Твердый припой для пайки латуни: что выбрать по ГОСТ?

Коротко

• Твёрдый припой для пайки латуни - ПМЦ-36, ПМЦ-48, ПМЦ-54 по ГОСТ 23137-78 или серебряные ПСр по ГОСТ 19738-74, это высокотемпературная пайка свыше 450 °C.
• Марку ПМЦ выбирают по доле меди: ПМЦ-36 - латунь с медью до 68%, ПМЦ-48 - сплавы с медью свыше 68%, ПМЦ-54 - медь, томпак, бронза и сталь.
• ПСр 72 плавится при 779 °C, ПСр 40 - в интервале 590-610 °C, то есть ниже марок ПМЦ.
• Припой с флюсом для пайки латуни уже покрыт флюсом, отдельный флюс для него не нужен.
• Нагрев для твёрдой пайки - в основном горелкой.

Тем, кто паяет латунное соединение, нужно подобрать твердый припой для пайки латуни по подходящей марке под конкретный металл детали. Ниже разбираем, чем твёрдый припой отличается от мягкого, что дают медно-цинковые и серебряные марки по ГОСТ и как правильно паять латунь.

1. Чем твёрдый припой отличается от мягкого?

Пайка бывает низкотемпературной, с нагревом припоя до 450 °C, и высокотемпературной - свыше 450 °C. К мягким припоям относятся, например, оловянно-свинцовые сплавы ПОС, а наиболее распространённые твёрдые припои - медно-цинковые (ПМЦ) и серебряные (ПСр).

При любой пайке детали нагревают выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления самих деталей. Для низкотемпературной пайки используют в основном электрический нагрев, для высокотемпературной - в основном нагрев горелкой. Для твёрдой пайки подойдёт горелка из раздела газовых горелок для сварки и пайки, а для небольших деталей - паяльная лампа или горелка на баллон из раздела бытовых горелок и паяльных ламп.

2. Медно-цинковые припои ПМЦ по ГОСТ 23137-78

ГОСТ 23137-78 «Припои медно-цинковые» устанавливает три марки, которые различаются долей меди.

• Марка: ПМЦ-36
  • Медь, %: 34-38
  • Температура плавления (ликвидус), °C: 825
  • Назначение по ГОСТ: Пайка латуни, содержащей до 68% меди
• Марка: ПМЦ-48
  • Медь, %: 46-50
  • Температура плавления (ликвидус), °C: 865
  • Назначение по ГОСТ: Пайка медных сплавов, содержащих меди свыше 68%
• Марка: ПМЦ-54
  • Медь, %: 52-56
  • Температура плавления (ликвидус), °C: 880
  • Назначение по ГОСТ: Пайка меди, томпака, бронзы и стали

Остальное в составе каждой марки - цинк. Для ПМЦ-48 и ПМЦ-54 ГОСТ приводит предел прочности при растяжении - 205,8 и 343 МПа соответственно.

3. Какой припой для пайки латуни и бронзы выбрать?

Назначение марок в ГОСТ 23137-78 подсказывает, что выбрать:

• ПМЦ-36 - для пайки латуни, содержащей до 68% меди.
• ПМЦ-48 - для пайки медных сплавов, содержащих свыше 68% меди.
• ПМЦ-54 - для пайки меди, томпака, бронзы и стали.

Если в узле соединяются латунь и бронза, припой для пайки латуни и бронзы сверяют с назначением марки для обеих деталей: бронза в этом ГОСТ названа только в назначении ПМЦ-54. Долю меди в латуни смотрят по марке сплава детали. Для тех же металлов применяют и серебряные припои: по ГОСТ 19738-74 марка ПСр 72 предназначена в том числе для пайки латуней и бронз.

Готовые прутки продаются и под торговыми марками, например припой твердый для пайки меди Loten. Состав и температуру плавления такого прутка смотрят в его паспорте и сверяют с назначением ближайшей марки по ГОСТ 23137-78 или ГОСТ 19738-74.

4. Припой для пайки меди и латуни: что дают серебряные марки?

ГОСТ 19738-74 «Припои серебряные» описывает марки ПСр с разной долей серебра. Две из них подходят как припой для пайки меди и латуни:

• ПСр 72 - 72% серебра, остальное медь, плавится при 779 °C. Назначение по ГОСТ - лужение и пайка меди, медных сплавов, никеля, латуней и бронз.
• ПСр 40 - 40% серебра, медь и цинк, плавится в интервале 590-610 °C. Назначение по ГОСТ - пайка меди и латуни с коваром, никелем, нержавеющими сталями и жаропрочными сплавами.

Обе марки плавятся ниже медно-цинковых из таблицы выше: 779 °C и 590-610 °C против 825-880 °C у ПМЦ. Для пайки меди и медных сплавов широко применяют также медно-фосфористые припои.

5. Припой с флюсом для пайки латуни: прутки в обмазке

Такой пруток уже покрыт флюсом, и отдельно наносить его не нужно. Например, латунный припой Castolin 18XFC диаметром 3,0 мм по карточке товара - латунь с покрытием «с флюсом», в пенале по 5 прутков.

Для прутков без покрытия флюс подбирают по паспорту припоя. Бура (тетраборат натрия) в виде пентагидрата, так называемая ювелирная бура, применяется, например, при пайке ювелирных изделий.

6. Как паять латунь твердым припоем?

1. Зачистите место пайки и нанесите тонкий слой флюса или возьмите пруток с флюсовым покрытием.
2. Подберите марку припоя по назначению в ГОСТ: ПМЦ-36 для латуни с медью до 68%, ПМЦ-48 для сплавов с медью свыше 68%, ПМЦ-54 для меди, томпака и бронзы, серебряный ПСр 72 для меди, латуней и бронз.
3. Нагрейте детали горелкой выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления самих деталей.
4. Введите пруток в зазор: при капиллярной пайке припой смачивает детали и затекает в зазор между ними за счёт капиллярных сил.
5. Не сдвигайте детали, пока припой не застынет.

7. Частые ошибки при пайке латуни

• Берут мягкий оловянно-свинцовый припой там, где нужна высокотемпературная пайка твёрдым припоем.
• Выбирают марку ПМЦ без учёта доли меди в детали, хотя назначение каждой марки в ГОСТ 23137-78 привязано к составу сплава.
• Перегревают деталь: нагрев при пайке должен оставаться ниже температуры плавления паяемого металла.
• Паяют по незачищенной поверхности или без флюса.