СПОСОБ ПАЙКИ ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ С ДЕРЖАТЕЛЯМИ Российский патент 2010 года по МПК B23K31/02 B23K1/00 H05K3/34 

Изобретение относится к области пайки, а именно к способу пайки электросопротивлением электрических контактов с держателями, и может быть использовано, в частности, на железнодорожном транспорте.

Известен способ пайки электросопротивлением, заключающийся в пропускании электрического тока через прижатые электродами друг к другу изделия с находящимися между ними припоем и флюсом. Припой может использоваться в виде фольги, предварительно покрытой флюсом, в виде пластинок, смоченных с обеих сторон раствором флюса, или в виде проволоки (см. С.В.Лашко и др. Пайка металлов, М., «Машиностроение», 1988, с.216-219). Для соединения электрических контактов из композиционных материалов с держателями на практике применяется данный способ пайки электросопротивлением с использованием серебросодержащих припоев в виде фольги. Недостатком известного способа является высокая стоимость припоя.

Техническим результатом, который может быть получен от использования способа согласно изобретению, является повышение прочности и качества паяного соединения электрических контактов с держателями и снижение затрат.

Указанный технический результат достигается в способе пайки электросопротивлением электрических контактов с держателями, заключающемся в том, что поверхности припаиваемых деталей предварительно смачивают насыщенным водным раствором флюса, затем между деталями размещают смесь припоя на основе меди в виде измельченной стружки с размером частиц 0,5-1 мм и порошка флюса, при этом количество флюса в смеси составляет 3-8 вес.%, сжимают детали электродами и нагревают до температуры пайки электрическим током, пропускаемым через электроды, паяемые детали и припой, причем при достижении температуры 800-820°С и до окончания пайки по контуру соединения дополнительно вводят припой в виде проволочного элемента.

Способ согласно изобретению может применяться для пайки электрических контактов из материалов на основе меди с медными или латунными держателями. При проведении пайки используется припой, не содержащий серебра, например медно-фосфористый с содержанием фосфора 6-10 вес.%.

Использование фосфоросодержащих припоев позволяет получать паяные соединения с высокой температурой разупрочнения (~900°С).

Предварительное смачивание поверхностей припаиваемых деталей насыщенным раствором флюса обеспечивает более полное смачивание соединяемых поверхностей припоем. Стружка припоя с размером частиц 0,5-1 мм тщательно перемешивается с порошком флюса, взятым в количестве 3-8 вес.%. Использование смеси порошка флюса и стружки припоя позволяет равномерно распределить их по поверхностям.

Добавление припоя в виде проволочного элемента в область пайки по контуру паяемого соединения обеспечивает заполнение зазора и приводит к образованию галтелей или наплывов припоя, упрочняющих соединение электрических контактов с держателями.

Предложенный способ иллюстрируется чертежом, на котором представлены внешние виды получаемых паяных соединений: а - образование галтели; б - образование наплыва припоя, где 1 - держатель; 2 - припой; 3 - рабочая часть электрического контакта.

Результатом заявленного процесса пайки является достаточно прочное соединение электрических контактов с держателями, имеющее высокую температуру отпаивания при меньших затратах по сравнению с серебросодержащими припоями.

Пример. Осуществляли пайку электросопротивлением электрических контактов из наноматериала на основе меди с медными держателями контактора КМ-2334 тепловоза серии 2ТЭ116. Пайку проводили на машине контактной сварки МТР-2401.

В первом случае использовали серебряный припой в виде фольги толщиной 0,5 мм. При этом добавления припоя в область пайки не производили.

Во втором случае пайку электрических контактов проводили с использованием порошка меднофосфористого припоя МФ9 с добавлением ~ 6% флюса ПВ-209Х. При достижении температуры в области пайки 800°С производили дополнительное внесение припоя МФ9 в виде проволочного элемента по контуру в область пайки, образуя тем самым галтели (см. чертеж, а).

Электрические контакты, припаяные к держателям известным способом, обладали меньшей прочностью паяного соединения и меньшей температурой отпаивания по сравнению с предложенным способом. При испытании на растяжение прочность паяных соединений, полученных известным способом, составляла 150-190 МПа по сравнения со способом согласно изобретению, позволяющим получить прочность паяного соединения 200-250 МПа.

Таким образом, по сравнению с известным заявленный способ обеспечивает более прочное соединение электрических контактов с держателями, имеющее большую температуру отпаивания.

Изобретение может быть использовано при пайке электрических контактов из материалов на основе меди с медными или латунными держателями, в частности, на железнодорожном транспорте. Поверхности припаиваемых деталей предварительно смачивают насыщенным водным раствором флюса. Между деталями размещают смесь фосфоросодержащего припоя на основе меди в виде измельченной стружки с размером частиц 0,5-1 мм и порошка упомянутого флюса. Количество флюса в смеси составляет 3-8 вес.%. Производят сжатие деталей электродами и нагрев до температуры пайки электрическим током, пропускаемым через электроды, паяемые детали и припой. При достижении в процессе нагрева температуры 800-820°С и до окончания пайки по контуру соединения дополнительно вводят упомянутый припой в виде проволочного элемента. Способ обеспечивает повышение прочности и качества паяного соединения при снижении затрат. 1 ил.

Способ пайки электросопротивлением электрических контактов из материалов на основе меди с медными или латунными держателями, включающий размещение между соединяемыми деталями припоя и флюса, сжатие деталей электродами и нагрев до температуры пайки электрическим током, пропускаемым через электроды, паяемые детали и припой, отличающийся тем, что поверхности припаиваемых деталей предварительно смачивают насыщенным водным раствором флюса, затем между деталями размещают смесь фосфоросодержащего припоя на основе меди в виде измельченной стружки с размером частиц 0,5-1 мм и порошка упомянутого флюса, при этом количество флюса в смеси составляет 3-8 вес.%, а при достижении в процессе нагрева температуры 800-820°С и до окончания пайки по контуру соединения дополнительно вводят упомянутый припой в виде проволочного элемента.