Ученые Самарского политеха разработали технологию получения литого припоя из отходов цветных металлов

Пайка представляет собой соединение двух металлических поверхностей за счёт расплавления припоя - третьего, связующего элемента - при температуре ниже температуры плавления соединяемых деталей.

Специалисты кафедры «Литейные и высокоэффективные технологии» Самарского политеха повысили технологические и эксплуатационные свойства припоя с помощью целенаправленного использования металлических отходов.

Пайка представляет собой соединение двух металлических поверхностей за счёт расплавления припоя - третьего, связующего элемента - при температуре ниже температуры плавления соединяемых деталей. Когда в изделии необходимо заменить вышедший из строя узел паяного соединения, производят его распайку, после чего паяют заново. Чтобы эти последовательные операции не привели к снижению качества паяного шва, припой должен обладать мелкодисперсной структурой, хорошей смачиваемостью поверхности, температурой плавления ниже температуры плавления соединяемых элементов, но при этом высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

– Задачу по изготовлению высокотемпературного припоя для алюминиевых сплавов нам поставил заказчик, – рассказывает руководитель научного коллектива, завкафедрой Константин Никитин. – При этом припой должен был быть в виде прутков и обеспечивать пайку в узком диапазоне температур 530 – 550 градусов Цельсия. Больше никаких вводных данных не было.

За основу разработки был взят припой А34 (система «алюминий – медь – кремний»), созданный в конце 1930-х годов крупным советским учёным Сергеем Лоцмановым. Он нашёл широкое применение во время Великой Отечественной войны для полевого ремонта самолётов и другой военной техники. Но этот припойный сплав, весьма хрупкий по своей природе, существует в основном только в виде порошка, придать ему форму прутков оказалось невозможным.

Чтобы припой всё же мог сохранять требуемую литую форму, политеховцы разработали оригинальную технологию его изготовления с использованием вторсырья – электротехнических и баночных ломов. Шихтовые материалы в определенной последовательности загружают в плавильную печь, а перед заливкой в форму вводят специальные добавки, предварительно закристаллизованные со скоростью охлаждения примерно 1000 градусов Цельсия в секунду.

Помимо высокой технологичности в качестве припоя получившиеся прутки можно использовать и как присадочный материал для сварки алюминиевых деталей. В настоящее время Политех, используя собственную технологию, изготавливает по заказам индустриальных партнёров до тонны литого припоя в год.

Подробности разработанной в Политехе технологии описаны в журнале «Литье и металлургия» (DOI: 10.21122/1683-6065-2025-3-13-18).

Фото пресс-службы Самарского политеха.