Припой ПФО-7

Припой ПФО-7 — торговое обозначение марки ПФОЦ 7-3-2, медно-фосфорного самофлюсующегося твёрдого припоя средней температуры плавления. Марка не содержит свинца и производится по ОСТ 1 90056-91 (заменил ОСТ 1 90056-72).

Расшифровка маркировки: П — припой, Ф — фосфор, О — олово (от «оловo»), Ц — цинк; цифры 7-3-2 — номинальное содержание фосфора (7%), олова (3%) и цинка (2%) в процентах по массе.

Химический состав ПФОЦ 7-3-2

Состав регламентирован ОСТ 1 90056-91. Основа — медь. Легирующие компоненты — фосфор, олово, цинк. Олово и цинк снижают температуру плавления и улучшают смачиваемость по сравнению с бинарными Cu–P сплавами.

Элемент	Содержание, % (масс.)	Роль в сплаве
Медь (Cu)	88–90 (основа)	Матрица сплава, определяет механическую прочность и электропроводность шва
Фосфор (P)	6,3–7,3	Раскислитель; обеспечивает самофлюсование при пайке меди
Олово (Sn)	2,5–3,5	Снижает температуру плавления, повышает прочность шва
Цинк (Zn)	1,0–3,0	Улучшает смачиваемость и жидкотекучесть расплава

Температурный интервал плавления и пайки

ПФОЦ 7-3-2 — твёрдый припой со средней температурой плавления. Как любой многокомпонентный сплав, он имеет не точку, а интервал плавления (солидус–ликвидус). Конкретные значения регламентированы ОСТ 1 90056-91. Рабочая температура пайки должна превышать ликвидус припоя не менее чем на 30–50 °C, чтобы обеспечить полное расплавление и капиллярное затекание в зазор.

Для нагрева применяется газопламенная горелка (пропан-воздух, пропан-кислород, ацетилен-воздух). Паяльник или индукционный нагрев не применяют — достаточной мощности для прогрева до рабочей температуры они не обеспечивают. Нагрев ведут по детали, а не по припою: припой подносят к разогретому стыку и он плавится от температуры основного металла, а не от пламени.

Самофлюсование: механизм и ограничения

ПФОЦ 7-3-2 относится к самофлюсующимся припоям, но только применительно к меди. Механизм следующий: при нагреве фосфор в составе сплава окисляется до пятиокиси фосфора P₂O₅, которая взаимодействует с оксидами меди на поверхности соединяемых деталей, растворяя их и тем самым выполняя роль флюса. Дополнительный флюс при пайке медь–медь не требуется.

Когда флюс необходим

При пайке латуни, бронзы, нейзильбера и медно-никелевых сплавов самофлюсования фосфора недостаточно для удаления оксидных плёнок цинка, никеля и других компонентов. В этих случаях применяют борсодержащие флюсы (ПВ209, бура техническая и аналоги): флюс наносят на стык до пайки, он активируется при нагреве и обеспечивает смачивание поверхности.

Применение припоя ПФОЦ 7-3-2

Припой предназначен для пайки деталей из меди и медных сплавов методом капиллярной пайки — когда расплавленный припой затягивается в зазор между деталями под действием капиллярных сил. Рекомендуемый зазор при сборке соединений — 0,05–0,15 мм.

Холодильная и климатическая техника

Основная область применения — пайка медных трубопроводов холодильных установок и кондиционеров: всасывающие и нагнетательные линии, соединения теплообменников, конденсаторов, капиллярных трубок. ПФОЦ 7-3-2 обеспечивает герметичный и коррозионностойкий шов, работоспособный при давлениях хладагента и знакопеременных температурных нагрузках.

Электротехника

Применяется для пайки медных токопроводящих шин, жил кабелей, контактных соединений трансформаторов, электродвигателей и генераторов. Шов сохраняет удовлетворительную электропроводность — медная основа припоя (88–90% Cu) обеспечивает значительно меньшее переходное сопротивление, чем оловянно-свинцовые припои.

Теплообменное оборудование

Используется при изготовлении и ремонте теплообменников, радиаторов, водонагревателей и газовых колонок с медными трубопроводами. Коррозионная стойкость шва к воде, конденсату и большинству рабочих сред позволяет применять его в узлах с длительным контактом с жидкостями.

Почему ПФОЦ 7-3-2 нельзя применять для пайки стали и чугуна

Это принципиальное ограничение, а не рекомендация. При контакте расплавленного фосфорсодержащего припоя с железом происходит реакция с образованием фосфидов железа (Fe₂P, Fe₃P) — хрупких интерметаллических соединений. Они концентрируются на границе раздела припой–основной металл, создавая зону с нулевой пластичностью. Полученное соединение разрушается при первой же ударной или изгибной нагрузке. Запрет распространяется на все марки сталей, в том числе нержавеющие, и на чугун.

Технология пайки припоем ПФОЦ 7-3-2

Последовательность операций при ручной газопламенной пайке:

1. Подготовка поверхностей. Механическая зачистка и обезжиривание стыкуемых поверхностей. Оксидная плёнка должна быть удалена — в противном случае самофлюсования фосфора при пайке латуни и бронзы может не хватить даже с флюсом.
2. Сборка. Детали устанавливают с равномерным капиллярным зазором. При большом зазоре (свыше 0,2 мм) жидкотекучий расплав не удерживается в стыке.
3. Нанесение флюса (при пайке не-медных материалов). Борсодержащий флюс наносят на обе поверхности стыка кистью или окунанием прутка.
4. Прогрев детали. Горелкой равномерно нагревают зону стыка — не сам пруток — до рабочей температуры. Конкретный ориентир: медь приобретает тёмно-красный цвет (~750–800 °C), флюс плавится и растекается.
5. Подача припоя. Пруток подносят к стыку: расплавление от тепла детали, а не от пламени — признак правильной температуры. Припой самостоятельно затягивается в зазор.
6. Охлаждение. Естественное на воздухе, без принудительного охлаждения водой — резкая закалка увеличивает остаточные напряжения в шве.
7. Удаление остатков флюса. После остывания промывают горячей водой или щёткой: флюсовые остатки гигроскопичны и вызывают коррозию.

Более подробно о медно-цинковых и медно-фосфорных припоях для пайки медных сплавов — на странице медно-цинкового припоя.

Формы поставки

ПФОЦ 7-3-2 выпускается в следующих формах:

• Прутки (стержни) — основная форма для ручной газопламенной пайки, диаметр от 2 до 8 мм;
• Проволока — для механизированной подачи и намотки в бухты;
• Порошок — для приготовления паяльных паст и нанесения в труднодоступные зоны;
• Паста — готовая смесь порошка с флюсом или связующим для точного дозирования при серийной сборке.

Смежный материал — припой ПМФОЦр 6-4-0,03, медно-фосфорный сплав с цирконием и более низким ликвидусом для работы со смесителями и деталями, чувствительными к перегреву.

Нормативная документация

Производство припоя марки ПФОЦ 7-3-2 (ПФО-7) регламентируется отраслевым стандартом ОСТ 1 90056-91, который устанавливает химический состав, физико-механические характеристики и требования к формам поставки. Стандарт разработан для авиационной промышленности, однако область его применения не ограничена авиацией и охватывает пайку медных деталей в любых отраслях.