Припой ПОС-61: состав и свойства¶

Припой ПОС-61 — это легкоплавкий оловянно-свинцовый припой эвтектического состава, содержащий 61 % олова и 39 % свинца (по массе). Относится к группе мягких припоев с температурой плавления 183–190 °C, используется преимущественно в электронной и электротехнической промышленности для пайки ответственных соединений.

¶Состав и структура

Химический состав ПОС-61 регламентируется ГОСТ 21930-76 (для слитков) и ГОСТ 21931-76 (для проволоки). Маркировка расшифровывается как «припой оловянно-свинцовый» с содержанием олова 61 %. Основные компоненты:

• Олово (Sn) — 60–62 %;
• Свинец (Pb) — остальное (38–40 %);
• Примеси — сурьма, медь, висмут, мышьяк, железо, цинк, алюминий (суммарно не более 0,2 %).

Содержание примесей строго ограничено, так как даже незначительные добавки влияют на растекаемость и механическую прочность паяного шва.

¶Физико-механические свойства

Состав ПОС-61 близок к эвтектической точке системы олово–свинец (61,9 % Sn), что обеспечивает:

• Температура плавления — 183 °C (эвтектика), полное расплавление при 190 °C;
• Плотность — около 8,5 г/см³;
• Удельное электрическое сопротивление — 0,139 Ом·мм²/м;
• Теплопроводность — ~50 Вт/(м·К);
• Предел прочности при растяжении — 42–47 МПа;
• Относительное удлинение — 28–34 %.

Благодаря эвтектическому составу припой переходит из твёрдого состояния в жидкое практически без интервала кристаллизации. Это позволяет получать ровные, блестящие швы и снижает риск образования трещин при остывании.

¶Технологические характеристики

ПОС-61 отличается высокой смачиваемостью и растекаемостью по меди, латуни, бронзе и их сплавам. Рабочая температура пайки обычно составляет 240–280 °C. Припой выпускается в виде:

• проволоки (диаметр 0,5–5 мм), часто с канифольным флюсом внутри;
• прутков и лент;
• слитков и чушек;
• пасты (в смеси с флюсом).

Для пайки требуется применение флюсов (канифоль, спиртоканифольные растворы, активные флюсы), так как без удаления оксидной плёнки с поверхности металла смачивание не происходит.

¶Применение

Основная область применения ПОС-61 — монтаж радиоэлектронной аппаратуры, печатных плат, соединение выводов микросхем, трансформаторов, реле. Он также используется при лужении медных проводов и кабельных наконечников. Благодаря невысокой температуре плавления припой подходит для пайки термочувствительных элементов.

Ограничения связаны с наличием свинца: припой не применяется для пайки пищевой посуды и изделий, контактирующих с питьевой водой. В электронике действует директива RoHS, ограничивающая использование свинца, поэтому ПОС-61 постепенно вытесняется бессвинцовыми припоями (например, ПОС-61 с заменой свинца на серебро или медь).

¶Преимущества и недостатки

К преимуществам ПОС-61 относятся:

• низкая температура плавления, снижающая термическое воздействие на компоненты;
• высокая механическая прочность и пластичность шва;
• хорошая электропроводность;
• устойчивость к коррозии в атмосферных условиях.

Недостатки:

• токсичность свинца и его соединений при нагреве (требуется вентиляция);
• склонность к росту интерметаллидных прослоек при длительной эксплуатации;
• относительно высокая стоимость из-за большого содержания олова.

¶Хранение и меры безопасности

Припой хранят в сухих помещениях при температуре от −30 до +40 °C. При пайке выделяются пары свинца и олова, поэтому рабочие места оборудуют местной вытяжной вентиляцией. После работы обязательны мытьё рук и смена одежды. Отходы припоя подлежат сбору и утилизации как отходы III–IV класса опасности.

¶См. также

• Припой
• ПОС-40
• Пайка
• Эвтектика

¶Источники

• ГОСТ 21930-76 «Припои оловянно-свинцовые в слитках. Технические условия»
• ГОСТ 21931-76 «Припои оловянно-свинцовые в проволоке. Технические условия»
• Справочник по пайке / под ред. И. Е. Петрунина. — М.: Машиностроение, 2003.