Способ пайки стальных деталей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„124 (594 В 23 К 1 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

PQ:çë q

Ж . :.;:. р А !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

БИЬЛц

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3769545/25-27 (22) 11 .07. 84 (46) 30.07.86. Бюл. и 28 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) Б.Н.Перевезенцев, Г.Н.Уполовникова, P. С. Красина и А. С, Демин (53) 621 .791 .3 (088, 8) (56) Журнал Есэцу гаккайси, 1980, т.49, У 2, с.117-123.

Авторское свидетельство СССР

Ф 967744, кл. В .23 К 35/24, 1981. (54) (57) 1 . .СПОСОБ ПАЙКИ СТАЛЬНЫХ

ДЕТАЛЕЙ пр еимущес тв енно с нек апиллярными сборочными зазорами, при котором зазоры между паяемыми поверхностями заполняют порошкообразным наполнителем, содержащим частицы сплавов железа с различным содержанием углерода, рядом с зазорами размещают припой и производят нагрев до температуры пайки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения прочности паянных соединений, частицы сплавов железа с различным содержанием углерода размещают послойно относительно паяемых поверх-. ностей.

2. Способпоп.1, отлич аю— шийся тем, что при пайке сталей в однородном сочетании на паяемые поверхности наносят порошок чугуна, а между слоями порошка чугуна— слой порошка железа.

3. Способ по и.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что при пайке сталей в разнородном сочетании на паяемую поверхность детали нз менее углеродистой стали наносят порошок с большим содержанием углерода, чем на паяемую поверхность детали с большим содержанием углерода.

12ч7205

Изобретение относится к способам пайки и может быть использовано при изготовлении паяных конструкций из сталей с некапиллярными сборочными э азорами, Цель изобретения — повышение прочности паяных соединений при повытпен ных сборочных зазорах.

Способ реализуется следующим образом.

Паяные зазоры заполняют порошкообразным наполнителем, размещая частицы сплавов железа с различным с. одержанием углерода послойно относительно паяемых поверхностей, рядом с зазором размещают припой и производят нагрев до температуры пайки.

При пайке сталей в разнородном сочетании на малоуглеродистую сталь наносят порошок с большим содержанием углерода, например чугун, а на высокоуглеродистую сталь наносят порошок железа, а при пайке сталей в однородном сочетании на паяемые поверхности наносят порошок чугуна,, а между ними — порошок железа. Такое нанесение наполнителя создает усло— вия для обеспечения связи частиц наполнителя между собой и между наполнителем и пояемым материалом за счет разности концентрации по углероду, способствующей массопереносу углерода между частицами чугуна и железа в наполнителе и между наполнителем и основным материалом.

В результате направленной миграции утлерода в.паяном шве наблюдается сращивание частиц наполнителя, между которыми в большинстве случаев образуются "мостики". Частицы получаются вытянутой формы, ориентированными поперек шва и образующими сплошной каркас, соединенный с основным материалом. Образование такой структуры в процессе пайки приводит к повышению прочности паяного соединенияя .

Сущность способа состоит в следующем.

Паяемую поверхность стальных деталей обеэжиривают ацетоном и наносят на нее порошок наполнителя с помощью связки иэ акриловой смолы, растворенной в раствори селе Р5 с добавками дибутилаталата, Порошки наполнителя наносят в следующем порядке: при пайке сталей с разным содержанием углерода на деталь, изготовлеfiHvlo Hç стали с малым содер-жанием углерода наносят слой порошка чугун, а на деталь из высокоуглеродист ой стали — и ор BIUQK железа; при пайке сталей содержанием углерода на паяемые поверх— ности наносят порошок чугуна, а между ними — порошок железа. Затем детали собирают с зазором 0,1†- 0,5 мм .

10 У зазора укладывают припой иэ меди или медно-марганцевого сплава в форме кольца или кубиков, Пайку проводят в печи с низким вакуумом рт, c . npH 11250 времени выдержки 5-10 мин при температуре пайки . Затем паяные соединенйя вынимают из печи и охлаждают на воздухе.

Пример. Предлагаемый способ был опробован при пайке сталей 20 и 45 в однородном и разнородном сочетаниях паяемых материалов. Сборочный зазор в телескопических coe2g динениях от 0,1 до 0,5 мм заполняли наполнителем, состоящим из порошка железа и порошка чугуна дисперсностью 60-160 мкм в оттределенном процентном соотношении (50:50 или 30:70

30 послойно, причем -при пайке сталей в разнородном соче-ании на малоуглеродистую сталь наносили порошок чугуна, а на высокуглеродистую — т орошок железа, при однородном сочетании на паяемые поверхности наносили

35 порошок чугуна, а между ними — порошок железа. В качестве припоя исполь зовали медь марки M 1 в виде проволоки и припой Cu=15 Мп.

Пайку проводили следующим образом.

Медный припой в форме кольца укладывали у зазора, а порошки с раэлич45 ным содержанием углерода наносили послойно на слой пластификатора, которым предварительно покрывали стержень и втулку образца. Пайку проводили в кон о тейнере с вакуумом 5 ..10 мм рт. о ст. при 1125 С и времени выдержки 5-10 мин. После пайки образцы подвергали механическим испытаниям. Прочностные свойства паяных соединений оценивали по сопротивлению срезу. При пайке медью прочность паяного соединения в однородном сочетании паяемых материалов

3 1 247 205 составляет 20-22 кг/мм> в разнородном сочетании 25 кг/мм

Наилучшие результаты были получены при пайке сталей на однородном и разнородном сочетаниях паяемых материалов медью и сплавом (h=15 Mn с наполнителем, состоящим из 30 порошка железа и 70 . порошка чугуна.

В этом случае разрушение происходило по основному материалу.

При пайке образцов с введением наполнителя в виде механической смеси порошков с различным содержанием углерода во всех случаях прочность была на 7-1О ниже, чем при послойном нанесении порошков.

Предлагаемый способ позволяет повысить прочность паяных широкозазорных соединений до прочности основ10 ного материала.

Составитель Ф,Конопелько

Редактор Л.Пчелинская Техред О.Сопко

Корректор М.Максимишинец

Заказ 4057/15 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.