Припо́й — материал, применяемый при пайке для соединения заготовок и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Применяют сплавы на основе олова, свинца, кадмия, меди, никеля и другие. Существуют неметаллические припои. Срок службы припоя зависит от правильности технологии и окружающей среды в эксплуатации.
Припои бывают в виде гранул, прутков, проволоки, порошка, фольги и закладных деталей.
Пайку осуществляют или с целью создания механически прочного (иногда герметичного) шва, или для получения электрического контакта с малым переходным сопротивлением. При пайке места соединения припой нагревают. Так как припой имеет температуру плавления значительно ниже, чем соединяемый металл (или металлы), то он плавится, в то время как основной металл остаётся твёрдым. На границе соприкосновения расплавленного припоя и твёрдого металла происходят различные физико-химические процессы. Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет зазоры между соединяемыми деталями. При этом компоненты припоя диффундируют в основной металл, основной металл растворяется в припое, в результате чего образуется промежуточная прослойка, которая после застывания соединяет детали в одно целое.
Выбирают припой с учётом физико-химических свойств соединяемых металлов (например, по температуре плавления), требуемой механической прочности спая, его коррозионной устойчивости и стоимости. При пайке токоведущих частей необходимо учитывать удельную проводимость припоя. Жидкотекучесть низкотемпературных припоев даёт возможность паять изделия сложной формы.
Температурой плавления мягких припоев до 300 °C и имеют предел прочности при растяжении 16—100 МПа, а твёрдые — 100—500 МПа.
Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые сплавы (ПОС) с содержанием олова от 10 (ПОС 10) до 90 % (ПОС 90), остальное свинец. Проводимость этих припоев составляет 9—15 % чистой меди. Плавление этих припоев начинается при температуре 183 °C (температура плавления эвтектики системы олово-свинец) и заканчивается при следующих температурах (см. ликвидус):
ПОС 18 — 280 °C.
ПОС 25 — 260 °C.
ПОС 30 — 247 °C.
ПОС 40 — 238 °C
ПОС 61 — 191 °C
ПОС 90 — 220 °C
Припои ПОС 61 и ПОС 63 плавятся при постоянной температуре 183 °C, так как их состав практически совпадает с составом эвтектики олово-свинец. Кроме этих составов в качестве мягких припоев используются также:
- сурьмянистые припои (ПОССу), применяемые при пайке оцинкованных и цинковых изделий и повышенных требованиях к прочности паяного соединения,
- оловянно-свинцово-кадмиевые (ПОСК) для пайки деталей, чувствительных к перегреву и пайки выводов к конденсаторам и пьезокерамике,
- оловянно-цинковые (ОЦ) для пайки алюминия,
- бессвинцовые припои, содержащие наряду с оловом медь, серебро, висмут и др. металлы.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПРИПОЕВ ПО ГОСТ 19738-2015
Химический состав, % |
||||||
Марка припоя |
Код ОКП |
Основные компоненты |
||||
Олово |
Сурьма |
Кадмий |
Медь |
Свинец |
||
Бессурьмянистые |
||||||
ПОС 90 |
17 2311 1100 04 |
89-91 |
- |
- |
- |
Остальное то же |
ПОС 63 |
17 2312 0100 |
62,5-63,5 |
- |
- |
- |
" |
ПОС 61 |
17 2312 1100 10 |
59-61 |
- |
- |
- |
" |
ПОС 40 |
17 2314 1100 00 |
39-41 |
- |
- |
- |
" |
ПОС30 |
17 2321 1100 09 |
29-31 |
- |
- |
- |
" |
ПОС 10 |
17 2326 1100 06 |
9-10 |
- |
- |
- |
" |
ПОС 61М |
17 2312 1200 07 |
59-61 |
- |
- |
1,2-2,0 |
" |
ПОСК 50-18 |
17 2313 1200 02 |
49-51 |
- |
17-19 |
- |
" |
ПОСК 2-18 |
17 2343 1100 09 |
1,8-2,3 |
- |
17,5-18,5 |
- |
" |
Малосурьмянистые |
||||||
ПОССу 61-0,5 |
17 2312 1400 01 |
59-61 |
- |
- |
- |
Остальное то же |
ПОССу 50-0,5 |
17 2313 1100 05 |
49-51 |
- |
- |
- |
" |
ПОССу 40-0,5 |
17 2314 1200 08 |
39-41 |
- |
- |
- |
" |
ПОССу 35-0,5 |
17 2315 1200 03 |
34-36 |
0,05-0,5 |
- |
- |
" |
ПОССу 30-0,5 |
17 2321 1200 06 |
29-31 |
- |
- |
- |
" |
ПОССу 25-0,5 |
17 2322 1200 01 |
24-26 |
- |
- |
- |
" |
ПОССу 18-0,5 |
17 2323 1100 10 |
17-18 |
- |
- |
- |
" |
Сурьмянистые |
||||||
ПОСу 95-5 |
17 2311 1200 01 |
Ост. |
4,0-5,0 |
- |
- |
- |
ПОССу 40-2 |
17 2314 1300 05 |
39-41 |
1,5-2,0 |
- |
- |
Остально то же |
ПОССу 35-2 |
17 2315 1300 00 |
34-36 |
1,5-2,0 |
- |
- |
" |
ПОССу 30-2 |
17 2321 1300 03 |
29-31 |
1,5-2,0 |
- |
- |
" |
ПОССу 25-2 |
17 2322 1300 09 |
24-26 |
1,5-2,0 |
- |
- |
" |
ПОССу 18-2 |
17 2323 1200 07 |
17-18 |
1,5-2,0 |
- |
- |
" |
ПОССу 15-2 |
17 2324 1100 05 |
14-15 |
1,5-2,0 |
- |
- |
" |
ПОССу 10-2 |
17 2326 1200 03 |
9-10 |
1,5-2,0 |
- |
- |
" |
ПОССу 8-3 |
17 2326 1300 00 |
7-8 |
2,0-3,0 |
- |
- |
" |
ПОССу 5-1 |
17 2327 1100 01 |
4-5 |
0,5-0,1 |
- |
- |
" |
ПОССу 4-6 |
17 2327 1200 09 |
3-4 |
5,0-6,0 |
- |
- |
" |
ПОССу 4-4 |
17 2327 1300 06 |
3-4 |
3,0-4,0 |
- |
- |
" |
Массовая доля, % |
||||||||||
Марка припоя |
Примесей, не более |
|||||||||
Бессурьмянистые |
||||||||||
Сурьма |
Медь |
Висмут |
Мышьяк |
Железо |
Никель |
Сера |
Цинк |
Аллюминий |
Свинец |
|
ПОС 90 |
0,10 |
0,05 |
0,1 |
0,01 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОС 63 |
0,05 |
0,05 |
0,1 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОС 40 |
0,10 |
0,05 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОС 30 |
0,10 |
0,05 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОС 10 |
0,10 |
0,05 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОС 61М |
0,20 |
- |
0,2 |
0,01 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОСК 50-18 |
0,20 |
0,08 |
0,2 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОСК 2-18 |
0,05 |
0,05 |
0,2 |
0,01 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
Малосурьмянистые |
||||||||||
ПОССу 61-0.5 |
- |
0,05 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 50-0,5 |
- |
0,05 |
0,1 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 40-0,5 |
- |
0,05 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 35-0,5 |
- |
0,05 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 30-05 |
- |
0,05 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 25-0,5 |
- |
0,05 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 18-0,5 |
- |
0,05 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
Сурьмянистые |
||||||||||
ПОСу 95-5 |
- |
0,05 |
0,1 |
0,04 |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
0,07 |
ПОССу 40-2 |
- |
0,08 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 35-2 |
- |
0,08 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 30-2 |
- |
0,08 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 25-2 |
- |
0,08 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 18-2 |
- |
0,08 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 15-2 |
- |
0,08 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 10-2 |
- |
0,08 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 8-3 |
- |
0,1 |
0,2 |
0,05 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 5-1 |
- |
0,08 |
0,2 |
0,02 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 4-6 |
- |
0,1 |
0,2 |
0,05 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
ПОССу 4-4 |
- |
0,1 |
0,2 |
0,05 |
0,02 |
0,08 |
0,02 |
0,002 |
0,002 |
- |
Области применения припоев
Области применения оловянно-свинцовых припоев
Марка припоя |
Область применения |
Бессурьмянистые |
|
ПОС 90 |
Для лужения и пайки внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры |
ПОС 63 |
Групповая пайка печатного монтажа, пайка на автоматизированных линиях волной припоя, окунанием с протягиванием |
ПОС 61 |
Для лужения и пайки электро- и радиоаппаратуры, печатных схем, точных приборов с высокогерметичными швами, где недопустим перегрев |
ПОС 40 |
Для лужения и пайки электроаппаратуры, деталей из оцинкованного железа с герметичными швами |
ПОС 10 |
Для лужения и пайки контактных поверхностей электрических аппаратов, приборов, реле, для заливки и лужения контрольных пробок топок паровозов |
ПОС 61М |
Для лужения и пайки электропаяльниками тонких (толщиной менее 0,2мм) медных проволок, фольги, печатных проводников в кабельной, электро- и радиоэлектронной промышленности, а также ювелирной техники. Применение припоя при лужении и пайке в тигелях и ванных не допускается |
ПОСК 50-18 |
Для пайки деталей, чувствительных к перегреву, порошковых материалов, металлизированной керамики, для ступенчатой пайки конденсаторов |
ПОСК 2-18 |
Для лужения и пайки металлизированных и керамических деталей |
Малосурьмянистые |
|
ПОССу 61-0,5 |
Для лужения и пайки электроаппаратуры, пайки элементов печатных плат, обмоток электрических машин, оцинкованных радиодеталей при жестких требованиях к температуре |
ПОССу 50-0,5 |
Для лужения и пайки авиационных радиаторов, для пайки пищевой посуды с последующим лужением пищевым оловом |
ПОССу 40-0,5 |
Для лужения и пайки жести, обмоток электрических машин, для пайки монтажных элементов, моточных и кабельных изделий, радиаторных трубок, оцинкованных деталей, холодильных агрегатов |
ПОССу 35-0,5 |
Для лужения и пайки свинцовых кабельных оболочек электротехнических изделий неответственного назначения, тонколистовой упаковки |
ПОССу 30-0,5 |
Для лужения и пайки листового цинка, радиаторов |
ПОССу 25-0,5 |
Для лужения и пайки радиаторов |
ПОССу 18-0,5 |
Для лужения и пайки трубок теплообменников, электроламп |
Сурьмянистые |
|
ПОССу 95-5 |
Для пайки в электропромышленности, для пайки трубопроводов, работающих при повышенных температурах |
ПОССу 40-2 |
Для лужения и пайки холодильных устройств, тонколистовой упаковки. Припой широкого назначения |
ПОССу 35-2 |
Для пайки свинцовых труб, для абразивной пайки |
ПОССу 30-2 |
Для лужения и пайки в холодильном аппаратостроении, электроламповом производстве, автомобилестроении, для абразивной пайки |
ПОССу 25-2 |
Для пайки в автомобилестроении |
ПОССу 8-3 |
Для лужения и пайки в электроламповом производстве |
ПОССу 5-1 |
Для лужения и пайки деталей, работающих при повышенных температурах, для лужения трубчатых радиаторах |
ПОССу 4-6 |
Для пайки белой жести, для лужения и пайки деталей с закатанными и клепанными швами из латуни и меди, для шпатлевки кузовов автомобилей |
ПОССу 4-4 |
Для лужения и пайки в автомобилестроении |
Малосурьмянистые припои рекомендуются для пайки цинковых и оцинкованных деталей.