Припой ПП-63

Припой ПП-63 — высокотемпературная паяльная паста на основе легированного медно-цинкового сплава. Основное назначение — пайка твердосплавных режущих пластин (группы ВК и ТК, например ВК8, Т15К6) к стальным державкам резцов, свёрл, фрез и другого металлорежущего инструмента. Обозначение «ПП» расшифровывается как «припой-паста». Цифра 63 указывает на приблизительное содержание меди в сплаве.

Форма выпуска — готовая к применению паста: механическая смесь порошкообразного медно-цинкового припоя, флюса и связующего вещества. Пастообразная консистенция обеспечивает удобное дозирование и нанесение на место стыка без дополнительной подготовки флюса.

Химический состав припоя ПП-63

Основу сплава составляет система Cu–Zn, близкая к латуни Л63, но целенаправленно легированная никелем, марганцем и кремнием для улучшения эксплуатационных свойств паяного шва.

Совместное действие никеля и марганца повышает прочность и улучшает коррозионную стойкость шва по сравнению с обычной нелегированной латунью. Кремний, образуя на поверхности расплава тонкую плёнку оксида, препятствует интенсивному испарению цинка в процессе пайки, что стабилизирует химический состав и свойства шва.

Физико-механические свойства и температура плавления ПП-63

Узкий интервал кристаллизации (разница между ликвидусом и солидусом всего 5 °С) — одно из ключевых преимуществ ПП-63. Благодаря этому ликвационные явления в шве минимальны: расплав затвердевает практически одновременно по всему объёму, что обеспечивает однородную структуру и равномерное распределение легирующих элементов в соединении.

Плотность и газонасыщение шва

В процессе пайки пары цинка создают локальную защитную атмосферу в зоне шва, препятствуя проникновению атмосферных газов в расплав. За счёт этого припой ПП-63 обладает низкой склонностью к газонасыщению, а паяные соединения отличаются высокой плотностью и отсутствием пор.

Область применения паяльной пасты ПП-63

Припой ПП-63 применяется преимущественно для напайки твердосплавных режущих пластин на стальные корпуса инструмента. Типичные объекты пайки:

• Токарные, строгальные и расточные резцы с пластинами из сплавов группы ВК (ВК3, ВК6, ВК8) и ТК (Т5К10, Т15К6, Т30К4).
• Дисковые, цилиндрические и торцевые фрезы с напаянными твердосплавными зубьями.
• Свёрла и зенкеры с твердосплавными режущими вставками.
• Пильные диски по металлу и древесине с напайными твердосплавными зубьями.
• Буровой инструмент с твердосплавными вставками.

ПП-63 рассматривается как более прочная и технологичная альтернатива пайке нелегированной латунью. Готовая к применению пастообразная форма позволяет точно дозировать припой и исключает необходимость отдельного нанесения флюса.

Форма поставки припоя ПП-63

Паяльная паста ПП-63 поставляется в герметичной таре, предотвращающей высыхание связующего компонента и окисление металлического порошка. Стандартные формы фасовки:

• Банки и тубы различной массы (от 100 г до нескольких килограммов) — для ручного и мелкосерийного нанесения.
• Промышленная упаковка (вёдра, контейнеры) — для конвейерного производства.

При необходимости также используются медно-цинковые припои близкого состава в виде проволоки, прутков, лент или таблеток — в зависимости от метода пайки и конструкции инструмента.

Технология пайки припоем ПП-63

Пайку твердосплавных пластин пастой ПП-63 выполняют газопламенным методом, токами высокой частоты (ТВЧ) или нагревом в высокотемпературной печи. Площадь спаиваемых поверхностей должна составлять не менее 100 мм².

Рекомендуемые температурные режимы пайки

Повышенная температура при печной пайке обусловлена тем, что нагрев в печи происходит медленнее и равномернее, а компенсация теплопотерь требует большего перегрева над ликвидусом.

Пайка газопламенной горелкой

Порядок выполнения работ:

1. Зачистить спаиваемые поверхности механическим способом (абразивным кругом, напильником или металлической щёткой) до чистого металла.
2. Установить и зафиксировать детали в зажимном приспособлении (тисках), обеспечив плотный контакт сопрягаемых поверхностей.
3. Нанести пасту ПП-63 на место стыка равномерным слоем.
4. Отрегулировать пламя горелки с небольшим избытком кислорода (слегка окислительное пламя).
5. Равномерно прогреть зону стыка до появления тёмно-вишнёвого цвета каления (около 920–950 °С).
6. При достижении рабочей температуры припой расплавится и самопроизвольно заполнит зазор между деталями.
7. После полной кристаллизации припоя дать соединению медленно остыть, затем зачистить шов от остатков флюса и окалины.

Индукционная пайка установкой ТВЧ

Порядок выполнения работ:

1. Зачистить спаиваемые поверхности до чистого металла.
2. Закрепить детали в индукторе установки ТВЧ, обеспечив их неподвижность.
3. Нанести пасту ПП-63 на зону стыка.
4. Включить установку и прогреть зону пайки до вишнёвого цвета каления. Нагрев вести ступенчато, периодически включая и выключая генератор, чтобы обеспечить равномерный прогрев тела державки.
5. После расплавления припоя и заполнения зазора отключить установку. При расплавленном припое слегка сместить пластину в двух направлениях для обеспечения полной смачиваемости, затем зафиксировать в нужном положении.
6. Дать соединению остыть, зачистить шов.

Индукционный нагрев обеспечивает наиболее быстрый и контролируемый разогрев зоны пайки, что снижает риск выгорания кобальта в твёрдом сплаве и деформации державки.

Печная пайка твердосплавного инструмента

Порядок выполнения работ:

1. Разогреть печь до температуры не менее 950 °С.
2. Зачистить спаиваемые поверхности.
3. Собрать узел: установить в паз державки припой ПП-63 и пластину твёрдого сплава, зафиксировать зажимами.
4. Поместить собранный узел в печь и нагреть до полного расплавления припоя. Визуально контролировать процесс: припой должен полностью растечься и заполнить зазор.
5. Отключить печь. Дать деталям остыть непосредственно в печи (медленное охлаждение снижает термические напряжения в паяном узле).
6. Извлечь остывший узел, зачистить шов.

Подготовка поверхностей перед пайкой

Качество паяного соединения напрямую зависит от подготовки поверхностей. Перед нанесением пасты ПП-63 необходимо:

• Удалить с поверхностей окисную плёнку, окалину, грязь и масло механической зачисткой (абразивный круг, шлифовальная шкурка, металлическая щётка).
• Обезжирить детали при необходимости (органическим растворителем или промывкой в горячем содовом растворе).
• Убедиться, что паз (гнездо) державки соответствует форме и размерам твердосплавной пластины. Пластина не должна выступать из паза более чем на 0,8 мм.
• Размеры закладки припоя должны быть несколько больше паяемой поверхности пластины — припой должен выступать за её пределы на 0,5–0,7 мм.

Типичные дефекты пайки и способы их предотвращения

Хранение паяльной пасты ПП-63

Для сохранения рабочих свойств пасты необходимо:

• Хранить в плотно закрытой таре при комнатной температуре.
• Не допускать замерзания и нагрева выше 40 °С.
• Избегать попадания влаги и посторонних веществ.
• Перед использованием тщательно перемешать содержимое, если паста хранилась длительное время (возможно расслоение компонентов).

Требования безопасности при работе с припоем ПП-63

Паяльная паста ПП-63 содержит соединения меди, цинка, никеля и марганца. При нагреве до рабочих температур выделяются пары и аэрозоли этих металлов, которые при длительном вдыхании могут оказывать токсическое воздействие на органы дыхания.

Основные меры безопасности:

• Рабочие места оборудовать местной вытяжной и общеобменной вентиляцией.
• Использовать средства индивидуальной защиты: респиратор, защитные очки, термостойкие перчатки.
• Избегать прямого контакта пасты с кожей — компоненты могут вызывать раздражение. При попадании на кожу промыть большим количеством воды с мылом.
• По окончании работ тщательно вымыть руки.