- История элемента
- Классификация
- Сферы применения
- Как правильно выбрать
- СТРУКТУРА
- Методы, используемые для плавления меди дома
- С помощью муфельной печи
- Газовая горелка или паяльная лампа
- Горн
- Проведение плавки металла
- Общие свойства олова
- Физические характеристики
- Химические свойства
- Какая температура плавления
- Сплавы и некоторые особенности олова
- Плотность припоев и баббитов, их теплопроводность и КТлР
- Сплавы на основе олова
- Характеристики популярных видов припоя
- Получение из руды и месторождения
- Использование элемента и его соединений
- Виды припоев и флюсов
- ПОС-18
- ПОС-30
- ПОС-50
- ПОС-90
- Состав паяльных сплавов
- Температура плавления припоев на основе серебра, их плотность и удельное электрическое сопротивление
- Эффекты от воздействия соединений олова
- На здоровье человека
- Выбор припойного материала
- Формы нахождения
- Твёрдая фаза. Минералы
История элемента
Этот элемент был открыт в 1854 году Халусом Пелегрином. Однако его использование началось задолго до этой даты на Ближнем Востоке и Балканах примерно в 2000 году до нашей эры. Тогда же была открыта бронза (сплав олова и меди), давшая название бронзовому веку. Они делали бронзовое оружие и инструменты, которые были более эффективными, чем камень и кость.
В древности производство бронзы привело к развитию торговли между разными странами. Упоминания об этом металле есть и в Ветхом Завете. Следовательно, в Месопотамии производилось бронзовое оружие, а в Древнем Риме внутренняя поверхность медных сосудов покрывалась оловом для повышения их устойчивости к коррозии.
Классификация
В соответствии с ГОСТом существует следующее классификационное разделение сварных швов по температуре плавления:
- низкая температура, их еще называют мягкими. Температура плавления этих припоев не превышает 450 ℃. В свою очередь, эта категория делится на две подкатегории. Паяльные сплавы, плавящиеся при температурах до 145, называются сверхплавкими, плавления в диапазоне от 145 до 450 — легкоплавкими;
- высокая температура или твердое тело. К ним относятся сварные швы с температурой плавления выше 450. Этот класс сплавов включает три подкатегории. Средне плавящиеся — это те, которые плавятся при температурах до 1100 ℃, с температурой плавления от 1100 до 1850, они называются высокими температурами плавления. Используемые при пайке присадочные материалы, занимающие еще более высокие температуры, называются огнеупорами.
Таблица 1. Температура плавления сварных швов:
Степень сварки | Температура плавления, С° |
Древесный сплав | 66-70 |
Розовая лига | 90-98 |
Припой ТОЧКА 52 | 120 |
ПОСК 50-18 сварка | 142–145 |
Сварка POSVi 36-4 | 150–170 |
Сварка ПОС-90 | 183–220 |
ПОССУ сварочное 18-0,5 | 183–277 |
ПОССУ 50-0,5 сварка | 183-216 |
Сварка ПОС-63 | 183 |
ПОССУ сварочное 25-0,5 | 183–266 |
Сварка ПОС-40 | 183-238 |
Сварка ПОС-30 | 183-238 |
ПОССУ 30-0,5 сварка | 183–245 |
ПОССУ сварочное 40-0,5 | 183–235 |
Сварка ПОСС 61-0,5 | 183–189 |
Сварка ПОС-61 | 183–190 |
Сварка ПОССу-15-05 | 184–275 |
Сварка ПОССу-15-2 | 184–275 |
Сварка ПОССу-40-2 | 185-229 |
ПОССУ Сварка 25-2 | 185–260 |
Сварка ПОССу-30-2 | 185–250 |
Сварка ПОССу-18-2 | 186-270 |
Сварка ПОС-60 | 190 |
Пайка ЦОП-30 | 200–315 |
Припой АВИА-1 | 200 |
Припой П200А | 220-225 |
Припой ПОЦ-10 | 220-225 |
Сварка ПОС-50 | 222 |
Сварка POVi 0.5 | 224-232 |
Припой ПОМ-1 | 230–240 |
Припой ПОМ-3 | 230–250 |
POS 95-5 Припой (без свинца) | 234–240 |
ПОССу-95-5 сварка | 234–240 |
Сварка ПОССу-4-4 | 239–265 |
Сварка ПОССу-8-3 | 240–290 |
Сварка ПОС-18 | 243-277 |
Сварка ПОССу-4-6 | 244–270 |
Припой P250A | 250–300 |
Припой АВИА-2 | 250 |
Сварка ПОС-35 | 256 |
Сварка ПОС-25 | 260 |
Сварка ПОС-4 | 266 |
Сварка ПОССу-10-2 | 268–285 |
Сварка ПОС-10 | 268–299 |
Сварка ПОС-20 | 268–299 |
ПОССу-5-1 сварка | 275-308 |
Марка сварного шва А | 300–320 |
Припой 34А | 530–550 |
Сварка 35А | 545 |
Припой П-81 | 630-660 |
Припой П-14К | 640-680 |
Припой П-14 | 640-680 |
Припой ПМФОЦр 6-4-0.03 | 640-680 |
Припой ПМФ-7 | 714-850 |
Припой ПМФ-9 | 750-800 |
Припой П-47 | 760-810 |
Припой ПМТ-36 | 800-825 |
Сигнализация под приварку 211 | 800-890 |
Сварной шов P 21 | 800-830 |
Припой L63 | 850-910 |
Припой L63 | 850-900 |
Припой ПМТ-54 | 876-880 |
Сварка ВПР-28 | 880–980 |
Припой П100М | 900-950 |
LO 60-1 сварка | 900 |
Припой П100 | 900-950 |
ЛОК сварка 59-1-0.3 | 900 |
Припой МНМц 68-4-2 | 915-970 |
ЛНМ под приварку 49-9-0.2 | 920 |
МНМ сварки 9-23,5 | 925-950 |
Припой ЛК 62-0,5 | 960-1020 |
Пайка ВПР-16 | 960-970 |
Сварка ВПР-4 | 1000-1050 |
Припой ВПР-1 | 1080-1120 |
Сварка ВПР-11-40Н | 1100–1120 |
Основная суть процесса сварки заключается в смачивании поверхностей соединяемых деталей расплавленным наполнителем, который сам по себе не плавится. Соответственно, температура плавления сварных швов должна быть ниже соответствующей характеристики паяемых металлов.
Сферы применения
Приложения:
- Защита металлических поверхностей. Используется как специальное покрытие. Не выделяет вредных веществ при эксплуатации, устойчив к образованию ржавчины.
- Производство белой жести (второе название — луженое железо). Применяется для изготовления каминов, емкостей для хранения продуктов, подшипников.
- Производство кранов, арматуры, арматуры.
- Производство сплавов.
- Сварочное производство.
- Изготовление заборов, лестничных ограждений.
- Изготовление скульптур, скамеек, плечиков, светильников для внутренней отделки.
Более 50% добываемого металла идет на изготовление белой жести, изделий из стали с дополнительным защитным покрытием.
Как правильно выбрать
Выбор сварки зависит от вида работ и назначения готового изделия, а также от условий, в которых изделие будет использоваться. Критерии, на которые следует обратить внимание перед выбором сварного шва для сварки:
- Тип сварщика.
- Размер нити. Диаметры колеблются от сантиметров или миллиметров, размер проволоки зависит от выполняемой работы.
- Флюс очищает зону сварного шва, облегчая протекание сварного шва и, следовательно, идеальное сварное соединение. Флюс изменяет поверхностное натяжение, поскольку увеличивает адгезионные свойства паяного соединения.
- Перед покупкой нужно узнать, при какой температуре плавится припой. Состав. Споры о том, какой припой использовать на печатных платах, свинец или свинец, все еще продолжаются. Несмотря на споры по вопросам окружающей среды и здоровья, многие инженеры-электрики используют свинец.
Примечание! Срок годности и отраслевые правила требуют, чтобы его использовали в течение трех лет с даты изготовления. Срок годности указан на продукте и может быть найден в магазине при покупке. Если вы используете пасту с истекшим сроком годности, на поверхности сварного шва может произойти окисление, что сделает соединение неэффективным.
СТРУКТУРА
Олово имеет две аллотропные модификации: a-Sn (серое олово) с гранецентрированной кубической кристаллической решеткой и b-Sn (обычное белое олово) с объемноцентрированной тетрагональной кристаллической решеткой. Фазовый переход b -> a ускоряется при низких температурах (-30 ° C) и в присутствии зародышей кристаллов серого олова; Известны случаи, когда холодные оловянные изделия рассыпаются в серый порошок («оловянная чума»), но это превращение, даже при очень низких температурах, сильно тормозится наличием мельчайших примесей и поэтому происходит редко, будучи скорее научным, чем практический интерес.
Методы, используемые для плавления меди дома
Выплавить медь в домашних условиях можно несколькими способами. Для этого потребуются некоторые инструменты:
- сырье;
- термостойкий тигель;
- огнестойкая опора;
- проволочный крючок;
- щипцы для извлечения горячих тиглей;
- средства защиты: защитные очки, спецодежда, перчатки.
Плавка меди в домашних условиях и на производстве одинакова. Это достигается следующими методами:
- с использованием муфельной печи;
- с помощью кислородного пламени;
- кузница;
- паяльная лампа;
- растопить в микроволновке.
Процесс плавки меди в домашних условиях
С помощью муфельной печи
Плавка меди с помощью муфельной печи — довольно простой и доступный метод. Медное сырье измельчается на куски, чтобы они быстрее растворялись. Готовый материал помещают в графитовый тигель и помещают в предварительно разогретую печь. Литейная форма должна иметь более высокую температуру плавления, чем цветной металл.
Когда сырье станет жидким, тигель вынимают из печи с помощью щипцов. Оксидная пленка снимается с металлической поверхности крючком. Затем жидкость переливается в подготовленную форму.
Что такое муфельная печь
Газовая горелка или паяльная лампа
Растопите медь горелкой
Газовую горелку или паяльную лампу можно заменить специальной духовкой. Поместите под дно емкости с металлом и убедитесь, что пламя полностью закрывает дно.
При использовании этого метода материал быстро окисляется, поэтому, чтобы не образовывалась толстая оксидная пленка, сырье присыпается частицами углерода.
Для плавления легкоплавкой латуни или бронзовых сплавов достаточно газовой горелки или паяльной лампы.
Горн
Плавить медь можно в кузнице. Для этого тигель с измельченным сырьем ставится на раскаленный уголь. Чтобы ускорить растворение, воспользуйтесь бытовым пылесосом, включенным в режиме воздуходувки. Труба должна иметь металлический конический наконечник, так как пластик плавится под воздействием высокой температуры. Этот способ подходит тем, кто регулярно нюхает дома медь.
Чтобы поднять температуру, нужно подуть в духовку побольше воздуха.
Чертеж мобильной кузницы
Проведение плавки металла
Температура плавления олова во многом зависит от наличия примесей. Температура, при которой металл становится пластичным или жидким, может составлять от 145 до 250 градусов Цельсия в зависимости от состава. При необходимости можно расплавить большое количество металла, чтобы придать ему форму.
При выборе материала для создания формы учитываются следующие моменты:
- Конструкцию нельзя смачивать жидкой жестью. В противном случае форма может изменить свой размер.
- Используемый материал должен выдерживать температуру не менее 250 градусов Цельсия. В противном случае после заливки форма потеряет свои основные характеристики.
Следует учитывать, что в жидком виде рассматриваемый металл может окисляться при контакте с воздухом. С другой стороны, твердое вещество более устойчиво к коррозии под действием кислорода.
Довольно популярным в электротехнике является трехкомпонентный сплав, в основе которого лежит свинец. Олово и серебро можно использовать в качестве дополнений. При производстве такого сплава обращают внимание на то, чтобы концентрация металла была не менее 95%. При таком сочетании веществ температура плавления составляет около 220 градусов Цельсия.
Общие свойства олова
Все свойства этого металла можно разделить на две большие группы — физические и химические.
Физические характеристики
это ковкий серебристый металл, который легко окисляется при комнатной температуре, в результате чего олово приобретает темно-серый цвет. Если согнуть пластину из этого металла, можно услышать характерный звук, так называемый «оловянный крик», который возникает из-за трения между составляющими его кристаллами. Одна из его ярко выраженных особенностей — резкое ухудшение механических свойств при определенных условиях, которое называют «оловянной чумой»: ниже температуры -18 ° C металл разрушается и приобретает вид серого порошка.
Чистое олово имеет две аллотропные модификации: серую и белую. Серая модификация имеет кубическую кристаллическую структуру, является полупроводником, очень хрупкой, имеет низкую плотность и стабильна при температурах ниже 13,2 ° C. Белая аллотропная модификация имеет тетрагональную кристаллическую структуру, обладает высокой проводимостью и стабильной при температурах выше 13,2 ° C. ° С.
Металл плавится при относительно низкой температуре 232 ° C (для сравнения: железо плавится при 1535 ° C). В то же время, отвечая на вопрос, необходимо понимать, при какой температуре плавится олово, какова именно его белая аллотропная модификация. Несмотря на низкую температуру плавления, металл кипит при относительно высокой температуре 2602 ° C (железо кипит при 2750 ° C).
Химические свойства
Самый важный минерал — касситерит SnO2. Однако в настоящее время нет известных месторождений полезных ископаемых с высоким процентным содержанием этого минерала. Большая часть касситерита в мире добывается из аллювиальных месторождений низкого качества. Именно из этого минерала получают олово в промышленных масштабах. Для этого касситерит измельчают до концентрата, затем переплавляют вместе с коксом, кварцем и известью в доменной печи. После этого отливки в виде блоков проходят окончательную очистку от примесей висмута, меди и железа.
Химический элемент олово хорошо реагирует как с сильными кислотами, так и с сильными основаниями, но относительно инертен в нейтральных растворах. Коррозирует в присутствии окислительных сред; в отсутствие кислорода металл практически не подвергается коррозии. В процессе окисления на поверхности металла образуется плотная оксидная пленка, защищающая остальное от дальнейшего окисления.
Если при растворении солей в воде образуется кислая среда, олово вступает в реакцию в присутствии окислителей или воздуха. Эти соли включают хлориды, такие как алюминий и железо. Большинство неводных жидкостей, таких как масла и спирты, практически не реагируют с оловом. Само олово и его простые неорганические соли не токсичны, однако некоторые органические соединения токсичны.
Оксид олова (II) SnO представляет собой сине-черный кристалл, растворяющийся в кислотах и щелочах. Используется для производства солей в гальванике и производстве стекла. Оксид олова (IV) SnO2 представляет собой белый порошок, нерастворимый в кислотах. Используется как незаменимый компонент при окраске керамики розового, желтого и коричневого цвета, а также диэлектриков и тугоплавких сплавов. Это важное средство для полировки мрамора и других декоративных камней.
Хлорид олова (II), SnCl2, является основным ингредиентом оловянной кислоты для пайки. Хлорид олова (IV), SnCl4 используется в качестве химического ингредиента для увеличения веса шелковых тканей, а также для стабилизации некоторых парфюмерных продуктов и стабилизации цвета мыла, а SnF2, который является белым и водорастворимым, используется в качестве добавки для зубных паст.
Органические химические соединения на основе этого элемента — это те соединения, в которых есть по крайней мере одна связь олова с водородом, Sn-H, и в которых металл имеет степень окисления +4. Органические соединения, нашедшие свое применение в промышленности, имеют следующие химические формулы:
- R4Sn;
- R3SnX;
- R2SnX2;
- RSnX3.
Здесь R представляет собой органическую группу, например метил, этил, бутил и другие, а X представляет собой неорганический элемент, например хлор, кислород, флору и другие.
Какая температура плавления
Олово, используемое в электронике, обычно представляет собой тип эвтектики, что означает, что это сплав с более низкой температурой плавления для каждого из составляющих его элементов. Так, если есть сплав, состоящий из 60% олова (Т плавления — 232 С) и 40% свинца (Т плавления — 327 С), общая температура плавления сплава будет около 183 С .
Темное олово
Самый распространенный припой, используемый в странах ЕС для электронных работ, — это 63/37 SnPb. Это эвтектический сплав с температурой плавления 183 C. Сплав 60Sn имеет рабочий диапазон 183–238. Существует более низкотемпературный сплав Sn43Pb43Bi14 с температурами плавления 144-163.
Сплавы и некоторые особенности олова
Сплавы олова широко используются в качестве антифрикционных материалов, то есть материалов, которые имеют низкий коэффициент трения или могут снизить коэффициент трения других материалов. С помощью антифрикционных материалов можно значительно увеличить ресурс механизмов и машин, снизив потери на трение.
Другой интересной особенностью олова (так называемого белого цвета) является его свойство при понижении температуры до 13,2 ° C увеличивать объем на 25,6%. Это образует так называемый серый пруд. Когда температура достигает -33 ° C, металл разрушается и превращается в пыль. Если серый и белый металл соприкоснутся, белый будет «загрязнен». Совокупность таких явлений называется оловянной чумой».
Различные сплавы на основе олова используются в электротехнике при производстве электрических конденсаторов. В конденсаторах активно используется станол — практически чистый металл в виде тонких листов.
Плотность припоев и баббитов, их теплопроводность и КТлР
В таблицах показаны теплофизические свойства некоторых сварных швов и баббита (материалов подшипников качения) при комнатной температуре. Представлены такие свойства, как плотность, коэффициент теплового расширения и теплопроводность.
Указаны свойства следующих швов и баббита: ПОС-30, ПОС-18, ПСр45, ПОЦ70, ПОЦ60, 34А, силумин эвтектика; отцы, B83, B16, BKA, B88, B89, B6.
Следует отметить, что плотность сварных швов, коэффициент теплового расширения (CTLR) и теплопроводность сварных швов и баббитов имеют близкие значения, за исключением шва 34А и эвтектического силумина, которые в 2-4 раза больше легче.
Сплавы на основе олова
Сплавы на основе олова, также известные как белые металлы, обычно содержат медь, сурьму и свинец. Сплавы имеют разные механические свойства в зависимости от их состава.
Сплавы олово-свинец нашли коммерческое применение в широком диапазоне составов. Таким образом, 61,9% олова и 38,1% свинца соответствуют эвтектическому составу, степень затвердевания которого составляет 183 ° C.Сплавы с различным соотношением этих металлов плавятся и кристаллизуются в широком диапазоне температур, когда существует баланс между твердая и жидкая фазы. При такой кристаллизации в расплаве начинают выпадать твердые сегрегации, что приводит к образованию различных структур. Сплав эвтектического состава, так как он имеет самую низкую температуру плавления, используется как предохранитель от перегрева электронных компонентов.
Есть также сплавы, в которых, помимо этих металлов, присутствует небольшое количество сурьмы (до 2,5%). Основная проблема со сплавами на основе олова и свинца заключается в их негативном воздействии на окружающую среду, поэтому в последнее время были разработаны бессвинцовые заменители, такие как сплавы с серебром и медью.
Сплавы олово-свинец-сурьма используются для декоративных украшений, а некоторые сплавы олово-медь-сурьма используются в качестве смазки для уменьшения трения в подшипниках из-за их антифрикционных свойств. В дополнение к вышеупомянутым сплавам олово используется в сплавах бронзы и сплавах с титаном и цирконием.
Характеристики популярных видов припоя
ПОС-18 — включает от 17 до 18% олова, от 2 до 2,5% сурьмы и от 79 до 81% свинца.
Область применения: лужение металлов при невысоких требованиях к сварочному усилию. Температура плавления: начало плавления 183 ° C, течение 270 ° C.
ПОС-30 — содержит от 29 до 30% олова, от 1,5 до 2% сурьмы и от 68 до 70% свинца.
Область применения: пайка и лужение изделий из стали и меди, пайка латуни и экранирующие пластины. Начало плавления 183 ° C, диффузии 250 ° C.
ПОС-50 — включает от 49 до 50% олова, 0,8% сурьмы, от 49 до 50% свинца. Область применения: электроника, качественная сварка различных металлов. Температура плавления: начало плавления 183 ° C, течение 230 ° C.
ПОС-90 — включает от 89 до 90% олова, 0,15% сурьмы и от 10 до 11% свинца.
Область применения: лужение деталей для последующего серебрения и золочения, прочность сварки высокая. Начальная температура плавления 180 ° C, расход 222 ° C.
В радиоэлектронной промышленности широко используются сварочные материалы: ПОС-40, ПОС-60. ПОСК-50, ПОСВ-33, содержащие кадмий или висмут, используются для лужения поверхности реек на досках.
ПМЦ-42 — включает от 40 до 45% меди, от 52 до 57% цинка. Кроме того, в состав ПМЦ-42 входят: железо (Fe), сурьма (Sb), свинец (Pb), олово (Sn). Температура плавления материала 830 ° C.
ПМЦ-53 — включает от 49 до 53% меди, от 44 до 49% цинка. Температура плавления — 870 ° C.
ССУА называют сплавом свинец-сурьма. Его состав определяется по ГОСТ 1292-81 и включает: свинец от 92,7 до 98%, сурьму от 2 до 7%, медь до 0,2%, мышьяк до 0,05%, бериллий до 0,03%, олово до 0,01%, железо до 0,005% и цинк до 0,001%.
Припои C1 и C2 представляют собой свинцовые сплавы высокой чистоты. Содержание примесей в них составляет 0,015% и 0,05% соответственно. Сплав С1 отличается высокой коррозионной стойкостью и хорошей пластичностью. Благодаря высочайшему качеству его легко смешивать и обрабатывать.
Получение из руды и месторождения
Процесс получения сплава зависит от того, в каком виде он был найден. Олово в виде минерала существенно не отличается от производства других цветных металлов. Процесс состоит из трех этапов:
- Добыча, переработка расходного сырья (минерального).
- Восстановительное литье для получения сырого металла.
- Рафинирование сырья, подготовленного приемлемыми методами.
Разработка россыпных месторождений осуществляется с помощью промышленных песчаных насосов.
Использование элемента и его соединений
Ниже приведены все области человеческого производства, в которых этот элемент используется прямо или косвенно:
- Защита от коррозии и механического воздействия стали и других металлов, например, при производстве жестяных банок;
- Снизить хрупкость стекла, а также при производстве зеркал;
- В рельефных мотивах на различных пластинах;
- Используется в фунгицидах, красках, зубных пастах и различных пигментах.
- Когда получают различные сплавы, например, бронзы.
- Для низкотемпературной пайки или мягкой пайки;
- Содержит свинец при производстве листового металла для музыкальных инструментов;
- При производстве этикеток для различной продукции;
- В сплавах, защищающих электрические устройства и электронные микросхемы от перегрева;
- В керамической промышленности для производства глазурей в качестве глушителя.
- В капсулы для запечатывания винных бутылок. Производство этих капсул расширилось после запрета на использование свинца в пищевой промышленности.
Виды припоев и флюсов
В нашей стране широко распространена марка пайки POS: сплав олова Pb и свинца Sn. В зависимости от типа могут добавляться кадмий, никель, медь и другие металлы. В основном POS делают в виде прутков, проволоки, шариков и теста. Его химический состав строго регламентирован ГОСТ 21930-76. В России широко распространены следующие виды пайки: ПОС18, ПОС30, ПОС50, ПОС90, которые относятся к мягким сплавам с температурой плавления до 300 градусов.
POS бренды
ПОС-18
Сварка регламентируется государственными стандартами, кроме Pb (0,8%) и Sn (17-19%), в ней присутствуют примеси многих металлов. Регулирующие органы строго следят за тем, чтобы производитель ограничивал присутствие в составе токсичного мышьяка, что снижает текучесть жидкого сплава и увеличивает хрупкость в условиях переменных нагрузок.
Состав примесей ПОС-18 в процентах:
- Cu — 0,1;
- Bi0 0,05;
- S — 0,02;
- Fe — 0,02;
- Al, Ni, Zn — по 0,002 каждый.
Технические подробности:
- Плотность — 10,3 г / см2.
- Индекс удельного сопротивления — 0. 200 мкОм • см.
- Индекс твердости по Бринеллю составляет 11 HB.
- Теплопроводность — 0,37 ккал / см * С * градусов.
- Температура плавления шва солидус / ликвидус — 183/285 С.
Вам будет интересно Щупы для мультиметра
Преимущества сварки:
- Большая площадь сплава в жидком состоянии;
- пониженное содержание примесей, вызывающих хрупкость;
- коррозионная стойкость места сварки, что важно для деталей во влажной среде.
Недостатки ПОС-18:
- Специальный сварной шов, в продаже нет.
- Наличие в составе вредных добавок — Pb.
ПОС-18
ПОС-18 относится к универсальным сплавам и является заменителем сплавов без сурьмы, применяется:
- Для производства радиоаппаратуры;
- пайка маломощных печатных схем;
- ремонт кузова в виде лужения;
- соединения агрегатов из медно-цинковых сплавов;
- ремонт оборудования в системах отопления: котлов, радиаторов и других нагревательных элементов.
Стоимость сварки ПОС-18 на 01.09.2019 — 710 руб / кг.
ПОС-30
Сварка стандартизирована ГОСТ 21930.76 / 21931.76 и относится к мягким сплавам с температурой плавления 256,0 С. По свойствам аналогична маркам с ПОС-40 и 50 и состоит из Pb и Sn в процентном соотношении 30: 70, а также другие элементы не более 1%. От чистого олова он отличается темным цветом и повышенной твердостью сплава.
Сварка ПОС-30
Состав примеси в процентах:
- Сб — 0,1;
- Cu — 0,05;
- Bi0 — 0,2;
- S, As, Fe — по 0,02 шт;
- Al, Zn — по 0,002 каждый.
Технические подробности:
- Плотность — 9,72 г / см2.
- Индекс удельного сопротивления — 0. 185 мкОм • см.
- Индекс твердости по Бринеллю — 12 НВ.
- Теплопроводность — 0,37 ккал / см * С * градусов.
- Температура плавления солидуса / ликвидуса составляет 183/256 ° C.
Преимущества сварки:
- Высокая текучесть;
- низкотемпературное плавление;
- низкое сопротивление позволяет работать с мелкими деталями;
- высокая ударопрочность, не уступающая чистому олову;
- широкая область применения, с возможностью замены дорогостоящих материалов, например, для сварки листов цинка или латуни;
- возможность использовать для ремонта бытовой техники.
Недостатком ПОС-30 является наличие в составе вредной добавки — Pb.
Цена на ПОС-30 с 01.09.2019 — 766 руб / кг.
ПОС-50
производится в соответствии с требованиями ГОСТ 21931.76, отличается практически равным соотношением свинца и олова.
Сварка ПОС -50
Состав примесей ПОС-50 в процентах:
- Sb 0,8;
- Cu — 0,1;
- Bi — 0,05;
- As — 0,05;
- S, Fe — по 0,02 шт;
- Ni, Al, Zn — по 0,002 каждый.
Технические подробности:
- Плотность — 8,87 г / см2.
- Индекс удельного сопротивления — 0. 158 мкОм • см.
- Индекс твердости по Бринеллю — 14 НВ.
- Теплопроводность — 0,48 ккал / см * С * градусов.
- Температура плавления солидуса / ликвидуса составляет 183/209 ° C.
Преимущества сварки:
- Хорошая текучесть;
- хорошая теплопроводность и электрическая проводимость;
- возможность использования во влажной среде;
- хорошая пластичность шва позволяет применять его на изделиях с высокими требованиями к герметичности, например, в измерительных приборах и маломощных компьютерных схемах.
Вам будет интересно. Все о статическом электричестве
Недостатки ПОС-50:
- Неэффективен при сварке толстых изделий из-за нестабильного нагрева;
наличие в составе вредных добавок — Pb; - ускоренная кристаллизация расплава не позволяет использовать сплав в технологии ручной сварки.
Стоимость сварки ПОС-50 с 01.09.2019 составляет 1102,00 руб. / Кг.
ПОС-90
Сварной шов имеет низкую теплопроводность и высокий индекс твердости, что объясняется высоким содержанием олова 90, материал серебристого цвета, что придает эстетичный вид полученным швам.
POS сварка — 90
Состав примесей ПОС-90 в процентах:
- Сб — 0,1;
- Cu — 0,05;
- Bi — 0,2;
- As — 0,01;
- S, Fe — по 0,02 шт;
- Ni, Al, Zn — по 0,002 каждый.
Технические подробности:
- Плотность — 7,6 г / см2.
- Индекс удельного сопротивления — 0. 120 мкОм • см.
- Индекс твердости по Бринеллю — 15,4 HB.
- Теплопроводность — 0,13 ккал / см * С * градусов.
- Температура плавления солидуса / ликвидуса составляет 183/220 ° C.
Преимущества ПОС-90:
- Широкий спектр применения от бытового, медицинского до промышленного секторов;
- хорошая текучесть;
- высокая смачиваемость в жидком состоянии;
- низкая температура плавления T;
- хорошая электропроводность;
- хорошая герметичность, возможность использования в средах с водой и газом;
хорошая пластичность шва позволяет применять на изделиях с большей - требования к герметичности, например, в измерительных приборах и схемах маломощных ПК.
Недостатки ПОС-90 — наличие в составе вредных добавок (свинца).
Цена на сварку ПОС-90 по состоянию на 09.01.2019 составляет 1778,00 руб. / Кг.
Состав паяльных сплавов
Физико-механические свойства наплавленных наполнителей, в частности их температура плавления, определяются содержанием компонентов, входящих в их состав.
Обычно такие сплавы состоят из нескольких химических элементов, но название составов определяется тем элементом, который является основным и по содержанию превосходит все остальные. Например, припои на основе олова называют оловянными.
Существует большое семейство припоев, содержащих значительное количество свинца и олова. Такие припои обычно называют сплавами олово-свинец.
Для них принято буквенное обозначение POS, за которым следует цифра, показывающая процентное содержание олова в составе этого сварного шва.
Таблица 2. Химический состав сварных швов:
Степень сварки | Химический состав, % | |||||
Жестяная банка | Сурьма | Медь | Цинк | Проводить | Алюминий | |
ПОС-40 | 39… 41 | _ | _ | — | Отдыхать | — |
ПОССУ40-0,5 | 39… 41 | 0,05.-0,5 | — | — | — | — |
ПОССУ40-2 | 39… 41 | 1,5… 2 | — | — | — | — |
ПОССУЗО-О.5 | 29 31 | 0,05-0,5 | — | — | —»— | — |
ПОССУЗО-2 | 29… 31 | 1,5-2 | — | — | —»— | — |
А | 38,6… 42,1 | — | 1,5-2 | 56… 59 | — | — |
ЦО-12 | 12 | — | — | 83 | — | — |
CA-15 | — | — | — | 85 | — | 15 |
Компоненты, составляющие сварной шов, влияют на физические свойства сплава, образуя нечто новое, не присущее каждому из компонентов в отдельности.
В этом случае элемент с наибольшим удельным весом в сплаве оказывает наибольшее влияние на результирующие свойства сварного шва (например, его температуру плавления.
Следовательно, припои на основе легкоплавкого металла, такого как олово, классифицируются как низкотемпературные или мягкие. Это подчеркивает взаимосвязь между температурой плавления металла и его механической твердостью.
То есть металлы, плавящиеся при более низкой температуре, мягче.
Есть много припоев на основе меди, алюминия, цинка, серебра, золота, платины. Высокотемпературная пайка выполняется сплавами, в состав которых входят титан, цирконий, молибден и другие металлы.
Температура плавления припоев на основе серебра, их плотность и удельное электрическое сопротивление
К серебряным припоям относятся припои ПСр72, ПСр71, ПСр70, ПСрМО68-27-5, ПСр65, ПСр62, ПСр50, ПСр50КД, ПСрМЦКд45-15-16-24, ПСрКДМ50-34-16, ПСр45, ПСр40, ПСр37.5, ПСр25, ПСр25Ф, ПСр15, ПСр12М, ПСр10, ПСр010-90, ПСрОСу8 (Впр-6), ПСрМО5 (Впр-9), ПСрОС 3.5-95, ПСр3, ПСрО 3-97, ПСрОС3-58, ПСр3Кд 5, ПСр2.5С, ПСр2 , ПСрОС2-58, ПСр1.5, ПСр1.
Плотность сварных швов на основе серебра варьируется от 7400 до 11400 кг / м3. Низкая плотность серебросодержащего припоя характерна для припоев: ПСрОСу8, ПСрМО5, ПСрОС 3.5-95 и ПСр010-90. Самый тяжелый припой — ПСр3, его плотность 11,4 г / см3.
Температура плавления припоев на основе серебра находится в диапазоне от 183 до 860 ° С. Припой с наименьшим удельным электрическим сопротивлением — серебряный припой ПСр72 — его электрическое сопротивление составляет 2,1 мкОм · см.
Удельное электрическое сопротивление сварных швов сильно варьируется в зависимости от марки сварного шва. Может иметь значение от 2,1 (для сварки ПСр72) до 37,2 мкОм · см — для ПСр37,5.
Примечание. Плотность и удельное сопротивление сварных швов указаны при комнатной температуре.
Эффекты от воздействия соединений олова
Активность соединений с этим элементом так или иначе влияет как на человеческий организм, так и на окружающую среду.
На здоровье человека
Как уже было сказано, наиболее опасными для здоровья человека являются органические химические соединения водоема. Эти вещества широко используются в таких отраслях, как производство красок, пластмасс и сельскохозяйственных пестицидов. Кроме того, производство органических соединений с этим металлом постоянно растет, несмотря на то, что последствия отравления ими известны.
Эффекты воздействия этих веществ на человека разнообразны, все зависит от типа соединения и индивидуальных особенностей организма. Опасность соединения связана с длиной связи между металлом и водородом, чем длиннее эта связь, тем менее опасно соединение. В связи с этим наиболее опасным органическим веществом считается соединение олова с тремя этильными группами, водородные связи которых относительно короткие.
Эти вещества могут попадать в организм человека через пищу, воздушно-капельным путем или просто при прикосновении к ним. Известны следующие эффекты воздействия органических соединений олова на организм человека:
- При нахождении в помещении, содержащем пары этого металла, сильное раздражение верхних дыхательных путей, кожи и глаз;
- Головная боль, боли в животе и отсутствие аппетита;
- Тошнота и рвота;
- Затрудненное мочеиспускание
- Сильная потливость и одышка.
Перечисленные эффекты могут привести к более серьезным последствиям:
- Депрессия;
- Проблемы с печенью
- Нарушение функции иммунной системы;
- Повреждение хромосом клеток и недостаток эритроцитов в крови;
- Поражение головного мозга (нарушение сна, головные боли, провалы в памяти, раздражение).
Выбор припойного материала
Одним из основных критериев выбора сплава для создания паяного соединения металлических деталей является его температура плавления.
То есть наполнитель должен расплавиться раньше основного. Но это не единственное условие выбора.
Расплавленная жидкость должна хорошо смачивать поверхность основного металла. Кроме того, к сварному стыку предъявляются определенные требования к прочности.
Правильный выбор присадочного материала для пайки позволяет приблизить прочность соединения к прочности основного металла.
именно по этой причине при сварке любого металлического изделия стараются использовать присадку на основе того же металла, что и металл изделия.
При этом более низкая температура плавления припоя обеспечивается дополнительными компонентами, входящими в его состав.
правда, следует отметить, что уравнять эти характеристики при сварке никогда не удастся. То есть при испытаниях на механическое разрушение всегда будет происходить разрушение соединения.
В некоторых конкретных видах сварки прочность соединения не играет важной роли. Например, при сварке украшений решающее значение имеет эстетическая часть работы. Поэтому изделия из золота, серебра и платины спаивают только сварными швами на основе одноименных металлов одного образца.
Формы нахождения
Основная форма нахождения водоемов в породах и минералах — рассеянная (или эндокриптовая). Однако олово также образует минеральные формы, и в этой форме оно часто встречается не только как вспомогательное вещество в кислых магматических породах, но также образует промышленные концентрации, главным образом в оксидных (касситерит SnO2) и сульфидных (станнин) формах.
Твёрдая фаза. Минералы
В целом в природе встречаются следующие формы водоема:
- Разреженная форма<br>; конкретная форма нахождения пруда в этой форме неизвестна. Здесь можно говорить об изоморфно диспергированной форме олова из-за наличия изоморфизма с несколькими элементами (Ta, Nb, W — с образованием типично кислородсодержащих соединений; V, Cr, Ti, Mn, Sc — с образованием кислорода и соединения серы). Если концентрация олова не превышает некоторых критических значений, оно может изоморфно замещать названные элементы. Механизмы изоморфизма разные.
- Минеральная форма
: Олово содержится в концентрации минералов. Как правило, это минералы, в которых присутствует железо Fe + 2: биотиты, гранаты, пироксены, магнетиты, турмалины и т.д. Эта связь обусловлена изоморфизмом, например, по схеме Sn + 4 + Fe + 2 → 2Fe + 3. В оловосодержащих скарнах высокие концентрации олова обнаруживаются в гранатах (до 5,8% по весу) (в основном в андрадитах), эпидотах (до 2,84% по весу) и т.д.