Припой ВПр2

Назначение и общая характеристика

Припой ВПр2 — высокотемпературный медно-марганцево-никелевый припой для пайки деталей и узлов из коррозионностойких сталей и жаропрочных сплавов. Разработан для авиационной промышленности, применяется в различных отраслях машиностроения, где требуются прочные паяные соединения, работающие при повышенных температурах.

Основа сплава — медь с высоким содержанием марганца (22–26%). Марганец существенно снижает температуру плавления по сравнению с чистой медью и улучшает жидкотекучесть расплава. Никель повышает жаропрочность шва и стойкость к окислению. Литий (0,15–0,25%) придаёт припою самофлюсующие свойства: при нагреве восстанавливает оксидные плёнки на паяемых поверхностях, что позволяет вести пайку в защитной атмосфере без дополнительного флюса. Кремний дополнительно раскисляет расплав и улучшает его растекание.

Производство припоя регламентируется отраслевым стандартом ОСТ 1 90082-88.

Химический состав по ОСТ 1 90082-88

Элемент	Массовая доля, %
Медь (Cu)	основа (~65,5–71,5)
Марганец (Mn)	22–26
Никель (Ni)	5–6
Железо (Fe)	0,6–1,2
Кремний (Si)	0,1–0,5
Литий (Li)	0,15–0,25
Примеси (сумма)	не более 0,5

Физические свойства

Параметр	Значение
Плотность	8,1 г/см³ (8 100 кг/м³)
Температура плавления (солидус–ликвидус)	960–980 °С
Рекомендуемая температура пайки	980–1000 °С

Припой обладает хорошей пластичностью в холодном состоянии, что позволяет прокатывать его в тонкие ленты и полосы. В расплавленном состоянии отличается высокой жидкотекучестью — расплав хорошо заполняет капиллярные зазоры.

Технология пайки припоем ВПр2

Защитные атмосферы: аргон и сухой водород

Основной способ пайки — нагрев в печах с защитной атмосферой (аргон, сухой водород). Благодаря литию в составе применение флюса не требуется: литий восстанавливает оксидные плёнки непосредственно в процессе нагрева. Температура пайки — 980–1000 °С с выдержкой, достаточной для полного расплавления припоя и его растекания по зазору.

Важно: пайка ВПр2 в вакуумных печах не применяется. При высоком содержании марганца (22–26%) последний интенсивно испаряется под вакуумом, засоряет насосную систему, адсорбируется на поверхностях деталей и нарушает смачивание. Для работы в вакуумных печах выбирают припои других систем.

Индукционная пайка (ТВЧ)

Индукционный нагрев токами высокой частоты обеспечивает локальный быстрый прогрев зоны соединения — это особенно важно при пайке тонкостенных конструкций, где недопустим перегрев всего изделия. При работе на воздухе для защиты зоны пайки от окисления применяется флюс № 200 или аналогичные высокотемпературные флюсы. Самофлюсующие свойства лития на открытом воздухе менее эффективны, чем в защитной атмосфере.

Подготовка поверхности и сборочный зазор

Поверхности деталей перед пайкой очищают от загрязнений, жировых плёнок и оксидов: качество подготовки напрямую определяет смачиваемость и прочность шва. Сборочный зазор для капиллярного заполнения — 0,05–0,15 мм; конкретное значение зависит от конфигурации узла, материала деталей и способа пайки.

Паяемые материалы

Припой ВПр2 предназначен для пайки деталей из коррозионностойких (нержавеющих) сталей аустенитного и мартенситно-аустенитного классов, а также жаропрочных никелевых сплавов. Подтверждённые паяемые марки: 12Х18Н10Т, 12Х13, 08Х17Н5М3, 08Х15Н5Д2Т, 12Х25Н16Г7АР, ХН78Т и другие коррозионностойкие и жаропрочные материалы аналогичных классов.

Паяные соединения из коррозионностойких сталей, выполненные припоем ВПр2, сохраняют работоспособность на воздухе, во влажной атмосфере, при воздействии атмосферных осадков. Прямой длительный контакт с морской водой и агрессивными химическими средами — не рекомендуется.

При нагреве аустенитных сталей типа 12Х18Н10Т выше ~450 °С может происходить выделение карбидов хрома по границам зёрен (сенсибилизация), снижающее коррозионную стойкость. Для минимизации этого эффекта рекомендуется применять стали, стабилизированные титаном или ниобием, либо выполнять стабилизирующий отжиг после пайки.

Прочность и рабочие температуры паяных соединений

Паяные соединения сталей типа 12Х18Н10Т, выполненные припоем ВПр2, при длительной эксплуатации допускают рабочую температуру до 500 °С; при кратковременном нагреве — до 600 °С. По прочности паяного шва ВПр2 превосходит серебряные припои при пайке коррозионностойких сталей этого класса.

Области применения

Основная область применения — пайка теплообменников различного назначения из коррозионностойких сталей (подтверждено ВИАМ). Припой также используется при изготовлении и ремонте трубопроводных систем, резервуаров и ёмкостного оборудования из нержавеющих сталей, работающего в неагрессивных средах. В авиационной промышленности ВПр2 применяется для узлов с повышенными требованиями к прочности и коррозионной стойкости паяного соединения.

С характеристиками родственной марки припоя ВПр1 (система Cu–Ni–Si, пайка нагартованных нержавеющих сталей) и другими марками серии можно ознакомиться в соответствующем разделе каталога припоев ВПр.

Форма поставки припоя ВПр2

Припой ВПр2 поставляется в виде полос и лент шириной от 50 до 100 мм, толщиной от 0,1 до 2,0 мм — такой вид удобен для закладки в зазор при печной и индукционной пайке. Лента нарезается на заготовки нужной конфигурации. По согласованию возможна поставка в виде проволоки и фольги — форма уточняется при оформлении заказа.