Коротко
Мягкие и твёрдые припои различают по температурной области плавления, а выбирают по совместимости с основным материалом и условиям работы соединения. Международная граница soldering и brazing составляет 450 °C; для сплавов с интервалом плавления ориентируются на ликвидус и принятую классификацию. Основной металл при пайке не плавится. Названия «мягкий» и «твёрдый» не являются достаточным указанием механической прочности, твёрдости или рабочей температуры.
Солидус и ликвидус
Ниже солидуса сплав полностью твёрдый, выше ликвидуса — полностью жидкий; между ними сосуществуют фазы. У эвтектического состава эти температуры совпадают в принятом представлении. Температура пайки, позволяющая растекание, не тождественна началу плавления. Ликвидус припоя должен быть ниже солидуса соединяемых основных материалов, но одного такого неравенства недостаточно: необходимо исключить недопустимую эрозию и изменение свойств основы.
| Семейство | Возможное назначение | Что проверить |
|---|---|---|
| Оловянные мягкие | Электрические и другие соединения | Ползучесть, среду, состав и смачиваемость |
| Серебряные твёрдые | Различные металлические детали | Совместимость, зазор и флюс |
| Медно-фосфорные | Некоторые медные соединения | Ограничения для иных металлов |
| Никелевые твёрдые | Специальные высокотемпературные задачи | Реакционные фазы и технологию нагрева |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Состав не равен готовому свойству
Серебряный припой может содержать медь, цинк, олово и другие элементы. Процент серебра не позволяет самостоятельно определить температуру растекания и допустимое назначение. Медно-фосфорный припой нельзя переносить на сталь или никелевый сплав без подтверждения совместимости: образующиеся фазы могут ухудшить соединение. Для никелевых припоев важны элементы, понижающие температуру плавления, их распределение и остаточная структура прослойки.
ISO 17672:2024 относится к твёрдым припоям, их классификации и условиям поставки. Обозначение по стандарту помогает идентифицировать материал, но не задаёт универсальный цикл пайки. Документация поставщика дополняет его температурным интервалом, рекомендациями по применению и форме продукта. Пруток, фольга, кольцо и паста по-разному дозируются и взаимодействуют с зазором; замена формы требует проверки.
Пример чтения данных изготовителя
Indium Corporation указывает для SAC305 состав Sn96,5/Ag3/Cu0,5, солидус 217 °C и ликвидус 220 °C. Интервал плавления равен 220 − 217 = 3 °C. Он расположен ниже границы 450 °C, следовательно это пример мягкого припоя. Значение 220 °C не является рекомендуемым пиком нагрева для любой сборки и не определяет допустимую температуру эксплуатации.
В условной партии металлического сплава SAC305 массой 200 г номинальная масса серебра равна 200 × 0,03 = 6 г, меди — 200 × 0,005 = 1 г, олова — 193 г. Баланс составляет 200 г. Это расчёт по номинальным массовым долям, а не инструкция изготовления припоя. Если поставляется паста, массу металла сначала определяют по её фактическому содержанию; флюс и связующее в состав металлического сплава не входят.
Выбор по эксплуатации
При длительной нагрузке проверяют ползучесть, при температурных циклах — усталость и разницу расширения материалов. Электрическое соединение требует оценки сопротивления и стабильности, герметичное — установленного предела утечки. Коррозия зависит от всей пары материалов и остатков флюса. Низкая температура плавления сама по себе не обеспечивает низкое тепловое повреждение, если нагрев длительный или неравномерный.
Для выбора фиксируют основной материал, покрытие, зазор при пайке, источник нагрева, среду и требования к соединению. Ограничения по свинцу, кадмию и другим составляющим проверяют для конкретного применения и документации изделия. Припой с более высоким ликвидусом не является автоматически лучшим: он может ухудшить свойства основы. Окончательный выбор подтверждают образцами и требуемыми испытаниями, сохраняя марку, партию и данные температурного цикла.