346

wyłącznie boraks, kwas borowy, wodorotlenek sodu i węglan sodu jest niewystarczające. W takich przypadkach w skład topnika dodatkowo wprowadza się sole kwasu fluorowodorowego (KF, NaF, LiF, CaF₂) oraz fluoroborany potasu (KBF₄) i sodu (NaBF₄). Na równi z topnikami omówionymi powyżej do lutowania za pomocą palnika gazowego trudno topliwymi lutami stosuje się tzw. topniki lotne, będące zazwyczaj solami boru rozpuszczonymi w alkoholu etylowym, metylowym lub butylowym z dodatkiem krzemianój&tr—-

K

Do lutowaniaa/w/wi/iiw/M, magnezu i ich stopów stosuje się specjalne topniki, które usuwają szczelną i trudno topi iwą warstewkę tlenków. W skład ich wchodzą chlorki i fluorki różnych metali. Jednym z najważniejszych jest chlorek litu, który nie tylko rozpuszcza tlenki aluminium, ale także wpływa na obniżenie temperatury topnienia mieszaniny chlorków. Równie aktywnym składnikiem jest chlorek cynku, z którego w czasie lutowania wydziela się cynk według reakcji

3ZnCl₂ + 2A1 = 2A1C1₃ + 3Zn.

Powstający w postaci gazu chlorek aluminium sprzyja niszczeniu tlenkowej powłoki, a ciekły cynk pokrywa powierzchnię aluminium, powiękf;zając| przez to jej zwilżalność lutem. Najbardziej aktywnym topnikiem jest kriolit (Na₃AlF₆). Z uwagi jednak na wysoką temperaturę topnienia (996°C) musi być stosowany z łatwiej topliwymi chlorkami. Jako środki rozpuszczające stosuje się alkohol i wodę.

12.6. Lutowanie ultradźwiękami

Proces lutowania ultradźwiękami, a ściśle mówiąc proces usuwania powierzchniowej warstewki tlenków ultradźwiękami, ma zastosowanie przy łączeniu aluminium i niektórych jego stopów. Szczelna i bardzo trudna do usunięcia warstewka tlenków (A1₂0₃) powoduje, że zwykłe metody lutowania nie zawsze dają zadowalające wyniki. Użycie specjalnych topników pozwala co prawda na usunięcie warstewki tlenków, topniki te jednak są bardzo aktywne i z reguły wywołują korozję lutowanego złącza, co ogranicza ich zastosowanie (np. w elektronice).

Istota procesu lutowania ultradźwiękami polega na wykorzystaniu zjawiska kawitacji, które wywołuje się w roztopionym łucie (pokrywającym powierzchnie lutowanych części), powodując rozbicie i usunięcie warstewki tlenków. Dzięki temu na całej powierzchni następuje metaliczne połączenie lutu z metalem. Źródłem kawitacji jest fala ultradźwiękowa, która rozprzestrzeniając się w cieczy powoduje powstanie kolejnych obszarów ściskania i rozciągania, przy czym częstotliwość tego zjawiska równa jest częstotliwości rozchodzącej się fali. W okresie rozciągania następuje rozerwanie cieczy, a powstające pustki wypełniają się parami ciekłej fazy lub rozpuszczonymi w niej gazami. Kolejny okres ściskania powoduje gwałtowne zmniejszanie się wymiarów tych pęcherzy, a nawet ich zanik. W momencie zaniku ciśnienie wewnątrz pęcherza osiąga wartość kilu tysięcy MPa. Wywołuje to falę uderzeniową która działając na powierzchnię metalu powoduje jego niszczenie. To niszczące działanie kawitacji na-

346