335

1&C-

należy dążyć do otrzymania możliwie najmniejszych szczelin między łączonymi powierzchniami, gdyż tylko wtedy zapewnione jest szczelne wypełnienie lutem przestrzeni między nimi. Zdolność zwilżania i wypełniania szczelin zależy nie tylko od fizycznych własności lutu i metali łączonych, ale także od stopnia gładkości ich powierzchni. jNajlepsze efekty uzyskuje się, jeśli lutowane powierzchnie wykazują pewną chropowatość, w wyniku np. zgrubnego toczenia, szlifowania, trawienia itp. Istniejące wtedy na powierzchni drobne nierówności, ryski i zadrapania, tworząc w pewnego rodzaju siatkę naczyń włoskowatych, ułatwiają rozpływanie się ciekłego lutu i sprzyjają szybkiemu wypełnianiu szczelin między łączonymi powierzchniami. Szczególne znaczenie ma to w przypadku, gdy metale łączone i lut wykazują małe powinowactwo chemiczne względem siebie. Jeżeli powinowactwo chemiczne pomiędzy nimi jest duże, chropowatość powierzchni nie odgrywa większej roli, ponieważ ciekły lut rozpuszcza przede wszystkim wierzchołki i nierówności, niszcząc w ten sposób siatkę naczyń włoskowatych. Warstewki tlenków hamują zwilżanie i rozpływanie lutu, dlatego też w celu usunięcia tlenków i odsłonięcia czystego metalu stosuje się topniki. Topnik może również modyfikować napięcie powierzchniowe fazy ciekłej i stałej. Ważniejszym zjawiskiem jest nakładanie błonek powierzchniowych z topnika przez działanie elektrolityczne lub chemiczne. Np. gdy topnik w postaci chlorku cynku jest w styczności ze stalą i lutem cynowo-ołowiowym, cyna przechodzi do roztworu w topniku (który działa jako elektrolit) i wydziela się na stali, co jest szybkim i skutecznym sposobem polepszenia rozpływania lutu. Dobre zwilżanie i rozpływanie się jest pożądaną własnością lutu głównie z tego powodu, że mechanizm procesu wymaga dostarczenia lutu do szczeliny w sposób szybki i ciągły. Należy jednak podkreślić, że zwilżenie nie jest bezwzględnie potrzebne do wytworzenia wiązania. Np. chociaż ołów nie zwilża stali to jeżeli roztopi się on i zakrzepnie na czystej powierzchni stalowej, wolnej od tlenków, nastąpi silne związanie obu metali.

(K

Ważnym zagadnieniem w procesie lutowania je^ lejność (rzadkopłynność) lutów tj. zdolność ich do wypełniania szczelin pod działaniem siły ciężkości. Lejność ciekłego metalu zależy przede wszystkim od jego zakresu krystalizacji (krzepnięcia), tzn. od różnicy między temperaturami likwidus i solidus. Im ta różnica jest większa, tym lejność danego metalu jest gorsza. Również kształt tworzących się w procesie krzepnięcia kryształków w poważnym stopniu wpływa na lejność. W przypadku kryształków o kształtach globulamych lejność jest lepsza niż w przypadku kryształków dendrytycznych. Dlatego też luty powinny odznaczać się możliwie małym zakresem krzepnięcia i z tego punktu widzenia najlepiej jako luty stosować czyste metale lub stopy o składzie eutektycznym. Stopy te mają w procesie lutowania najlepszą charakterystykę płynięcia. Inną wadą lutów o szerokim zakresie topliwości może być tzw. likwacja. Przy powolnym nagrzewaniu składnik eutektyczny takiego stopu topi się piefwsżyTwycieką, pozostawiając szkieletową strukturę składnika trudniej topi i wego. Likwacja może wystąpić np. w lutach twardych Cu-Zn-Ag-Cd o małej zawartości srebra.

335