Припой ПЦАМКд-40

Припой ПЦАМКд-40 — цинковый твёрдый бессвинцовый припой для пайки алюминиевых сплавов, обеспечивающий соединения с повышенной коррозионной стойкостью. Содержит четыре компонента: цинк и кадмий в приблизительно равных долях, алюминий и медь.

Расшифровка маркировки ПЦАМКд-40

Обозначение ПЦАМКд-40 расшифровывается по компонентам: П — припой, Ц — цинк (основа, ~40%), А — алюминий, М — медь, Кд — кадмий, 40 — процентное содержание цинка в сплаве.

Роль каждого компонента:

• Цинк — образует основу сплава и обеспечивает хорошую адгезию к алюминию за счёт близких значений атомного радиуса и широкой области взаимной растворимости.
• Кадмий — понижает температуру плавления (эвтектика Zn–Cd при 266 °С), снижает вязкость расплава, повышает коррозионную стойкость шва.
• Алюминий — необходим для смачивания алюминиевых подложек: без алюминия в составе припоя адгезия к основному металлу неприемлемо низкая.
• Медь — повышает прочность паяного соединения.

Химический состав ПЦАМКд-40

Компонент	Содержание, %
Цинк (Zn)	39–41
Кадмий (Cd)	38–42
Алюминий (Al)	11–12
Медь (Cu)	8–9

Плотность сплава — 7,35 г/см³.

Технические характеристики припоя ПЦАМКд-40

Температурные параметры пайки

Припой начинает плавиться при температуре солидус 290 °С и полностью расплавляется при ликвидус 310 °С. Интервал кристаллизации составляет всего 20 °С — это малый интервал, который упрощает контроль процесса: при правильном температурном режиме сплав быстро переходит из тестообразного состояния в жидкое.

Вследствие ликвидуса 310 °С и отнесения к классу твёрдых припоев (ликвидус выше 300 °С) для плавления ПЦАМКд-40 необходим газопламенный нагрев — пропановая или бутановая горелка. Мощного паяльного инструмента недостаточно.

Допустимая рабочая температура эксплуатации готового изделия — до 200–250 °С.

Механические свойства паяного шва

Характеристика	Значение
Временное сопротивление разрыву, МПа	60–70
Относительное удлинение, %	3

Низкое относительное удлинение типично для систем на основе Zn–Cd: эти сплавы имеют малую пластичность, что обусловлено их фазовой структурой. Данный факт необходимо учитывать при проектировании соединений, работающих на знакопеременные нагрузки или удар.

Флюсы для цинково-кадмиевого припоя ПЦАМКд-40

Припой обладает невысокой текучестью, что вместе со стойкой оксидной плёнкой на поверхности алюминия предъявляет повышенные требования к флюсу. Флюс должен активно удалять оксид алюминия (Al₂O₃) и обеспечивать смачивание поверхности расплавленным припоем.

Рекомендуемые флюсы, работающие в диапазоне 150–320 °С:

Флюс	Основные компоненты
ФВ-3	Хлориды лития, калия, цинка; фторид натрия
Ф59А	Борфторид цинка, борфторид кадмия, борфторид аммония, триэтаноламин
Ф64	Фториды, триэтаноламин, ингибиторы коррозии, добавки для улучшения смачивания

После пайки остатки всех перечисленных флюсов подлежат обязательному удалению — они агрессивны и вызывают коррозию основного металла при длительном контакте.

Подготовка поверхности перед пайкой

Оксидная плёнка на алюминии непрерывно восстанавливается после механической зачистки. Поэтому последовательность операций критична: механическая очистка до основного металла (напильник, наждачная бумага) → немедленное нанесение флюса → без паузы — нагрев. Задержка между зачисткой и нагревом снижает качество смачивания. Зазор между соединяемыми деталями должен быть минимальным и постоянным; детали фиксируются до подачи расплава.

Остатки флюса после охлаждения шва промывают водой или соответствующим нейтрализующим раствором. Нейтрализация флюса обязательна — особенно для ФВ-3 и Ф59А, содержащих хлориды и фториды.

Область применения припоя ПЦАМКд-40

Припой применяется для получения прочных, стойких к коррозии соединений деталей из алюминия и алюминиевых сплавов. Основные области:

• производство и ремонт автомобильных и промышленных радиаторов из алюминиевых сплавов;
• приборостроение и производство энергетического оборудования;
• производство транспортных средств;
• строительство (алюминиевые конструкции);
• химическое оборудование, не контактирующее с пищевыми продуктами.

Сведения о совместимости с конкретными марками алюминиевых сплавов уточняйте в документации на сплав или проводите предварительные испытания на образцах — высоколегированные сплавы серий 2xxx и 7xxx могут требовать особого режима.

Подробнее о припоях для алюминия — на странице Припой для алюминия.

Безопасность при работе с ПЦАМКд-40

Кадмий и его оксиды относятся к веществам 1-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007 — они высокотоксичны при вдыхании паров и пыли. При нагреве до температуры плавления образуются пары оксида кадмия (CdO). Обязательные требования:

• пайка — только в помещении с принудительной вытяжной вентиляцией или при наличии местного отсоса непосредственно у места пайки;
• средства индивидуальной защиты органов дыхания (респиратор с фильтром для металлов);
• запрет использования припоя для изделий пищевой промышленности, пищевой посуды и ёмкостей для питьевой воды;
• работники, регулярно контактирующие с кадмийсодержащими материалами, проходят периодические медицинские осмотры.

Сведения о металлическом кадмии как материале — на странице Кадмий металлический.

Формы поставки

Припой ПЦАМКд-40 поставляется в виде прутков, проволоки и порошка. Конкретную форму и размеры уточняйте при оформлении заказа.