Контактные материалы

По роду работы различают три типа контактов: неподвижные, коммутирующие и скользящие.

Неподвижные контакты — зажимы, болтовые и винтовые соединения, скрутки, паяные и сваренные контакты. Качество зажимных контактов определяется их переходным сопротивлением, возникающим в местах непосредственного контакта. Улучшение поверхности и защита контактов от коррозии достигается путем пайки, сварки или покрытия коррозионно-устойчивыми хорошо проводящими металлами.

На воздухе при температурах до 75 °С все проводниковые металлы дают достаточно устойчивые переходные сопротивления. Важнейшим условием при этом является обеспечение необходимых удельных давлений на контактную поверхность.

Общей закономерностью для всех видов непаяных контактов является при прочих равных условиях обратная зависимость переходного сопротивления от нажатия. С повышением температуры за счет ускорения процесса коррозии переходное сопротивлений резко возрастает, поэтому медные, алюминиевые и стальные контакты покрывают коррозионно-устойчивыми металлами.

При температуре 100—120 °С хорошо работают луженые, посеребренные или кадмированные контакты. Контакты из стали обязательно цинкуют или кадмируют.

Шинные контакты (обычно в виде полос), особенно при применении алюминия, рекомендуется зачищать стеклянной шкуркой под слоем вазелина; для меди и стали необходимо лужение оловянно-свинцовым припоем или чистым оловом.

Коммутирующие контакты — материалы разрывных электрических контактов — должны иметь малое удельное сопротивление и достаточно низкое и особенно стабильное переходное сопротивление, высокую стойкость против окисления, сваривания и эрозии, хорошую износоустойчивость и ряд технологических свойств.

    Для изготовления маломощных разрывных контактов, применяемых главным образом в слаботочной технике, используют:
  • металлы платиновой группы;
  • золото и его сплавы;
  • серебро и его сплавы;
  • вольфрам, молибден и их сплавы.

Из электроосаждаемых контактов в виде тонких гальванических покрытий, работающих в отсутствии дуги, следует отметить серебро, золото, платину, палладий и особенно родий, сочетающий сравнительно низкое удельное сопротивление и очень высокую твердость.

Для изготовления мощных разрывных, а также прецизионных контактов в современной технике применяют различные металлокерамические композиции, так как использование металлов и их сплавов не дает удовлетворительных результатов. Металлокерамические контакты изготавливают из порошков металлов методом прессования из смеси заданного состава в форме уже готового изделия с последующим спеканием прессовок, повторным прессованием и отжигом.

Все марки контактов из металлокерамических композиций можно разбить на группы.

Контакты из композиций «серебро — окись кадмия» широко используются в технике низковольтного аппаратостроения, отличаются надежностью при повышенных токовых нагрузках и умеренных нажатиях на контакт. Обладают высокой износоустойчивостью, низким и стабильным переходным сопротивлением и повышенной дугостойкостью, но уступают в последнем случае контактам из композиций с присадками вольфрама. Выпускаются для пайки и сварки с подслоем серебра.

Контакты из композиций «серебро — окись меди» обладают низки устойчивым переходным сопротивлением, высокой электрической износоустойчивостью и сопротивлением привариванию. При высоких токовых нагрузках они более предпочтительны, чем контакты «серебро — окись кадмия». Выпускаются для пайки и сварки с подслоем серебра.

Контакты из композиций «серебро — никель» устойчивы к электрическому износу, обладают низким и устойчивым переходным сопротивлением и применяются в низковольтной аппаратуре постоянного и переменного тока с умеренными нагрузками. Уступают контактам типа «серебро — окись кадмия» и «серебро — окись меди» по сопротивлению привариванию, но более стойки, чем чистое серебро. Допускают пайку и сварку без подслоя серебра.

Контакты из композиций «серебро — никель — графит». Присадка графита повышает дугостойкость и сопротивление привариванию и позволяет применять эти контакты в низковольтной аппаратуре со значительными нагрузками, а также в воздушных автоматических выключателях, обычно в паре с контактами «серебро — никель».

Контакты из композиций «серебро — графит» обладают высокой дугостойкостью, сопротивлением привариванию и устойчивостью к механическому истиранию. Электрическая стойкость и механическая прочность относительно невелики. Применяются в паре с контактами «серебро — никель».

Контакты из композиций «серебро — вольфрам» высокоустойчивы к оплавлению, однако обладают повышенным переходным сопротивлением, возрастающим с увеличением присадки вольфрама. Применяются в воздушных высоковольтных выключателях в виде накладок на поверхности медных контактов.

Контакты из композиций «серебро — кадмий — никель» обладают более высокой электрической прочностью, чем контакты из серебра, и характеризуются особо стабильным и низким переходным сопротивлением. Применяются для высоковольтных схем.

Контакты из композиций «медь — вольфрам» обладают высоким сопротивлением износу, привариванию и окислению при больших токовых нагрузках. В связи с повышенным переходным сопротивлением нашли применение в высоковольтных, преимущественно в масляных выключателях, в условиях сильного дугообразования.

Контакты из композиций «медь — графит» применяются для контактов, размыкающих токи в 30—80 кА. С целью гарантии от приваривания эти контакты изготавливаются пористыми; они обладают невысокой прочностью, рассчитываются на небольшое число отключений и изготавливаются с медным подслоем.

Источник: С. Л. Корякин-Черняк и др. Электротехнический справочник


Припои для пайки

Для пайки соединений проводниковых материалов в зависимости от предельно допустимых рабочих температур и требуемой прочности паяного шва применяются мягкие и твердые припои.

К мягким относятся припои с температурой плавления до 400 °С, а к твердым — свыше 500 °С.

Припои с температурами выше температуры плавления чистого олова в интервале до 400 °С называются полутвердыми.

Мягкие и полутвердые припои имеют предел прочности при растяжении до 50—70 МПа и применяются для пайки токоведущих частей, не являющихся одновременно несущими конструкциями машин или аппаратов.

Пайка мягкими и полутвердыми припоями осуществляется паяльником или погружением деталей в расплавленный припой, соединяемые поверхности при этом предварительно облуживаются, как правило, припоем той же марки и покрываются обычно канифолью (флюсом).

Оловянно-свинцовые припои выпускаются в виде слитков, прутков, проволоки, ленты и трубок, заполненных канифолью.

Твердые припои имеют предел прочности до 500 МПа и применяются в качестве припоев первой категории прочности при пайке токоведущих частей, быстроходных, допускающих высокий нагрев электрических машин и деталей, воспринимающих основную механическую нагрузку.

Твердая пайка осуществляется электроконтактным способом, графитовыми или медными электродами либо с помощью дуговой сварки. Мелкие детали паяют с помощью автогена.

При электроконтактном способе припой укладывается заранее между соединяемыми деталями или вносится в соединение в процессе пайки, сварка осуществляется без присадки металла путем сплавления концов соединяемых деталей.

Для электроконтактной пайки серебряными припоями в качестве флюса обычно служит бура. Пайка самофлюсующимися припоями, в состав которых входит фосфор, и сварка в защитной атмосфере осуществляются без применения флюса.

Припои с содержанием фосфора для пайки сталей и чугуна и соединений, подвергающихся ударам и вибрациям, из-за хрупкости паяного шва применять нельзя.

    Температура плавления мягких и полутвердых припоев (солидус/ликвидус), °С
  • О2 – 232/232
  • ПОС61 – 183/190
  • ПОС40 – 183/238
  • ПОС10 – 268/299
  • ПОС61М – 268/192
  • ПОСК50-18 – 183/145
  • ПОССу61-0,5 – 142/189
  • ПОССу40-0,5 – 183/235
  • ПОССу30-0,5 – 183/255
  • ПОССу18-0,5 – 183/277
  • ПОССу95-5 – 234/240
  • ПСрЗКд – 300/325
  • ПСр2,5 – 295/305
  • ПОСИЗО – 117/200
  • ПСрЗИ – 141/141
    Преимущественные области применения мягких и полутвердых припоев
  • 02 – лужение и пайка коллекторов, якорных секций и обмоток электрических машин с изоляцией класса Н, лужение ответственных неподвижных контактов, в том числе содержащих цинк
  • ПОС61; ПОССу61-0,5; ПОС61М – горячее лужение и пайка меди и ее сплавов, серебра, ковара, никеля и его сплавов. Пайка токоведущих частей электрических машин и аппаратов, работающих при температуре до 160 °С
  • ПОС40; ПОССу40-0,5 – горячее лужение и пайка меди и ее сплавов, сталей и различных металлов с покрытием оловом, серебром, никелем. Пайка бандажей коллекторов и якорных секций большинства типов электрических машин, а также приборов, соприкасающихся с морской водой
  • ПОССуЗО-0,5 – горячее лужение и пайка меди и ее сплавов, железа, углеродистых и нержавеющих сталей. Лужение и пайка проводов, кабелей, бандажей, различных деталей аппаратуры и приборов, работающих при температуре до 160 °С
  • ПОСК50-18 – пайка деталей из меди и ее сплавов, чувствительных к перегреву, в том числе пайка алюминия, плакированного медью. Пайка керамики, стекла и пластиков, металлизированных оловом, серебром, никелем
  • ПОС10; ПОССу18-0,5 — лужение и пайка контактных поверхностей электрических аппаратов, приборов, реле и других деталей менее ответственного назначения массового производства
  • П0ССу95-5; ПСрЗКд – горячее лужение и пайка коллекторов, якорных секций, бандажей и токоведущих соединений электрических машин нагревостойкого исполнения и с повышенными частотами вращения; пайка трубопроводов и различных деталей электрооборудования
  • ПОСИЗО; ПСрЗИ – пайка меди и ее сплавов и других металлов, неметаллических материалов и стекла с металлическими покрытиями. Пайка деталей радиоэлектронной аппаратуры. Обладают высокой жидкотекучестью и обеспечивают хорошее сцепление спаиваемых поверхностей

Сурьмянистые припои не рекомендуется применять для пайки цинковых и оцинкованных деталей.

    Преимущественные области применения твердых припоев

  • ПСр72; ПСр50 – пайка металлокерамических контактов и различных ответственных токоведущих соединений, подвергающихся изгибающим и ударным нагрузкам
  • ПСр45 – пайка меди и ее сплавов, нержавеющих и конструкционных сталей. Пайка короткозамкнутых обмоток роторов и демпферных обмоток высоконагруженных электрических машин. Припой обеспечивает высокую плотность и прочность паяных швов
  • ПСр25 – пайка меди и ее сплавов, нержавеющих и конструкционных сталей, заменяет припой ПСр45 при выполнении менее ответственных соединений
  • ПСр71 – пайка деталей аналогично припою ПСр72, но где требуется большая жидкотекучесть
  • ПСр25ф; ПСр15; ПМФ7 – пайка меди и ее сплавов, в том числе различных токоведущих частей машин и аппаратов, не испытывающих ударных и изгибающих нагрузок
  • Л63; ЛОК59-0,1-0,3 – пайка меди и чугуна. Паяные соединения обладают высокой прочностью и хорошо работают в условиях ударных и изгибающих нагрузок
  • ПЖЛ500 – пайка соединений, работающих при температурах до 600 °С
    Температура плавления медно-фосфорных припоев, °С

  • ПФМ-1 — 725—850
  • ПФМ-2 — 710—715
  • ПФМ-3 — 725—860

Для медно-фосфорных и серебряных припоев в качестве флюса применяют буру в виде порошка или в смеси с поваренной солью.

Припои для пайки алюминия по нормали электротехники ОАА. 614.017—67: П250А; П300А; П300Б

    Преимущественные области применения припоев для пайки алюминия
  • П250А – лужение концов алюминиевых проводов, а также пайка погружением алюминиевых проводов с алюминиевыми и медными наконечниками
  • П300А – то же, пайка соединений с повышенной коррозионной стойкостью
  • П300Б – пайка заливкой алюминиевых проводов с алюминиевыми и медными деталями

Источник: С. Л. Корякин-Черняк и др. Электротехнический справочник


Флюсы для пайки

    Флюсы для пайки мягкими и полутвердыми припоями
  • Флюс марки К применяется для лужения и пайки токоведущих частей из меди и ее сплавов.
    Компоненты, входящие в состав флюса: канифоль сосновая 100 %. Отмывка после пайки не требуется.
  • Флюс марки КСП применяется для лужения и пайки токоведущих частей из меди и ее сплавов.
    Компоненты, входящие в состав флюса: канифоль сосновая 25 %; спирт этиловый технический марки Б 75 %. Отмывка после пайки не требуется.
  • Флюс марки ФПП применяется для лужения и пайки токоведущих частей из меди и ее сплавов.
    Компоненты, входящие в состав флюса: смола полиэфирная марки ПА9 20-30 %; метилэтилкетон или этилацетат 80-70 %. Отмывка после пайки не требуется.
  • Флюс марки СТУЗО-12224-61 применяется для лужения и пайки деталей из меди, никеля и их сплавов и деталей с покрытиями медью, оловом, кадмием, серебром и цинком.
    Компоненты, входящие в состав флюса: канифоль сосновая 20-35 %; диэтиламин солянокислый 3-5 %; триэтаноламин 1-2 %; спирт этиловый технический марки Б 76-68 %. Отмывка после пайки тампоном или кистью, смоченными в растворителе или спирте.
  • Флюс марки Ф59АОАА. 614.017-67 применяется для лужения и пайки алюминия и сплава АМц между собой и с медью и ее сплавами.
    Компоненты, входящие в состав флюса: кадмий борфторид 10 %; цинк борфторид 3 %; аммоний борфторид 5 %; триэтаноламин 82 %. Отмывка после пайки проточной горячей водой или спиртом.
  • Флюс марки 34АОАА. 614.017-67 применяется для пайки алюминия и его сплавов (температура плавления 420 °С).
    Компоненты, входящие в состав флюса: кадмий фтористый 50±6 %; литий хлористый 32±6 %; цинк хлористый 8±2 %; натрий фтористый 10±1 %. Отмывка после пайки горячей, затем холодной проточной водой.
  • Флюс марки ЛМ1 применяется для лужения и пайки железоникелевых сплавов и нержавеющих сталей.
    Компоненты, входящие в состав флюса: канифоль сосновая 20-35 %; диэтиламин солянокислый 3-5 %; триэтаноламин 1-2 %; спирт технический марки Б 76-78 %. Отмывка после пайки тампоном или кистью, смоченными в растворителе или спирте.
  • Флюс марки Ф38Н применяется для лужения и пайки нихрома между собой и с медью.
    Компоненты, входящие в состав флюса: диэтиламин солянокислый 25-30 %; этиленгликоль 60-50 %; кислота ортофосфорная 29-25 %. Отмывка после пайки горячей водой или кистью, смоченной в спирте.

Флюсы для пайки меди и ее сплавов: ФКСп, ФКТС, КСп, ЛТИ-120.

При пайке медных жил, а также проводников заземления к броне и свинцовой оболочке кабелей используют паяльную пасту, состоящую из следующих компонентов (в массовых частях): канифоль — 10, жир животный — 3, аммоний хлористый — 2, цинк хлористый — 1, вода или этиловый спирт (ректификат) — 1. В качестве флюса часто используется паяльная паста по следующему рецепту: канифоль — 2,5 %, сало — 5 %, цинк хлористый — 20 %, аммоний хлористый — 2%, вазелин технический — 65,5 %, вода дистиллированная — 5 %.

Флюсы для пайки и сварки алюминия: ВАМИ, АФ-4А, ХП

Источник: С. Л. Корякин-Черняк и др. Электротехнический справочник


Припои

Припои беcсурьмянистые: ПОС 90; ПОС 63; ПОС 61; ПОС 50; ПОС 40; ПОС 30; ПОС 10

Припои малосурьмянистые: ПОССу 61-0,5; ПОССу 40-0,5; ПОССу 30-0,5; ПОССу 25-0,5; ПОССу 18-0,5

Припои специальные: сплав Розе; сплав Вуда; припой А; ПОСК 50-18

Припои сурьмянистые: ПОССу 8-3; ПОССу 40-2; ПОССу 30-2; ПОССу 25-2; ПОССу 18-2

Выпускает припои ЗАО «Завод припоев».

    Основные направления деятельности Новосибирского Завода Припоев:

  • производство и обеспечение промышленных потребителей на территории России и стран СНГ металлопродукцией в виде припоев, сплавов и баббитов
  • сопутствующие складские услуги
  • коммерческие операции на рынке цветных металлов и сплавов (олово, свинец, цинк)
  • прокат цветных металлов (медь, латунь, алюминий)
  • прокат черных металлов

Контактная информация
г. Новосибирск
телефон (383) 220-59-00; (383) 220-57-00
факс(383) 220-58-30
E-mail: cont@olovo.ru

Источник: ЗАО «Завод припоев»