СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ ПРИПОЕВ Российский патент 2004 года по МПК B23K35/40 

Изобретение относится к области создания неразъемных соединений металлических материалов и может быть использовано при изготовлении паяных изделий в машиностроении.

Известен способ формообразования железоуглеродистых припоев (Малая Советская Энциклопедия, 3 издание, T.1, С. 383, 1958), который заключается в заливке расплавленного припоя в зазор между двумя прокатными валками, вращающимися навстречу струе расплава и имеющими параллельные оси, расположенные горизонтально. Данный способ по сути своей представляет собой совмещение в едином технологическом цикле двух способов формообразования металлических материалов - литье и обработку давлением. Однако подобное совмещение применительно к формообразованию железоуглеродистых припоев ограничивает возможности данного способа и является недостатком. Например, форма припоя типа “колпачок” может быть получена с помощью каждого из способов, в то время как совмещение их данную возможность исключает полностью.

Кроме того, известен способ формообразования железоуглеродистых припоев, являющийся прототипом предлагаемого изобретения (Технология материалов в приборостроении. Ред. Малов А.Н. - М.: Машиностроение, 1970. С. 59-60). При выполнении данного способа, как и аналога, имеет место совмещение вышеотмеченных способов формообразования металлических материалов, однако недостаток аналога при этом устраняется.

Способ заключается в том, что литейную форму и литейный стержень подогревают до некоторой температуры, после чего в отверстие формы заливают порцию расплава железоуглеродистого припоя и вводят в это отверстие стержень, имеющий подвижность относительно формы. При этом стержень соединен со специальным устройством, создающим на него внешнее избыточное давление, которое передается расплаву припоя. В результате расплав припоя после перераспределения в форме воспринимает приложенное давление, которое поддерживают до конца затвердевания отливки припоя. Однако указанный способ имеет недостатки, заключающиеся в необходимости предварительного подогрева формы и стержня перед заливкой формы расплавом, а также в необходимости поддерживать приложенное к расплаву внешнее избыточное давление до конца затвердевания отливок припоя. Отмеченные недостатки прототипа усложняют процесс формообразования припоев, что снижает его технологичность.

Задачей изобретения является создание способа формообразования железоуглеродистых припоев более технологичного за счет упрощения процесса.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе, заключающемся в том, что в литейную форму вводят подвижный литейный стержень определенного веса до контакта с навеской твердого припоя, предварительно размещенную на дне формы. После этого навеску нагревают до расплавления и проводят формообразование отливки припоя за счет собственного веса стержня.

Способ осуществляется следующим образом для случая получения железоуглеродистого припоя в форме “колпачка”. При этом используются литейная форма в виде “стакана” и подвижный литейный стержень в виде “грибка”, изготовленные из нетокопроводящего огнеупорного материала (шамота).

Размеры и формы “стакана” и “грибка” должны обеспечивать: 1. самоцентрирование ножки “грибка” относительно внутренней поверхности “стакана”; 2. заданную толщину тела “колпачка” из железоуглеродистого припоя; 3. возможность извлечения “колпачка” из “стакана” и снятие его с ножки “грибка”.

При выполнении способа литейную форму, расположенную в кольцевом индукторе высокочастотной установки индукционного нагрева, укладывают навеску твердого припоя, после чего вводят в форму подвижный литейный стержень определенного веса, который опирают на навеску и включают нагрев. В процессе плавления навески припоя стержень постепенно опускается в форму под собственным весом, в результате чего происходит перераспределение расплава припоя внутри формы. При окончательном расплавлении навески припоя, фиксируемом по моменту достижения контакта выступающей части стержня (“шляпки") с верхней горизонтальной поверхностью формы, нагрев отключают, а затвердевание отливки (“колпачка”) припоя происходит в естественных условиях.

Из вышеописанной последовательности выполнения операций по получению отливки железоуглеродистого припоя требуемой формы следует сделать вывод, что предлагаемый способ является более технологичным за счет простоты осуществления, так как не требует предварительного подогрева литейной формы и литейного стержня, а также необходимости создания избыточного внешнего давления на расплав припоя, отливка которого затвердевает в естественных условиях.

Способ может быть использован при изготовлении паяных изделий с использованием припоя сложной формы, например, в виде “колпачка”. На дне литейной формы предварительно размещают навеску твердого припоя. Вводят в указанную форму подвижный литейный стержень определенного веса до контакта с размещенным припоем. Навеску припоя нагревают до расплавления. Формообразование отливки припоя происходит в результате опускания литейного стержня под действием его собственного веса. Стержень постепенно опускается в форму. Способ прост и технологичен.

Способ формообразования железоуглеродистых припоев, при котором в литейную форму вводят подвижный литейный стержень, отличающийся тем, что стержень определенного веса вводят в упомянутую форму до контакта с навеской твердого припоя, предварительно размещенной в форме, после чего навеску припоя нагревают, при этом в процессе его расплавления производят формообразование отливки припоя в результате опускания литейного стержня под действием его собственного веса.