Припой ПМФС 6-0,15

Припой ПМФС 6-0,15 — твёрдый медно-фосфорный (Cu–P–Si) припой, в котором к базовой системе медь–фосфор добавлен кремний в количестве около 0,15 %. Предназначен для высокотемпературной капиллярной пайки изделий из меди и медных сплавов. Изготавливается по ТУ 48-3650-10-80.

Химический состав ПМФС 6-0,15

Состав регламентирован ТУ 48-3650-10-80. Цифры в обозначении марки: «6» — номинальное содержание фосфора, «0,15» — номинальное содержание кремния.

Элемент	Содержание, %
Фосфор (P)	5–8
Кремний (Si)	0,1–1,5 (номинал 0,15)
Медь (Cu)	остальное

Роль фосфора

Фосфор снижает температуру плавления медного припоя и обеспечивает самофлюсующее действие при пайке меди: в процессе нагрева он окисляется до фосфорного ангидрида (P₂O₅), который растворяет оксидную плёнку на поверхности меди и выполняет функцию флюса без отдельного его нанесения.

Роль кремния

Кремний повышает жидкотекучесть расплава и снижает чувствительность его поверхности к окислению в процессе пайки. Это способствует более равномерному заполнению капиллярного зазора и формированию однородного шва.

Самофлюсующиеся свойства: когда флюс нужен, а когда нет

Самофлюсующее действие фосфора работает только применительно к оксидным плёнкам меди. Практические правила следующие:

• Медь + медь — флюс не требуется. Фосфорный ангидрид растворяет оксид меди и обеспечивает смачивание.
• Латунь, бронза, нейзильбер — флюс обязателен. Оксиды цинка, алюминия и других легирующих элементов не разрушаются фосфорным ангидридом, и без флюса капиллярное затекание и смачивание будут неудовлетворительными.

Это ключевой технологический момент: при использовании ПМФС 6-0,15 в соединениях с латунными или бронзовыми деталями применение паяльного флюса на основе борсодержащих соединений является обязательным условием качественного шва.

Температура пайки припоем ПМФС 6-0,15

Температура плавления припоя составляет около 725 °C. Рекомендуемая температура пайки — 750–780 °C. Этот диапазон выдерживают по показаниям термопары или по цвету нагрева основного металла; перегрев выше 800 °C нежелателен — ускоряется окисление расплава и ухудшается смачивание.

Нагрев ведут газопламенными горелками (пропан-воздух, ацетилен-воздух или ацетилен-кислород) либо индукционным методом. Пламя направляют на основной металл, а не на припой: деталь должна достигнуть рабочей температуры, после чего припой подают к зазору и он затекает капиллярно под действием смачивания. Оптимальный капиллярный зазор для медно-фосфорных припоев — 0,05–0,15 мм; при большем зазоре однородность шва снижается.

Совместимые материалы

ПМФС 6-0,15 применяется для пайки:

• меди (без флюса);
• латуни и бронзы (с флюсом);
• нейзильбера и медно-никелевых сплавов (с флюсом).

Ограничения: почему нельзя паять сталь, чугун и никелевые сплавы

Медно-фосфорные припои не применяются для пайки сталей, чугуна и никелевых сплавов. Причина — химическая реакция фосфора с железом и никелем с образованием хрупких фосфидов: Fe₂P, Fe₃P (железофосфорные) и Ni₃P (никелефосфорный). Эти фазы концентрируются по границе паяного шва в виде плёнки с крайне низкой пластичностью. Шов, визуально выглядящий нормально, при эксплуатационных нагрузках разрушается по этой хрупкой прослойке.

По той же причине ПМФС 6-0,15 не применяют в соединениях, испытывающих ударные и вибрационные нагрузки, — даже в соединениях медь–медь граничная зона шва обладает пониженной вязкостью из-за включений фосфидов меди.

Области применения припоя ПМФС 6-0,15

Благодаря самофлюсующимся свойствам и хорошей жидкотекучести ПМФС 6-0,15 применяется в следующих задачах:

• пайка медных труб и фитингов в трубопроводных системах;
• изготовление и ремонт теплообменников, медных контуров охлаждения и кондиционирования;
• соединение медных узлов в электротехнике: шины, обмотки, токоведущие элементы;
• сборка медных и латунных деталей приборов — в условиях отсутствия ударных и вибрационных нагрузок.

Сравнение с близкородственными припоями

В семействе медно-фосфорных припоев ближайший аналог — припой ПМФОЦр 6-4-0,03, где вместо кремния введены олово (4 %) и цирконий (0,03 %). ПМФОЦр имеет более низкую температуру плавления (640–680 °C) и предпочтителен для пайки тонкостенных медных трубок климатического оборудования. ПМФС 6-0,15 с рабочей температурой 750–780 °C лучше подходит для деталей с большей металлоёмкостью и зазорами, требующими повышенной жидкотекучести.

Если соединение включает разнородные металлы, которые несовместимы с фосфором, или требует пайки стали — применяют медно-цинковые припои, обязательно с флюсом.

Формы поставки

Припой ПМФС 6-0,15 по ТУ 48-3650-10-80 поставляется в виде:

• плиток;
• слитков;
• чушек;
• пирамид;
• гранул.

Форма выбирается под конкретный способ подачи припоя в зону пайки. Гранулы удобны при автоматизированной дозировке, чушки и слитки — для последующего передела или плавки. Объём партии и форма поставки согласовываются при оформлении заявки.