А – по капилляру круглого сечения; б – между параллельными пластинками

С изменением состава атмосферы, в которой производится пайка, меняется и высота подъёма припоя. Следует отметить общую закономерность - водород­ная среда обеспечивает более благоприятные условия для течения припоя в зазоре, чем вакуум.

Для образования спая между основным металлом и припоем в отдельных случаях достаточно смачивания основного металла расплавом припоя. Однако высокие скорости взаимодействия на границе между твердой и жидкой фазами, а также сравнительно их длительное взаимодействие, обусловленное технологией пайки, не позволяют в обычных условиях завершить процесс взаимодействия на стадии смачивания и растекания припоя.

Уже в момент заполнения капиллярного зазора происходит интенсивное растворение основного металла в расплаве припоя и диффузия его в жидкости.

Процесс растворения представляет собой разрушение кристаллической решетки твердого металла и переход его в жидкий металл. Внешним проявлением растворения основного металла в припое является смещение границы контакта твердой и жидкой фаз в сторону соединяемого материала (рис.3.3г).

Интенсивность растворения основного металла в расплаве припоя увеличивается с повышением температуры и длительности контакта твердой и жидкой фаз. Способность расплавленных припоев интенсивно растворять основной металл является отрицательным свойством, так как ухудшает смачивание и растекание припоя, вызывая хрупкость в соединении и появление эрозии основного материала.

Помимо растворения в системе «расплавленный припой–основной материал» протекают процессы диффузии (диффузией в общем случае называют проникновение атомов одного вещества в другое). Диффузия при пайке играет большую роль в процессе формирования паяного соединения. Смачивание, капиллярное течение, образование переходного слоя между основным металлом и металлом шва, выравнивание состава шва связаны с диффузией. В условиях пайки протекает диффузия компонентов припоя в сторону основного металла и компонентов основного металла в сторону припоя. Диффузия атомов может проходить по поверхности (поверхностная диффузия), по границам зерен (граничная диффузия) и в объеме зерен (объемная диффузия). Схема диффузии по поверхности, по границам зерен и в объеме зерен представлена на рис.3.5. Преобладающая роль диффузии по поверхности и границам зерен отрицательно сказывается на прочности паяных соединений.

Рис.3.5 Схема диффузионных потоков при взаимодействии припоя с основным металлом: