Припой ПОССу 4-6

Припой ПОССу 4-6 — оловянно-свинцовый сурьмянистый мягкий припой малооловянистой группы. Аббревиатура расшифровывается: П — припой, О — олово, С — свинец, Су — сурьма. Цифры «4» и «6» обозначают номинальное содержание олова (около 4 %) и сурьмы (около 6 %) соответственно. Основу сплава составляет свинец (90–92 %).

Припой регламентируется ГОСТ 21930-76 (чушки) и ГОСТ 21931-76 (изделия — пруток, проволока, лента, трубка, порошок). ПОССу 4-6 предназначен для пайки и лужения деталей, работающих при повышенных температурах, и обеспечивает паяные соединения с высокой твёрдостью и прочностью шва.

Химический состав припоя ПОССу 4-6 по ГОСТ 21930-76

Химический состав установлен таблицей ГОСТ 21930-76.

Основные компоненты и допустимые примеси

Элемент	Обозначение	Массовая доля, %
Олово	Sn	3–4
Сурьма	Sb	5–6
Медь	Cu	не более 0,1
Висмут	Bi	не более 0,2
Мышьяк	As	не более 0,05
Свинец	Pb	остальное (≈ 90–92)

Содержание примесей железа (Fe), серы (S), никеля (Ni), цинка (Zn) и алюминия (Al) по ГОСТ 21930-76 обеспечивается технологией изготовления и контролируется в процессе производства.

Влияние основных компонентов на свойства сплава

Свинец (90–92 %) составляет основу припоя. Он обеспечивает хорошую жидкотекучесть расплава и заполнение зазоров. Высокое содержание свинца при малой доле олова определяет повышенную температуру плавления и экономичность этой марки.

Сурьма (5–6 %) — упрочняющая добавка. Она повышает твёрдость и прочность паяного шва по сравнению с бессурьмянистыми и малосурьмянистыми марками. При этом сурьма снижает пластичность и ударную вязкость. Именно высоким содержанием сурьмы объясняется наибольшая среди стандартных оловянно-свинцовых припоев твёрдость ПОССу 4-6 (17,3 HB) и высокое временное сопротивление разрыву (6,5 кгс/мм²).

Олово (3–4 %) улучшает смачиваемость паяемых поверхностей. Малое содержание олова делает этот припой экономичным, но одновременно повышает температуру начала плавления по сравнению с высокооловянистыми марками, например ПОС 61 (солидус 183 °C).

Физико-механические свойства припоя ПОССу 4-6

Данные приведены по справочному приложению 1 ГОСТ 21930-76.

Температурный интервал плавления

Параметр	Значение
Температура солидуса	244 °C
Температура ликвидуса	270 °C
Интервал кристаллизации	26 °C

Температура солидуса (244 °C) — точка, при которой сплав начинает плавиться. Температура ликвидуса (270 °C) — точка полного расплавления. Интервал кристаллизации 26 °C является умеренным и позволяет вести пайку в «кашицеобразном» состоянии — это используется при шпатлёвке кузовов автомобилей.

Механические характеристики

Свойство	Единица измерения	Значение
Временное сопротивление разрыву (σв)	кгс/мм²	6,5
Относительное удлинение (δ)	%	15
Ударная вязкость (KCU)	кгс/см²	0,8
Твёрдость по Бринеллю (HB)	—	17,3

Временное сопротивление разрыву 6,5 кгс/мм² — наибольшее среди всех стандартных оловянно-свинцовых припоев по ГОСТ 21930-76. Это обеспечивается значительным содержанием сурьмы. Относительное удлинение 15 % указывает на невысокую пластичность, а ударная вязкость 0,8 кгс/см² — на хрупкость при ударных нагрузках. Эти особенности ограничивают применение припоя в конструкциях, работающих на вибрацию и удар.

Электрофизические и теплофизические свойства

Свойство	Единица измерения	Значение
Плотность	г/см³	10,7
Удельное электрическое сопротивление	Ом·мм²/м	0,208
Теплопроводность	ккал/(см·с·°C)	0,08

Плотность 10,7 г/см³ обусловлена высоким содержанием свинца и сопоставима с плотностью других малооловянистых сурьмянистых марок, например ПОССу 8-3 (10,5 г/см³). Удельное электрическое сопротивление 0,208 Ом·мм²/м — высокое для паяльного сплава, что делает ПОССу 4-6 непригодным для пайки ответственных электрических контактов с малым переходным сопротивлением.

Область применения припоя ПОССу 4-6

Область преимущественного применения определена справочным приложением 2 к ГОСТ 21930-76.

Пайка белой жести

ПОССу 4-6 применяется для пайки белой жести — тонколистовой стали с оловянным или свинцово-оловянным покрытием. Хорошая смачиваемость луженых поверхностей обеспечивает герметичность паяных швов.

Пайка деталей с закатанными и клёпаными швами из латуни и меди

Припой обеспечивает герметичность и механическую прочность закатанных и клёпаных швов на изделиях из латуни и меди. Высокая твёрдость паяного шва (17,3 HB) является преимуществом при работе деталей на статическую нагрузку.

Шпатлёвка кузовов в автомобилестроении

Одно из основных применений — выравнивание (шпатлёвка) кузовных поверхностей автомобилей. Умеренный интервал кристаллизации (26 °C) позволяет наносить припой в «кашицеобразном» состоянии, распределяя его по поверхности для устранения вмятин, швов и неровностей перед окраской.

Пайка в кабельной промышленности

В кабельном производстве ПОССу 4-6 используется для пайки свинцовых оболочек кабелей, оконцеваний и соединений медных жил, а также для присоединения заземляющих проводников к броне кабеля. Кабельные жилы, наконечники и гильзы предварительно облуживаются припоем с более высоким содержанием олова (ПОС 18, ПОС 30).

Формы поставки припоя ПОССу 4-6

Формы выпуска определены ГОСТ 21930-76 (чушки) и ГОСТ 21931-76 (изделия).

Чушки

Чушка — основная форма для переплавки. Форма чушек установлена в приложении 3 к ГОСТ 21930-76. На каждой чушке выбиваются: марка припоя (цифрами без буквенного обозначения) и номер плавки. Поверхность чушек не должна иметь шлаковых и инородных включений. Допускается наличие усадочных раковин и трещин.

Пруток круглого, квадратного и трёхгранного сечения

Прутки выпускаются трёх видов сечения: круглого (Кр), квадратного (Кв) и трёхгранного (ТРГ). Размеры и предельные отклонения регламентированы ГОСТ 21931-76. Прутки упаковывают в пачки.

Проволока припоя ПОССу 4-6

Проволока круглого сечения различных диаметров. Минимальная длина отрезка — не менее 20 м. Проволоку диаметром до 1,5 мм наматывают на катушки массой не более 15 кг. Проволока бо́льших диаметров поставляется в мотках.

Лента

Лента для пайки протяжённых швов. Минимальная длина отрезка — не менее 10 м.

Трубка с флюсовым наполнителем

Полая трубка заполняется паяльным флюсом. В качестве стандартного флюса используется сосновая канифоль. По согласованию с заказчиком допускается иной флюс. Трубку диаметром до 1,5 мм наматывают на катушки, бо́льших диаметров — поставляют в мотках.

Порошок

Порошок припоя применяется для приготовления паяльных паст. Гранулометрический состав регламентирован ГОСТ 21931-76. Порошок поставляется в стальных банках.

Условные обозначения и маркировка припоя ПОССу 4-6

В условном обозначении сначала указывается форма выпуска, затем — сечение (для прутков и проволоки), размер и марка припоя.

Обозначение	Расшифровка
Ч	чушка
Пт	пруток
Прв	проволока
Л	лента
Т	трубка
Пор	порошок
Кр	круглое сечение
Кв	квадратное сечение
ТРГ	трёхгранное сечение

Примеры условных обозначений:

Припой Пт ТРГ 10 ПОССу 4-6 ГОСТ 21931-76 — пруток трёхгранного сечения с размером грани 10 мм.

Припой Прв Кр 2 ПОССу 4-6 ГОСТ 21931-76 — проволока круглого сечения диаметром 2 мм.

Припой Ч ПОССу 4-6 ГОСТ 21930-76 — припой в чушках.

Требования к качеству поверхности изделий

По ГОСТ 21930-76 поверхность чушек не должна иметь шлаковых и других инородных включений. Допускается наличие усадочных раковин и трещин.

По ГОСТ 21931-76 поверхность прутков, проволоки, ленты и трубок не должна иметь посторонних включений, трещин и расслоений. На поверхности прутков, проволоки и ленты допускаются отдельные нераскрытые воздушные пузыри.

Упаковка и транспортировка

Чушки транспортируются на поддонах, обвязанных стальной упаковочной лентой по ГОСТ 3560. Масса поддона — не более 1250 кг; по согласованию допускается увеличение до 1500 кг. Также допускается поставка чушек в деревянных ящиках по ГОСТ 2991.

Проволоку и трубку малых диаметров (до 1,5 мм) наматывают на катушки массой не более 15 кг. Прутки упаковывают в пачки. Порошок поставляется в стальных банках.

Хранение — в крытых складских помещениях, защищённых от атмосферных осадков и агрессивных сред.

Рекомендации по пайке припоем ПОССу 4-6

Подбор флюса для пайки

Выбор флюса зависит от паяемого материала. Для пайки меди, латуни и белой жести применяется сосновая канифоль или канифольные флюсы (неактивные и слабоактивные). При пайке стальных или оцинкованных деталей используются активные флюсы на основе хлористого цинка с обязательной последующей промывкой остатков.

Температурный режим пайки

Рабочая температура пайки должна превышать температуру ликвидуса (270 °C). Рекомендуемый диапазон нагрева — 280–320 °C. При шпатлёвке кузовов автомобилей припой наносится в «кашицеобразном» состоянии (в интервале 244–270 °C) и распределяется по поверхности деревянной лопаткой.

Техника безопасности при работе с оловянно-свинцовым припоем

Припой ПОССу 4-6 содержит около 90 % свинца. Свинец и его соединения в расплавленном состоянии относятся к веществам 1-го класса опасности. При пайке необходимо обеспечить местную вытяжную вентиляцию. Работники должны использовать средства индивидуальной защиты: респираторы, защитные очки, перчатки. После работы обязательно мытьё рук. Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны — по ГОСТ 12.1.005 и ГОСТ 12.1.007.

Сравнение ПОССу 4-6 с близкими марками оловянно-свинцовых припоев

Для выбора оптимальной марки полезно сравнить ПОССу 4-6 с припоями схожего назначения. Данные — по ГОСТ 21930-76.

Параметр	ПОССу 4-6	ПОССу 4-4	ПОССу 5-1
Sn, %	3–4	3–4	4–5
Sb, %	5–6	3–4	0,5–1,0
Солидус, °C	244	244	275
Ликвидус, °C	270	270	308
σв, кгс/мм²	6,5	—*	3,3
HB	17,3	—*	10,7
Плотность, г/см³	10,7	—*	11,2
Основное назначение	Белая жесть, латунь, медь, шпатлёвка кузовов	Автомобилестроение	Детали повышенных температур, лужение радиаторов

* — данные отсутствуют в справочном приложении ГОСТ 21930-76.

ПОССу 4-6 отличается наибольшим содержанием сурьмы среди припоев этого ряда, что обеспечивает максимальную твёрдость и прочность шва при сниженной пластичности и ударной вязкости. ПОССу 4-4 содержит меньше сурьмы (3–4 %) и применяется преимущественно в автомобилестроении. ПОССу 5-1 имеет существенно более высокую температуру плавления (солидус 275 °C) и используется для деталей, работающих при повышенных температурах.

Контроль качества припоя

По ГОСТ 21930-76 контроль химического состава проводится на выборке: каждая пятидесятая чушка, но не менее пяти от партии. На предприятии-изготовителе допускается отбор проб от расплава в начале, середине и конце разлива плавки. Химический анализ — по ГОСТ 1429.0–ГОСТ 1429.15. При разногласиях — по ГОСТ 1429.0–ГОСТ 1429.11.

Внешний осмотр поверхности чушек — 100 %. При неудовлетворительных результатах — повторная проверка на удвоенной выборке от той же партии.