Способ лужения и пайки

 

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки деталей из чугуна, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при ремонте и изготовлении изделий из чугуна Цель изобретения - повышение качества лужения и пайки деталей из чугуна путем повышения прочности сцепления припоя с основным материалом Детали из чугуна, подвергаемые лужению или пайке, погружают в ванну с расплавленным припоем и пропускают через контакт припой - деталь переменный электрический ток с асимметрией амплитуды в полупериодах согласно соотношению д п (3 - 3,5)1п д, где 1д-п, In д - сила тока в направлении деталь - припой и в направлении припой - деталь соответственно. При лужении чугуна припоем на основе латуни наибольшая плотность тока может быть установлена в пределах 1-1,5 А/мм . Пропускание асимметричного тока позволяет уменыцить процессы анодного растворения чугуна, сохранив положительное воздействие электрического тока - увеличение адгезии припоя 1 з п ф-лы, 1 табл (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 23 К 1/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2. (21) 4689934/27 (22) 30.03.89 (46) 23.06.91, Бюл.%23 (71) Курганский сельскохозяйственный институт (72) М.И.Мялин, В,Н,Турыгин и В.И.Портнов (53) 621.791.36 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1143541. кл, В 23 К 1/08, 1983. (54) СПОСОБ ЛУЖЕНИЯ И ПАЙКИ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки деталей из чугуна, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при ремонте и изготовлении изделий из чугуна, Цель изобретения — повышение качества лужения и пайки деталей из чугуна путем повышения

Изобретение относится к пэйке, в частности к способам пайки деталей из чугуна, и может быть испольэогано в различных отраслях народного хозяйства при ремонте и изготовлении иэделий из чугуна.

Цель изобретения — повышение качества лужения и пайки деталей иэ чугуна путем повышения прочности сцепления припоя с основным материалом, Способ реализуют следующим образом.

Детали из чугуна, подвергаемые лужению или пайке, погружают в ванну с расплавленным припоем и пропускают через контакт припой — деталь переменный электрический ток с асимметриеи амплитуды в полупериодах согласно соотношению

In-п = (3 — 3,5) In-д.

„„Я „„1657310 А1 прочности сцепления припоя с основным материалом. Детали из чугуна, подвергаемые лужению или пайке, погружают в ванну с расплавленным припоем и пропускают через контакт припой — деталь переменный электрический ток с асимметрией амплитуды в полупериодах согласно соотношению

1д-n = (3 3,5)In-д, где !д-n, In-д — сила тока в направлении деталь — припой и в направлении припой — детал ь соответственно. П ри лужении чугуна припоем на основе латуни наибольшая плотность тока может быть установлена в пределах 1 — 1,5 А/мм . Пропу2 скание асимметричного тока позволяет уменьщить процессы анодного растворения чугуна, сохранив положительное воздействие электрического тока — увеличение адгезии припоя. 1 з,п.ф-лы, 1 табл. где lq-n и 1и-д — сила тока в направлении деталь — припой и в направлении припой— деталь соответственно.

При лужении чугуна припоем на основе латуни наибольшая плотность тока может быть установлена в пределах 1 — 1,5 А/мм .

Пропускание асимметричного тока позволяет уменьшить процессы анодного растворения чугунной детали (за счет кратковременного приложения отрицательного потенциала на деталь) и в то же время сохранить положительное свойство электрического тока -- увеличить адгезию припоя эа счет изменения величины поверхностных натяжений, что, в свою очередь, повышает скорость растекания припоя по твердой поверхности (в реальных условиях, особенно для твердой фазы иэ чугуна, скорость расте1657310 кания припоя мала). Увеличение скорости растекания выравнивает время контакта жидкой фазы с твердой, устраняет такой дефект, как непропаивание одного места детали и сильное растворение другого. Однако сохранить положительное действие электрического тока и уменьшить процесс анодного растворения детали можно только при определенных соотношениях силы токов в полоупериодэх, а именно в случае анод — деталь, катод — припой, электрический ток должен быть в 3 — 3,5 раза больший, чем для случая анод — припой. Наибольшую плотность тока при использовании в качестве припоя латуни ограничивают в пределах

1,0 — 1,5 Аlмм, тэк как увеличение плотности тока до 1,0 — 1,5 А/мм усиливает его г положительное действие на адгезию и растекание, Дальнейшее увеличение плотности тока за счет выделения дополнительного тепла в переходной зоне усиливает процессы растворения деталей и делает неэффективным использование асимметричного тока. При соотношении д-и/!n-д < 3 процессы растворения подавляются также эффективно, однако в этом случае необходимо снижать !д-и (тэк как плотность тока ограничена 1,0 — 1,5 А/мм, г а это ухудшает адгезию и растекаемость припоя. В случае пайки или лужения площадей более 1000 мм плотность тока принимают равной 1,0 Аlмм, а cooTHoLUpние г ! д n/In-д =- 3,5, TBK как первоначально соединение припоя с деталью происходит в отдельных местах и фактическая плотность тока большая.

Пример 1. Производят лужение кулачков из серого чугуна СЧ20 латунью Л63.

Величина облуживаемой площади на каждом кулачке 260 мм . Лужение ведут в трубчатой печи Тамана, В зону нагрева помещают поддон Lý графита. заполненный латунью Л63 с флюсом АН-ШТ2. Поддон имеет токоподвод. Кулачки закрепляют токоподводящими зажимами и погружают в расплавленный припой, пропускают электрический ток.

Режимы процесса и результаты испытаний представлены в таблице.

Качество лужения в случае режимов 3 и

6 хорошее, прочность сцепления нанесенного слоя находится на уровне прочности основного металла (серого чугуна СЧ20). Режимы 3 и 6 точно соответствуют предлагаемому способу, Кулачок, луженый по режиму

1, имеет 20% необлуженной площади, что при пайке снижает прочность сцепления, 5

Кулачки с режимами 2.4 и 5 имеют растворение основного металла, В зонах растворения имеются микротрещины. которые не позволяют оценить прочность сцепления нанесенного слоя с основным количественно (нанесенный слой разрушается уже при подготовке образца). Причина низкого качества полученных слоев заключается в следующем: режим 2 — l -n = 4ln-д, режим 4 процесс закончен после окончания нарастания силы электрического тока через 10 с, режим 5 — максимальная плотность тока установлена более 1,5 А/мм 1,8 А/мм . г г

Пример 2. Производят пайку пластин из серого чугуна СЧ15 припоем ЛОК 59-1-03

Величина паяемой площади 1100 лм, пайку ведут в трубчатой печи Тамана. В зону нагрева помещают поддон из графита, заполненный припоем с флюсом АН-ШТ1.

Пластины, соединенные с зазором и закрепленные токоподводом, погружают в припой.

Через детали и припой пропускают асимметричный электрический ток плотностью 1

А/мм (!д „= 1100 А) с соотношением !д и =г

3,5 In д. После вырезки образцов из соединения установлено, что прочность соединения составляет 80 — 100 МПа, поры и несплэнления отсутствуют.

Полученные результаты подтверждают улучшение качества лужения или пайки деталеи из чугуна предлагаемым способом, Прочность паяного соединения при растяжении находится на уровне прочности основного металла, на 30 — 40 уменьшается время лужения или пайки.

Формула изобретения

1. Способ лужения и пайки, включающии погружение деталей в расплавленный припой и пропускание электрического тока через контакт припой — деталь, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества лужения и пайки деталей из чугуна путем повышения прочности, сцепления припоя с основным материалом, уменьшения подплавления и растворения последнего в рэсплаве, пропускают переменный электрический ток с асимметрией амплитуды в полупериодах согласно соотношению ! д-л = (3 3,5) п-д, где !д-„и In д — сила электрического тока в направлении деталь — припой соответственно.

2. Способ по п.1, отличающийся

|ем, что наибольшая плотность тока при лужении чугуна припоем на основе латуни уста авливается н пределах 1 — 1,5 Аlмм . г

1057310

Лайка пластин

Обслужива i u кулачл и согласно режиму

Ма те ри алы:

Л63 ЛЬЗ ЛЬЗ ЛЬЗ ЛЬЗ Л63 ЛОК59-1-03

СЧ20 СЧ20 С«20 СЧ20 СЧ20 СЧ20 СЧ15

А Н ШТ2 АН-ШТ1

Пчощапь поверкнс сти обслужи1 вания (панки 1, мм 260 260

260 260 260 260 1100

1100

365 280 285

145 70 85

315

Максимальная плот2. ность тока Аlмм

1,0

1,1 1,1 1,8 1,5

3,4 3,4 3,4 3

1,4

3,5

2,5

Q . I i. g

Время лужения и панки, с

23

10

13

Прочность сцепления, МПа

140-150 80-100

127 150

100

100 100 100 100 100

Растворение попе рхности мм

1,2

0,5

Составитель Л.Абросимова

Техред М.Моргентал Корректор М,Демчик

Редактор А.Козориз

Заказ 1679 Тираж 534 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Папам.. гры режима и .àðàê T«ри< тики соединения припоя детале и ф.пкмс а

Сила тока че р з контактирукмц » фазы, А

1.

Качество облуживания (величина облуживаемой плоп али)>

1 2г

285 480 390

85 140 130