Способ пайки труб из металла с различными коэффициентами термического расширения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПН

ИЗОБ

579110

К АВТОРСКО (6!) Дополнительно (22) Заявлено 12.0 с присоединением (23) Приоритет (43) Опубликовано (45) Дата опублик

2 (5l) М. Кл

В 23 К 1/20

В 23 К 33/00

Государственный иоиитет

Сааета Министраа СССР аа делам иэааретений и аткрытий (53) УДК621.791..3 (0BB.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Заболотский, В. А. Игнатов и В, И. Шиян (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПАЙКИ ТРУБ ИЗ МЕТАЛЛОВ С РАЗЛИЧНЫМИ

КОЭФФИЦИЕНТАМИ ТЕРМИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ

Изобретение относится к пайке, в частности к способам подготовки поверхности деталей к пайке.

Известен способ пайки трубы с патрубком, при котором соединение осуществляется но конусной поверхности, при этом наружную поверхность конца трубы протачио вают под углом 11,00 . Припой изготавливается в виде конусной втулки с максимальной толщиной стенки 0,13 мм и располагается между паяемыми поверхностями 1 .

Недостатком этого способа является то, что он не сочетает в себе одновременно оптимального конструктивного оформления узла и особенностей технологических процессов, 1к происходящих при пайке разнородных материалов.

При этом способе опасность получения несоосности паяемых деталей практически исключена, так как зазор в процессе нагре- р> ва выбирается за счет перемешения. конусных поверхностей относительно npyr друга, т.е. происходит самоцентрирование. Однако при пайке деталей с большой разницей коэффициентов линейного расширения (особенно

2 при пайке массивных тяжелых деталей) припой будет выдавлен из стыка. Увеличение же разницы в конусности сопрягаемых деталей может привести к потере соосности в паяном узле.

Известен способ пайки труб из металлов с различнымп коэффициентами термическог6 расширения (КТР), при котором сочленяемые поверхности выполняют с одинаковым углом конусности, обеспечивающим самоторможение, трубу из металла с большим коэффициентом термического расширения расттолагают снаружи, размещают в зазоре припой и производят пайку с поджатием труб в осевом направлении (2J.

Недостатком данного способа является то, что при пайке деталей (особенно мас» сивных) из металлов, имеющих большое р83личие в КТР (например молибдена с нержавеющей сталью), при охлаждении в шве возникают напряжения сжатия, в результате которых в процессе охлаждения (кристаллизации-) припой выдавливается из стыка практически полностью, вследствие чего между паяемыми поверхностями либо вообще нет

579110

10 прослойки, либо ее толщина меньше минимально допустимых значений. Прочность тя кого соединения может быть значительно. ниже, чем в плоских паяиых соединениях.

Известен также способ пайки соединений внахлестку, при котором на паяемые поверхности наносят накатку с направлением впадин и выступов перпендилулярно действию срезающего усилия 3 (.

Прочность паяных соединений от нанесения накатки возрастает.

Бель изобретения — повышение прочности и работоспособности паяных соединений конической формы при наружном расположении трубы из металла с большим КТР> чем у внутренйей трубы.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу на конической поверхности одной из соединяемых труб выполняют коль. цевые канавки. 20

Способ поясняется чертежом, на котором изображено соединение до пайки.

Труба 1 изготавливается из металла с меньшим КТР, а труба 2 — с большим KTP.

Процесс образования паяного соединения происходит следующим образом, При достижении температуры пайки узел начинает охлаждаться. Вследствие разницы

КТР и, следовательно, большей усадки детали 2 происходит заклинивание детали 1 в детали 2, в результате чего припой 3 выдавливается в канавки 4. По мере остывания припой кристаллизуется, надежно соединяя обе части детали в районе кольцевых

;канавок. 35

Пример . Производят пайку в вакууме биметаллических переходников молибден+ сталь марки Х16Н4Б припоя ли на основе меди ПЖ-36 и на основе серебра ПСр-72. ,Диаметр соединяемых деталей 65 мм, рл- 40 шина стенки 8 мм. Угол конусности 7 .

На конусной поверхности молибденовой детали через каждые 2 мм цротачивают трапецеидальиью канавки шириной 2 мм и

° -" "ъ о глубиной 0,3 мм с углом 45 у основания 4 трапеции (расстояние между канавками и их.

4 количество определяется требованием прочности). Припой помещают между паяемыми поверхностями.

Температура пайки припоем ПЖ-36 о о

1130 С, а припоем ПСр-72 — 850 С.

Испытания показывают высокое качество паяных соединений.

Узел выдерживает испытание давлением

800 атм без потери вакуумной плотности соединения.

Основные пр еимущества предлагаемого способа следующие: можно лаять трубы из металлов с любой разницей коэффициентов линейного расширения; предлагаемое конструктивное оформление паяного узла позволяет выполнять пайку массивных толстостенных изделий, гарантируя высокое качество соединений; обеспечивается необходимая соосность паяного узла.

Формула изобретения

Способ пайки труб из металлов с различными коэффициентами термического расширения, при котором сочленяемые поверхности выполняют с одинаковым углом конусности, обеспечивакпцим самоторможение, трубу из металла с большим коэффициентом термического расширения распологают снаружи, размещают в зазоре припой и производят пайку с поджатием труб в осевом направлении, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и работоспособности паяных соединений, на конической поверхности одной из соединяемых труб выполняют кольцевые канавки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США ¹ 3427707, кл. 29-482, 1969.

2. Гладков А. С., Подвигина О. Ч.

Чернов О, В. Пайка даталей электровакуумных приборов, "Энергия, М., 1967, с. 250-251.

3. Авторское свидетельство ¹ 342742, кл. В 23 К 1/20, 579110

Составитель Ф. Конопелько

Редактор И. Бродская Техред H. Бабурка Корректор, Л. Небола

Заказ 4301/17 "Тираж 1207 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4