ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК B23K35/26 

Описание патента на изобретение RU2070496C1

Изобретение относится к области пайки, в частности к составу припоя, который может быть использован при пожаровзрывобезопасном ремонте нефтепромыслового оборудования, магистральных нефтегазопроводов и аммиачных холодильных систем способом низкотемпературной пайки.

Известен припой, содержащий, мас.

Медь 1-6
Индий 0,05-5
Германий 0,01-1
Олово остальное [1]
Известный припой обладает низкой прочностью и недостаточной коррозионной стойкостью, а также имеет узкий интервал кристаллизации при относительно высокой температуре начала плавления (солидус) припоя. Вышеуказанные недостатки известного припоя создают невозможность применения его для проведения ремонтных работ методом низкотемпературной пайки на действующих нефтегазопромысловых объектах и магистральных нефтегазопроводах при наличии пожаровзрывоопасных углеводородных или аммиачных систем.

Известен припой для пайки нефтегазопромыслового оборудования, содержащий, мас. индий 20-25; свинец 9-11; германий 0,5-1; висмут 19-21; олово - остальное [2]
Известный припой используется при проведении ремонтных работ, основанных на низкотемпературной пайке магистральных трубопроводов и резервуаров с углеводородной средой в условиях низких температур окружающей среды.

Известный припой имеет широкий интервал кристаллизации 71-153oC, обеспечивая в этом температурном интервале пастообразное состояние припоя, которое позволит формирование вертикальных и потолочных швов.

Однако известный припой не обеспечивает хорошую смачиваемость стальных изделий, механическую прочность и коррозионную стойкость паяных соединений при пайке в интервале 125-185198>C.

Цель изобретения состоит в повышении механической прочности и коррозионной стойкости паянного соединения.

Поставленная цель достигается тем, что припой для пайки нефтегазопромыслового оборудования, содержащий олово, индий, свинец, дополнительно содержит кадмий, цинк, никель, германий при следующем соотношении компонентов, мас.

Олово 45-47
Кадмий 15-16
Индий 4-5
Цинк 2-2,5
Никель 1,5-2
Германий 0,5-0,7
Свинец остальное.

Введенный в состав припоя никель совместно с имеющимся в нем германием, а также с другими элементами образует ряд интерметаллидных соединений с температурой полного расплавления выше 185oC. Одновременно с этим в припое образуется многокомпонентная эвтектика с температурой плавления 125oC.

Таким образом, интервал кристаллизации припоя, обусловленный этими соединениями, составляет 125-185oC.

Припой находится с пастообразном состоянии в широком интервале.

Указанное свойство припоя позволяет удерживать его на вертикальных поверхностях.

Наличие никеля в припое до 1,5-2% при заявленном соотношении компонентов дополнительно упрочняет и активизирует припой, т.к. никель образует с железом (паяемой сталью) непрерывный ряд твердых растворов, а с кадмием, входящим в состав припоя, фазу типа α латуни. Именно это повышает смачиваемость стальных изделий и механическую прочность паяных соединений.

Наличие повышенного содержания никеля в припое при заявляемом соотношении компонентов позволяет максимально сблизить разницу электродных потенциалов относительно стали, за счет чего и повышается коррозионная стойкость паяного соединения.

Образцы сплавов выплавлялись в аллундовых тиглях в атмосфере аргона при 1200-1300oC с использованием индукционного нагрева. Выплавленные сплавы разливались в изложницы для придания им формы, удобной для последующих исследований.

В таблице 1 приведены показатели физико-механических и коррозионных свойств данного припоя.

Из таблицы 1 следует, что оптимально установленное количество компонентов, входящих в состав заявляемого припоя, обусловлено следующими причинами.

При содержании введенных в состав припоя кадмия, цинка, никеля, содержании олова, индия меньше минимально заявляемого, а свинца выше минимально заявляемого снижаются механические свойства, повышается температура начала плавления и заметно ссужается интервал кристаллизации припоя, вместе с этим снижается коррозионная стойкость за счет увеличения скорости коррозии в водном растворе 0,1 н. NaCl. Поэтому дальнейшее снижение содержания олова, кадмия, индия, цинка, никеля, германия и повышение содержание свинца в компонентном составе припоя нецелесообразны.

При содержании компонентов припоя выше максимально заявляемого, а свинца меньше минимально заявляемого практически не изменяются механические свойства, температура плавления и интервал кристаллизации припоя, но заметно снижается коррозионная стойкость за счет увеличения скорости коррозии в водном растворе 0,1 н. НCl. Поэтому дальнейшее повышение олова, кадмия, индия, цинка, германия, никеля и снижение свинца в компонентном составе припоя не целесообразны.

Именно такой оптимально установленный состав компонентов в заявляемом припое, как видно из таблицы, позволяет повысить коррозионную стойкость паяного соединения в водном растворе 01 н. НCl и в водном растворе 0,1 н. NaCl, при этом значительно улучшаются механические свойства, увеличивая соответственно прочность паяного соединения.

В процессе пайки возможно применение различных низкотемпературных сред (флюсов), в том числе и на основе хлористых солей.

Данный припой целесообразно использовать при проведении ремонтных работ, основанных на низкотемпературной пайке нефтегазопромыслового оборудования нефтегазопроводов, аммиачных холодильных систем и других металлических сооружений, предназначенных для хранения и транспорта пожаровзрывоопасных и токсичных сред.

Похожие патенты RU2070496C1

название год авторы номер документа
Припой для пайки нефтегазопромыслового оборудования 1988
  • Соловьев Анатолий Дмитриевич
  • Котлов Юрий Григорьевич
  • Лозовая Валентина Ивановна
  • Яковенко Петр Григорьевич
  • Савельев Павел Анисимович
SU1606294A1
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ПРИПОЙ 1984
  • Соловьев А.Д.
  • Левин Г.И.
  • Яковенко П.Г.
  • Котлов Ю.Г.
  • Поляков С.Г.
  • Клюк Б.А.
SU1139038A1
Припой для низкотемпературной пайки 1987
  • Соловьев Анатолий Дмитриевич
  • Яковенко Петр Григорьевич
  • Белецкий Юрий Иванович
  • Иванченко Владимир Григорьевич
  • Котлов Юрий Григорьевич
  • Цой Ефим Александрович
  • Киселев Геннадий Александрович
  • Шумилов Юрий Александрович
SU1479250A1
ПРИПОЙ НА ОСНОВЕ СВИНЦА 2013
  • Каблов Евгений Николаевич
  • Лукин Владимир Иванович
  • Рыльников Виталий Сергеевич
  • Лисицкий Борис Серафимович
  • Соловьева Галина Федоровна
  • Черкасов Алексей Филиппович
  • Афанасьев-Ходыкин Александр Николаевич
RU2547979C1
ПРИПОЙ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПАЙКИ 2002
  • Пришвин Д.С.
  • Шишкина З.И.
  • Павлов Б.А.
  • Щербаков Н.В.
RU2219030C1
КОМПОЗИЦИОННЫЙ ПРИПОЙ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПАЙКИ 1996
  • Иванов Г.П.
  • Худошин А.А.
RU2100164C1
Припой для пайки вакуумных систем 1987
  • Соловьев Анатолий Дмитриевич
  • Сандлер Лев Моисеевич
  • Наглюк Ярослав Васильевич
  • Яковенко Петр Григорьевич
SU1512741A1
ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ ЦИНКА И ЕГО СПЛАВОВ 1996
  • Вайнерман А.Е.
  • Чумакова И.В.
  • Карпов В.В.
  • Архипова Л.Т.
  • Сорин В.Г.
  • Асеев М.Ю.
RU2138378C1
ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ 2008
  • Павлова Маргарита Анатольевна
  • Лебедев Михаил Владимирович
  • Семенюк Сергей Степанович
RU2374056C1
ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ 1993
  • Белозеров В.Я.
  • Кейлин В.И.
  • Стародубцев Ю.Н.
RU2096150C1

Реферат патента 1996 года ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Использование: при пожаровзрывобезопасном ремонте нефтегазопромыслового оборудования, магистральных нефтегазопроводов и аммиачных холодильных систем. Сущность изобретения: пайка осуществляется припоем, содержащим следующие компоненты, мас. %: олово 45-47; кадмий 15-16; индий 4-5; цинк 2-2,5; никель 1,5-2; германий 0,5-0,7; свинец - остальное. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 070 496 C1

Припой для пайки нефтегазопромыслового оборудования, содержащий олово, индий, германий, свинец, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кадмий, цинк, никель при следующем соотношении компонентов, мас.

Олово 45 47
Кадмий 15 16
Индий 4 5
Цинк 2,0 2,5
Никель 1,5 2,0
Германий 0,5 0,7
Свинец Остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1996 года RU2070496C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Припой для высокотемпературной пайки 1982
  • Большова А.М.
  • Чернов В.С.
  • Беленький Л.Я.
  • Семенов Л.П.
  • Мутовин В.Д.
  • Репка Ю.И.
  • Быченко В.Д.
  • Прибылов Ю.И.
SU1043936A1
Прибор для равномерного смешения зерна и одновременного отбирания нескольких одинаковых по объему проб 1921
  • Игнатенко Ф.Я.
  • Смирнов Е.П.
SU23A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Припой для пайки нефтегазопромыслового оборудования 1988
  • Соловьев Анатолий Дмитриевич
  • Котлов Юрий Григорьевич
  • Лозовая Валентина Ивановна
  • Яковенко Петр Григорьевич
  • Савельев Павел Анисимович
SU1606294A1
Прибор для равномерного смешения зерна и одновременного отбирания нескольких одинаковых по объему проб 1921
  • Игнатенко Ф.Я.
  • Смирнов Е.П.
SU23A1

RU 2 070 496 C1

Авторы

Соловьев А.Д.

Белецкий Ю.И.

Клюк Б.А.

Салюков В.В.

Вершинин Н.И.

Даты

1996-12-20Публикация

1994-06-21Подача