Проволока оловянная

Оловянная проволока — длинномерный прокат круглого сечения из олова высокой чистоты. Используется в пайке, горячем лужении и гальваническом оловянировании. Поставляется в бухтах и катушках по ГОСТ 860-75 и ТУ 48-13-17-93.

Марки и химический состав по ГОСТ 860-75

Оловянная проволока изготавливается из олова марок О1пч, О1 и О2 по ГОСТ 860-75. Марка определяет содержание основного металла и допустимый суммарный предел примесей. Для большинства промышленных применений используется марка О1; марка О1пч применяется там, где требования к чистоте повышены — в первую очередь в полупроводниковой технике и точном приборостроении.

Марка	Sn, % (не менее)	Сумма примесей, % (не более)	Pb (не более)	Cu (не более)	Fe (не более)	As (не более)	Sb (не более)
О1пч	99,915	0,085	0,025	0,010	0,009	0,010	0,015
О1	99,900	0,100	0,040	0,010	0,009	0,010	0,015
О2	99,565	0,435	—	—	—	—	—

Состав дан по ГОСТ 860-75. Для марки О2 детальная разбивка по отдельным примесям — по согласованию с потребителем в соответствии с НД.

Нормативная база

Химический состав всех марок олова регламентируется ГОСТ 860-75. Для проволоки, предназначенной к применению в полупроводниковой и электротехнической промышленности в качестве припоя, действует ТУ 48-13-17-93, нормирующий сортамент и технические требования к проволоке марок О1 и О2.

Поверхность проволоки по нормативным требованиям должна быть чистой, без трещин, раковин, посторонних включений и следов окисления. Каждый отрезок в мотке или катушке должен быть единого диаметра по всей длине.

Диаметры, формы поставки, масса

Проволока оловянная поставляется диаметром от 0,5 до 10 мм. Диаметры до 3 мм включительно, как правило, наматываются в катушки; диаметры от 3 мм и крупнее — в бухты и мотки. Минимальная длина одного отрезка в мотке — 10 м. Масса бухты составляет, как правило, 15–35 кг. Конкретные диаметры, масса бухты и длина отрезка согласуются с потребителем.

Диаметр, мм	Форма поставки	Типичная масса единицы, кг
0,5–2,5	Катушка	по согласованию
3,0–5,0	Бухта / моток	15–35
от 5 мм	Пруток (отрезки)	по согласованию

Граница между проволокой и прутком по ГОСТ 860-75 — диаметр 5 мм: изделия от 5 до 10 мм поставляются как прутки в отрезках.

Физические свойства олова

Олово — металл серебристо-белого цвета, один из наиболее мягких и пластичных в промышленном применении. Ключевые физические характеристики, определяющие поведение проволоки в технологических процессах:

Свойство	Значение
Температура плавления	231,9 °C
Плотность (при 20 °C)	7 280–7 310 кг/м³
Температура кипения	2 602 °C
Твёрдость по Бринеллю	3–5 HB
Удельное электрическое сопротивление (20 °C)	0,115 мкОм·м
Температура фазового перехода β→α (оловянная чума)	+13,2 °C

Хранение: температурный режим и оловянная чума

Оловянная проволока требует соблюдения температурного режима хранения. Олово существует в двух аллотропных модификациях: β-олово (белое, металлическое) устойчиво при температуре выше +13,2 °C; α-олово (серое) — ниже этой температуры. При охлаждении ниже +13,2 °C β-олово начинает самопроизвольно переходить в α-модификацию, которая представляет собой хрупкий серый порошок. Это явление называется оловянной чумой. Скорость перехода максимальна около −30…−40 °C; при контакте поражённого участка с белым оловом превращение распространяется.

Практическое следствие: оловянная проволока не подлежит хранению на неотапливаемых складах в холодный период. Упакованные бухты хранят в закрытых сухих помещениях при температуре не ниже +15 °C, вдали от источников влаги. При транспортировке в зимнее время — в утеплённых контейнерах или транспортных средствах.

Чистое олово нетоксично и безвредно в твёрдом виде при комнатной температуре. Специальная вентиляция и средства защиты органов дыхания при работе с твёрдой проволокой не требуются. При работе с расплавом или припоями на основе оловянно-свинцовых сплавов действуют соответствующие требования охраны труда для работ с расплавленными металлами и свинецсодержащими материалами.

Применение оловянной проволоки

Пайка и применение в качестве припоя

Проволока из олова марок О1 и О1пч применяется в качестве бессвинцового припоя при пайке меди, медных сплавов и ряда других металлов. Температура плавления чистого олова 231,9 °C — ниже, чем у многих классических оловянно-свинцовых сплавов. Чистооловянный припой обеспечивает соединения с высокой коррозионной стойкостью и соответствует требованиям по ограничению свинца в продукции (RoHS). Пайку оловянной проволокой ведут с применением флюсов, обеспечивающих удаление оксидной плёнки с поверхностей.

Горячее лужение

При горячем лужении проволока расплавляется в ванне при рабочей температуре 270–320 °C. Детали из стали, меди и их сплавов погружаются в расплав и извлекаются с нанесённым слоем полуды. Метод обеспечивает высокую производительность и покрытие толщиной до 25 мкм. Для горячего лужения, как правило, используется марка О1.

Гальваническое оловянирование

В гальванических процессах оловянная проволока применяется как исходное сырьё для изготовления растворимых анодов. Для гальванического оловянирования требуется высокая чистота исходного металла — как правило, марка О1пч или О1. Подробнее об оловянных анодах — в разделе Аноды оловянные.

Полупроводниковая и электронная промышленность

Для производства полупроводниковых приборов и электротехнических изделий проволока поставляется по ТУ 48-13-17-93 — нормативному документу, устанавливающему повышенные требования к сортаменту, поверхности и химическому составу. Применяются марки О1пч и О1. Малые диаметры (от 0,5 до 3 мм) используются непосредственно как присадочный материал при пайке компонентов.

Условия поставки

Проволока оловянная поставляется по России оптовыми партиями. Марка, диаметр, форма поставки (катушка / бухта / моток) и масса единицы согласуются в заявке. На партию предоставляется сертификат качества с указанием марки, результатов химического анализа и НД изготовления.

Подробнее об исходном сырье — см. раздел Олово.