialmente en los hogares) .
La evitación de soldaduras que contienen plomo también se debe al efecto negativo del plomo en la resistencia de la conexión con contactos chapados en oro. [cuatro]
Pastas de soldadura
El desarrollo de la tecnología automatizada para la fabricación de placas de circuitos electrónicos dio lugar a la aparición de un nuevo tipo de soldadura: las denominadas soldaduras en pasta , adecuadas tanto para la soldadura convencional como de pantalla de elementos de circuitos electrónicos. Las soldaduras en pasta son una mezcla dispersa en la que la fase dispersa son partículas de soldadura de tamaño micro y nano, a veces componentes de fundente sólidos, y los componentes de fundente líquido y los solventes orgánicos volátiles son el medio de dispersión .
Otros
Los tipos especiales de aleaciones metálicas no relacionadas con las soldaduras propiamente dichas se utilizan en la tecnología de electrovacío para bujes eléctricos fundidos en vidrio y que funcionan a temperaturas relativamente bajas, cuando no se requiere el uso de metales refractarios, pero relativamente caros ( tungsteno , molibdeno , platino ). Para estos materiales es de particular importancia el coeficiente de temperatura de dilatación lineal ( ) que, para obtener un cierre hermético al vacío, debe coincidir lo más posible con el vidrio. Por ejemplo, Kovar (grado de aleación 29NK), utilizado para la fabricación de cables eléctricos a través de bombillas de vidrio de varios dispositivos electrónicos y lámparas de iluminación llenos de gas y de vacío, tiene una composición aproximada: Ni - 29%, Co - 18%, Fe - el resto; su resistividad es de unos 0,49 μOhm m, y de unos 4 ... 5 10 -6 K -1 .
Véase también
Notas
- ↑ GOST 17325-79
- ↑ Soldadura para soldar cerámica (RU 1759817) . Consultado el 27 de mayo de 2016. Archivado desde el original el 28 de julio de 2016.
- ↑ 1 2 3 GOST 21930-76
- ↑ Viktor Zenin, Alexander Ryaguzov, Vladimir Boyko, Vyacheslav Galtsev, Yuri Fomenko - "Soldaduras y recubrimientos para soldadura sin plomo de productos microelectrónicos" . Consultado el 17 de abril de 2018. Archivado desde el original el 18 de abril de 2018.
Literatura
- Soldaduras // Diccionario de productos básicos / I. A. Pugachev (editor en jefe). - M. : Editorial estatal de literatura comercial, 1959. - T. VII. - Stb. 379-381.
Enlaces
- Gulyaev A.P. Metalurgia. M.: Metalurgia, 1986. 544 p.