Lejności – rzadkopłynności lutów

 tmpa7b8-1Przykłady rozpływania się lutów po powierzchniach różnych metali w zależności od stanu ich powierzchni: a) lut cynowo-ołowiowy na powierzchni miedzi, b) lut cynowo-ołowiowy na powierzchni stopu aluminium-mangan, c) lut na osnowie srebra na powierzchni stali odpornej na korozję; 1 — powierzchnia polerowana,
2 — powierzchnia trawiona, 3 — powierzchnia zaczyszczona papierem ściernym,
4 — powierzchnia zaczyszczona stalową szczotką.

Wpływ stopnia i kształtu chropowatości powierzchni na zdolność ciekłego lutu do rozpływania się po niej sprawdzono doświadczalnie. Cienkie krążki z miedzi, stali odpornej na korozję i stopu aluminium–mangan podzielono na cztery segmenty i powierzchnię każdego z nich przygotowano inną metodą: pierwszą przez polerowanie, drugą przez trawienie, trzecią przez zaczyszczenie papierem ściernym i ostatnią przez zaczyszczenie stalową szczotką. Po umieszczeniu na środku każdego krążka kawałka odpowiedniego lutu o objętości 0,5 cm³ i pokryciu go topnikiem, krążki wstawiono do pieca i nagrzano do temperatury lutowania. Po wyjęciu z pieca i ochłodzeniu krążków okazało się, że np. lut cynowo–ołowiowy rozpłynął się po polerowanej powierzchni krążka miedzianego znacznie gorzej niż po pozostałych powierzchniach, a zwłaszcza po powierzchni zaczyszczonej stalową szczotką (rys. a). Natomiast po powierzchni krążka wykonanego ze stopu aluminium-mangan, ten sam lut rozpłynął się prawie jednakowo we wszystkich czterech segmentach (rys.b). W przypadku krążka ze stali odpornej na korozję lut na osnowie srebra najmniej rozpłynął się po powierzchni zaczyszczonej papierem ściernym (rys. c), gdyż jak się okazało cząsteczki ścierniwa zmniejszyły zwilżalność tej stali ciekłym lutem.

Osobnym zagadnieniem, mającym bardzo istotne znaczenie w procesie lutowania, jest zagadnienie lejności (rzadkopłynności) lutów, tj. zdolności ich do wypełniania szczelin pod działaniem siły ciężkości. Lejność ciekłego metalu zależy przede wszystkim od jego zakresu krystalizacji (krzepnięcia), tzn. od wielkości różnicy między temperaturą początku i końca krzepnięcia, czyli temperaturą likwidusu i solidusu. Im ta różnica jest większa, tym lejność danego metalu jest gorsza.

Również kształt tworzących się w procesie krzepnięcia kryształów w poważnym stopniu wpływa na lejność. W przypadku kryształów o kształtach zaokrąglonych (globularnych) lejność jest lepsza niż w przypadku kryształów 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.