Способ индукционной пайки телескопических соединений

 

Изобретение относится к области пайки, в частности к способу индукционной пайки телескопических соединений . Повьш1ение качества паяных соединений путем исключения растрескивания металла в зоне пайки под влиянием . контакта с жидким припоем осуществляется за счет замыкания сборочного зазора усилием, компенсрфующим растягивающие напряжения, возникающие в корпусе в результате локального перегрева , а паяное соединение формируют только со стороны размещения припоя. Сжимающие напряжения в зоне растекания припоя вокруг кромки отверстия в баллоне создают за счет линейного термического расширения входящих в соединение паяемых деталей, замыканием зазора при нагреве Hirae температуры плавления припоя на 40-50 С и деформацией сжатия металла по кромке отверстия в баллоне на величину, обусловленную перепадом температуры между зоной максимального нагрева под кольцом индуктора (1250 с) и кромкой отверстия в баллоне, соответствующей температуре плавления припоя (900°С). В результате пайки узлов паяльной лампы по данному способу трещин в па- Я ных баллонах при пневмоиспытании не обнаружено, что свидетельствует об исключении трещинообразования в зоне растекания по материалу корпуса баллона . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„12 012

А1 (51)4 В 23 К 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтоескомю свидетельствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3888507/25-27 (22) 27.02.85 (46) 30.09.86. Бюл, 1Ф 36 (72) А.С.Алешин и В.И,Шишкин (53) 621.791.3(088.8) (56) Лашко Н.Ф., Лашко С.В. Пайка металлов. M Машиностроение, 1967, с. 90-91, Сланский А., Воллман Я, Капиллярная пайка, M. 1963, с. 41 (54) СПОСОБ ИНДУКЦИОННОЙ ПАЙКИ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к области пайки, в частности к способу индукционной пайки телескопических соединений. Повышение качества паяных соединений путем исключения растрескивания металла в зоне пайки под влиянием . контакта с жидким припоем осуществляется за счет замыкания сборочного зазора усилием, компенсирующим растягивающие напряжения, возникающие в корпусе в результате локального перегрева, а паяное соединение формируют только со стороны размещения припой.

Сжимающие напряжения в зоне растекания припоя вокруг кромки отверстия в баллоне создают за счет линейного термического расширения входящих в соединение паяемых деталей, замыканием зазора при нагреве ниже темперао туры плавления припоя на 40-50 С и деформацией сжатия металла по кромке отверстия в баллоне на величину, обусловленную перепадом температуры между зоной максимального нагрева под кольцом индуктора (1250 С) и кромкой отверстия в баллоне, соответствующей температуре плавления припоя (900 С).

В результате пайки узлов паяльной лампы по данному способу трещин в паяных баллонах при пневмоиспытании не о обнаружено, что свидетельствует об исключении трещинообразования в зоне растекания по материалу корпуса баллона. з.п. ф-лы, 1 ил.

i 260123 где

DM o Kcc

Изобретение относится к пайке, в частности к способам индукционной пайки телескопических соединений, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при впанвании труб, стержней, патрубков в корпусе сосудов.

Цель изобретения — повышение качества паяных соединений путем исключения растрескивания металла в зоне пайки под влиянием контакта с жидким припоем, На чертеже схематично изображен процесс, впаивания в корпусе баллона двух патрубков.

Способ реализуют следующим образом.

В отверстия корпуса баллона 1 вставляют патрубки 2 и 3, размещая кольца 4 и 5 припоя по периметру паяемых соединений с наружной стороны.

Нагрев зоны соединения ведут токами высокой частоты, индуцируемых в корпусе баллона 1 и патрубкак 2 и 3 при помощи кольцевых индукторов 6 и 7. о

При нагреве до температуры на 40-50 С ниже температуры расплавления припоя производят, замыкание сборочного зазора, а при дальнейшем нагреве до температуры пайки — взаимное прижатие деталей в зоне сопряжения усилием, компенсирующим растягивающие напряжения, возникающие в корпусе в результате локального перегрева непосредственно под индукторами.

При достижении температуры пайки формируют соединение в форме галтели со стороны размещения припоя„ после чего следует охлаждение.

Сжимающие усилия в зоне сопряжения деталей при пайке однородных материалов могут быть обеспечены за счет локального кольцевого перегрева корпуса вокруг отверстия до температуры, задаваемой в зависимости от исходного сборочного зазора из соотношения

8 (О„„,- D,)кт,+ а„ т,— (D,.„- И )к(Т вЂ” Т „ ), диаметральный сборочный зазор между стенками отверстия и впаиваемым патрубком; диаметр зоны максимального перегрева вокруг отверстия, диаметр отверстия при сборке 9 диаметр впаиваемого патрубка при сборке, 5

10 !

Т вЂ” температура замыкания зазора

Ч при нагреве;

Т вЂ” максимальная температура в иа кс о зоне перегрева, С, Т вЂ” температура плавления припп поя, пС, — коэффициент термического линейного расширения металла.

При этом учтено, что отверстия в баллоне при нагреве кольцевыми индукторами уменьшаются. Это обусловлено тем, что внешняя зона металла за кольцом индуктора остается практически холодной, и, естественно, для нагретой части металла, находящегося поц кольцом индуктора, деформация затруднена, Во внутренней зоне от оси кольца индуктора до кромки отверстия, линейное термическое расширение металла не затруднено и происходит в радиальном направлении к центру отверстия.

Сжимающие напряжения в зоне растекания припоя вокруг кромки отверстия в баллоне создают за счет линейного термического расширения входящих. в соединение паяемых деталей, замыканием зазора при нагреве ниже температуры плавления припоя на 40-50 С и деформацией сжатия металла по кромке отверстия в баллоне на величину, обусловленную перепадом температуры между зоной максимального нагрева под

О кольцом индуктора (Т„с, „= 1250 С) и кромкой отверстия в баллоне, соответствующей температуре плавления припоя (Y 900 C).

Пример, Паяли корпус баллона

1 паяльной лампы толщиной 0,8-0,9 мм с патрубком 2 толщиной 5 мм и патрубком 3 толщиной 3 мм. На патрубок 2 и патрубок 3, предназначенные для последующего крепления на них соответственно головки паяльной лампы и насоса, по всей длине шва плотно устанавливали разрезные кольца 4 и 5 припоя иэ проволоки Л63 диаметром 1,5мм.

Затем патрубки 2 и 3 устанавливали в отверстия баллона 1, полученного вытяжкой из листовой стали 0,8КП на прессе в холодном состоянии так, чтобы кольца 4 и 5 опирались на баллон

1, и наносили флюс марки ББ1 (бура

257., борная кислота 757). Собранный узел устанавливали на специальное фиксирующее приспособление для пайки (не показано). Индукторы 6 и 7 для патрубков соответственно диаметрами по оси 30 и 40 мм устанавливали кон1260123 центрично по отношению к впаиваемым деталям и с зазором над днищем баллона 1 у патрубка 2 на 5 мм и патрубка 3 на 7 мм. Внутренние диаметры колец индукторов расположены по отноше- 5 нию к патрубкам с зазорами 1 мм и

3 мм соответственно. ,Диаметральный сборочный зазор между впаиваемыми деталями, патрубком 2 и патрубком 3 и отверстиями в днище 1О баллона 1 для патрубка 2 < 0,36 мм и патрубка 3 0,47 мм. При включении

ТВЧ одновременно осуществляется прогрев впаиваемых деталей и днища баллона вокруг отверстий. Согласно пред- 15 лагаемому соотношению при указанных зазорах максимальная температура перегрева корпуса баллона составляла

1250 С.

При температуре в зоне пайки 20

850 С сборочный зазор замыкался в результате расширения кромки отверстия и патрубка.

После расплавления припоя при

900 С образовывалось паяное соедине- 25 ние в форме галтели.

В результате пайки узлов паяльной лампы по предлагаемому способу трещин в паяных баллонах при пневмоиспытании не обнаружено, что свидетельствует об 10 исключении трещинообразования в зоне растекания припоя по материалу корпуса баллона.

Преимущества предлагаемого способа пайки с интенсивным локальным нагревом по сравнению с пайкой в печах заключаются в малой энергоемкости . процесса и высокой производительности.

Формула изобретения

1 Способ индукционной пайки телескопических соединений, преимущественно типа патрубок — тонкостенный корпус, при котором производят сборку, размещая патрубок в отверстии корпуса и высокотемпературный припой по периметру соединения с наружной стороны, нагрев эоны соединения токами высокой частоты до температуры пайки с локальным кольцевым перегревом участка корпуса вокруг отверстия, формирование паяного соединения и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения качества паяных соединений путем исключения растрескивания металла в зоне пайки под влиянием контакта с жидким припоем, перед расплавлением припоя производят замыкание сборочного зазора и взаимное прижатие соединяемых деталей в зоне сопряжения усилием, компенсирующим растягивающие напряжения, возникающие в корпусе в результате локального перегрева, а паяное соединение формируют только со стороны размещения припоя, 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что сжимающее усилие в зоне сопряжения деталей при пайке однородных материалов создают путем локального кольцевого перегрева корпуса вокруг отверстия, задавая температуру перегрева в зависимости от исходного сборочного зазора, исходя из соотношения

S (П„,„- D,) Т +И„ Т вЂ” (П„ где о — диаметральный сборочный saзор между отверстием и впаиваемым патрубком;

В„„„ — диаметр эоны максимального перегрева вокруг отверстия, D — диаметр отверстия при сбор ке; и „ — диаметр впаиваемого патрубка при сборке;

Т„ — температура замыкания зазора при нагреве;

Т„ „ — максимальная температура в зоне перегрева;

T„„ - температура плавления припоя, - коэффициент термического линейного расширения металла.

1260123

Составитель Ф.Конопелько

Техред A.Кравчук Корректор T,Kîëá

Редактор Е.Копча

Заказ 5166/8 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4