Процессами, способствующими удалению окисных пленок в процессе пайки, являются также возгонка окислов и их растворение в расплаве припоя и основном металле.
При высоких температурах пайки удаление окислов возможно за счет испарения. Так, медь и серебро, часто употребляемые в качестве составляющих припоев, интенсивно растворяют кислород.
Серебро при температуре 1000° С способно растворить 2 атомн. % кислорода.
В жидкой меди при температуре 1200° С растворяется 5,7 атомн. % кислорода. Наиболее интенсивно растворяется окисная пленка в титане при температуре выше 700° С.
В вакууме можно паять не все металлы, так как некоторые из них заметно испаряются при нагреве, особенно цинк, кадмий, марганец, медь, серебро и т. п. (табл. 12).
Таблица 12. Температура испарения некоторых элементов в вакууме.
Элемент | Температура плавления, °С | Температура заметного испарения, °С, при разрежении, мм рт. ст. | |
10-2 | 10-1 | ||
Медь | 1083 | 946 | 1035 |
Серебро | 961 | 763 | 848 |
Беррилий | 1284 | 942 | 1029 |
Магний | 651 | 287 | 331 |
Цинк | 419 | 211 | 248 |
Кадмий | 321 | 148 | 180 |
Алюминий | 660 | 724 | 808 |
Индий | 157 | 667 | 746 |
Углерод | 3214 | 2129 | 2288 |
Кремний | 1410 | 1024 | 1116 |
Титан | 1965 | 1134 | 1249 |
Цирконий | 2127 | 1527 | 1660 |
Олово | 232 | 823 | 922 |
Элемент | Температура плавления, °С | Температура заметного испарения, °С, при разрежении, мм рт. ст. | |
10-2 | 10-1 | ||
Свинец | 328 | 483 | 548 |
Ванадий | 1697 | 1456 | 1586 |
Ниобий | 2500 | 2124 | 2355 |
Тантал | 2996 | 2407 | 2599 |
Хром | 1900 | 907 | 592 |
Молибден | 2622 | 1923 | 2090 |
Вольфрам | 3382 | 2554 | 2767 |
Марганец | 1244 | 717 | 791 |
Железо | 1535 | 1094 | 1195 |
Кобальт | 1478 | 1249 | 1362 |
Никель | 1455 | 1157 | 1257 |
Палладий | 1555 | 1156 | 1271 |
Принято считать, что с увеличением степени разрежения улучшаются условия смачивания металлов жидкими припоями, однако показано, что наилучшие условия для смачивания меди и армко-железа создаются при степени разрежения 10-2 мм рт. ст.
При таком вакууме имеют место максимальная площадь растекания припоев и минимальная температура начала растекания. С увеличением степени разрежения от 10-2 до 10-5 мм рт. ст. площадь растекания уменьшается и температура начала растекания повышается.
Эти данные представляют большой интерес, так как указывают на возможность успешного проведения пайки при средних степенях разрежения без высокого вакуума, требующего сложного оборудования и больших затрат времени.
Основными достоинствами пайки в вакууме являются высокая плотность металла шва, хорошее качество поверхности и товарный вид изделия.