Влияние компонентов флюса на физико-химические характеристики систем припой-паяемый материал

• Автор: Пигалов, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 206 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Состояние вопроса и постановка задачи исследования

1.1 Обзор работ по исследованию процессов коррозии паяных соединений.

1.2 Основные положения теории коррозии металлов

1.3 Электрохимическая и коррозионная характеристика меди и ее сплавов

1.4 Электрохимическая и коррозионная характеристика олова

1.5 Электрохимическая и коррозионная характеристика свинца.

Выводы по главе 1

2 Выбор методики.

2.1 Анализ существующих методик по определению коррозионной стойкости паяных соединений и выбор критериев оценки
их коррозионных свойств.
2.2 Выбор материалов для экспериментов.
2.3 Определение коррозионной стойкости паяных соединений
по току коррозии
2.4 Определение коррозионной активности флюсов в камере влажности, в атмосфере соляного тумана.
2.5 Методика коррозионных испытаний паяных соединений по
потере прочности
2.6 Технологические свойства флюса.
2.7 Металлофафические исследования паяных соединений.
Выводы по главе 2
3 Полученные результаты и их обсуждение
3.1 Определение коррозионного тока в системе
припой паяемый материал
3.1.1 Ток, протекающий в однокомпонентных растворах флюса
3.1.2 Ток, протекающий в двухкомпонентных растворах флюса.
3.1.3 Ток, протекающий в трехкомпонентных растворах флюса.
3.2 Коррозионная активность составов флюсов, оцененная по испытаниям паяных образцов в камере влажности в атмосфере соляного тумана
3.3 Потеря прочности паяных соединений вследствие
коррозионных испытаний.
Выводы по главе 3.И
4 Оценка интенсивности коррозии системы припой паяемый материал под воздействием флюса с помощью математической оптимизации
4.1 Интенсивность коррозии системы припой паяемый материал в двухкомпонентных растворах на основе хлорида цинка.
4.2 Интенсивность коррозии системы припой паяемый материал в трехкомпонентных растворах на основе хлорида цинка и хлорида аммония
4.3 Расчет скорости коррозии паяных соединений с исследованными составами флюсов.
Выводы по главе 4.
5 Технологические свойства предлагаемого флюса
5.1 Определение коррозионной активности предлагаемого состава
флюса по методу токов коррозии.
5.2 Определение коррозионной активности предлагаемого состава
флюса в условиях соляного тумана в камере влажности
5.3 Металлографические исследования образцов, при пайке которых применялся предлагаемый флюс.
5.4 Определение растекаемости припоя с предлаг аемым составом флюса
5.5 Апробация и внедрение полученных результатов в производство.
Выводы по главе 5.
Общие выводы по работе
Литература


Однако паяные соединения по сравнению со сварными обладают более высокой структурнохимической макро и микронеоднородностью металла, обусловленной разными физикохимическими свойствами припоя и паяемого металла, и поэтому являются системами с повышенной термодинамической неустойчивостью. Однако остаточные упругие и пластические деформации в паяном соединении меньше, чем в сварном. Геометрическая неоднородность, возникающая в паяном соединении, связана с наличием как внешних непропай, так и внутренних дефектов поры, шлаковые включения, а также конструктивных концентраторов напряжений, зависящих от типа соединений. Эти основные виды неоднородности определяют механическую, физическую и электрохимическую неоднородности, которые являются интегральными характеристиками свойств соединения и влияют на показатели коррозионной и коррозионномеханической стойкости, скорость коррозии, долговечность паяного узла. При пайке метаплов одного структурного класса можно выделить три характерные зоны паяного соединения паяный шов, диффузионная зона и основной металл. При этом возможны различные соотношения между электродными потенциалами различных зон и, следовательно, неодинаковая стойкость к коррозионному разрушению. Опасно, когда анодом является паяный шов или диффузионная зона. Вследствие их малой площади по сравнению с основным метазлом повышенная плотность коррозионного тока приводит к большой скорости растворения. Микроэлектрохимическая гетерогенность неоднородность структуры приводит к возникновению межкристаллитной, структурноизбирательной или ножевой коррозии в основном металле, паяном шве или на границе металл паяный шов. Паяное соединение относится к заполяризованным многоэлектродным системам, и к нему полностью применима информация, которая получена при изучении коррозионных процессов в системах из разнородных материалов, находящихся в контакте. Паяный шов отличается от паяемого металла по величине электродного потенциала. При воздействии среды на такое разнородное соединение скорость коррозионного процесса значительно изменяется. У металла с более отрицательным электродным потенциалом анод она увеличивается, а у металла с более положительным потенциалом катод уменьшается по сравнению со скорос тью коррозии их в отсутствие контакта. Одним из важных факторов влияющих на процессы коррозии является величина остаточного напряжения на 1ранице спая. Температурные коэффициенты линейного расширения двух материалов показывают, что в соединении имеются остаточные напряжения. Это, без сомнения, увеличит скорость коррозии, но не может быть единственной причиной разрушения. Испытания паяных соединений в условиях напряженного состояния показали высокую восприимчивость к разрушению зоны между основным металлом и паяным швом. В зависимости от уровня напряженного состояния определяющими в разрушении соединения являются коррозионный или механический факторы. Но в обоих случаях первоначальное разрушение происходит на границе спая. Пониженная стойкость зоны спая определяется условиями образования соединения и комплексом неоднородности его свойств, формирующихся в условиях высоких температур, близких к температуре плавления припоя, и явлений взаимной диффузии. Р. С. Лучкин . Рисунок . Схема математической модели. Им также был разработан метод ускоренных коррозионных испытаний паяных соединений и узлов, в основу которого было положено наложение дополнительного потенциала определенной формы и величины на электромеханическую систему паяный узел внешняя среда. Посредством этого имитировались спектры основных нагрузок тепловых, механических, коррозионных и других. В результате в возмущенной электромеханической системе возникали переходные процессы, связанные с изменением величины запаса энергии в системе. Затем измеряли ток, по которому судили о скорости разрушения материала. В своей работе, , Р. С. Лучкин предлагает в качестве наиболее достоверных и информативных показателей интенсивности коррозии использовать удельную мощность рассеяния как меру интенсивности процесса коррозии и удельную энергию рассеяния как меру разрушения металла с учетом временного фактора.