Bob Henson

Jeśli spojrzysz na listę metali lutowniczych, zauważysz wiele składów i różne temperatury topnienia. Charakterystyka topnienia metalu lutowniczego jest ważnym aspektem przy wyborze metalu wypełniającego. Oto krótki zarys tego, jak stopy topią się i jak wykorzystać te informacje do dokonania najlepszego wyboru.

Pierwiastki topią się w jednej temperaturze. Na przykład, srebro topi się w temperaturze 1761°F (961°C), a miedź w temperaturze 1981°F (1083°C). Aby wyprodukować metal lutowniczy, łączymy dwa lub więcej pierwiastków, tworząc stop. Ten nowy stop ma inną charakterystykę topnienia niż elementy bazowe. Stop zaczyna się topić w jednej temperaturze, zwanej solidusem, i nie jest całkowicie stopiony, dopóki nie osiągnie drugiej, wyższej temperatury, zwanej liquidusem.

Solidus to najwyższa temperatura, w której stop jest stały - tam zaczyna się topnienie. Ciecz jest temperaturą, w której stop jest całkowicie stopiony. W temperaturach pomiędzy solidusem a liquidusem stop jest częściowo stały, częściowo płynny. Różnica pomiędzy temperaturą stałą i ciekłą nazywana jest zakresem topnienia.

Poniżej znajduje się wykres, który przedstawia jak topią się stopy fosforu i miedzi. Oś Y to temperatura, a oś X to procent fosforu, (równowaga to miedź). Czerwona linia prosta jest solidus i zakrzywionej linii niebieskiej jest cieczy. Stop o niskiej zawartości fosforu i wysokiej zawartości miedzi, (linia przerywana A), ma szeroki zakres topnienia. Stop z wyższą zawartością fosforu (linia kropkowana B) ma wąski zakres temperatur topnienia.

Oto dlaczego te informacje dotyczące temperatury są ważne przy wyborze i stosowaniu metalu wypełniacza:

1.    Zakres topnienia jest użytecznym wskaźnikiem tego, jak szybko stop się topi.

2.    Stopy o wąskim zakresie topnienia topią się szybciej i w niższych temperaturach. Pozwala to na szybsze lutowanie i zwykle zwiększa wydajność.

3.    Stopy o wąskim zakresie topnienia wymagają, aby elementy z metalu bazowego miały dość ciasny prześwit, (ogólnie zaleca się 0,002" - 0,006").

4.    Wspomnieliśmy, że między solidus i liquidus metalu wypełniacza jest część cieczy i część ciała stałego. Ten stan zakresu topnienia jest czasami określany jako "zakres plastyczny" lub "stan miękki". Chociaż nie są to ważne terminy techniczne, wskazują one, że te stopy są bardziej odpowiednie do wypełnienia szerszych szczelin lub "capping" gotowego połączenia.

5.    Chociaż pomocne w wypełnianiu szczelin, powolne ogrzewanie stopu o szerokim zakresie topnienia może prowadzić do zjawiska zwanego upłynnianiem. Długie cykle ogrzewania mogą powodować pewne oddzielenie elementów, gdzie składniki o niższej temperaturze topnienia oddzielają się i płyną jako pierwsze, pozostawiając za sobą składniki o wyższej temperaturze topnienia.

6.    Upłynnienie jest często problemem w lutowaniu piecowym, ponieważ wydłużony czas nagrzewania wymagany do osiągnięcia temperatury lutowania może sprzyjać temu zjawisku. Do tego zastosowania należy wybrać metal wypełniający o wąskim zakresie topnienia.

7.    Ciecz została zdefiniowana jako temperatura, w której stop jest całkowicie stopiony. Nawet stopy o szerokim zakresie topnienia, jednak topi się szybko, jeśli są one stosowane w, lub w pobliżu, ciekłego. Najlepsze działanie kapilarne i najmocniejsze połączenia lutowane wymagają niewielkiego odstępu pomiędzy częściami z metali nieszlachetnych. W związku z tym preferowane jest zachowanie zalecanego odstępu i lutowanie w temperaturze zbliżonej do temperatury ciekłości.

8.    Srebro jest często dodawane, aby pomóc obniżyć temperaturę topnienia. Wiele stopów o niższej temperaturze topnienia zawiera wyższą zawartość srebra, co wiąże się z odpowiednim wzrostem kosztów. Z właściwych procedur lutowania można często z powodzeniem stosować szerszy zakres topnienia lub wyższe topnienia stopów kompozycji. Skontaktuj się z inżynierem sprzedaży Harris Products Group w celu przeprowadzenia audytu lutowania, aby zobaczyć, jak możemy pomóc Ci przenieść produkcję na wyższy poziom.