Способ изготовления слоистых трубчатых изделий Советский патент 1989 года по МПК B23K31/06 

1

Изобретение относится к области пайки, в частности к способам изготовления многослойных металлических И металлокерамических трубчатых изделий, применяемых в радиоэлектронной, электротехнической, атомной и других областях промьшшенности.

Известен способ соединения биметаллических трубчатых заготовок, при котором в камеру установки загружают внутреннюю гильзу, на поверхность которой нанесен припой, наружную гильзу устанавливают в индуктор, после чего объем герметизируют и создают вакуум, наружную гильзу разогревают до и в нее вводят внутреннюю гильзу, которая, разогреваясь, расширяется и вступает в контакт с наружной. Недостатком способа являются невозможность получения биметаллических труб большой протяженностью изза присутствия технологических допус:ков (стрелапрогиба, овальности, разнотолщинность и др.) по длине труб и образование пор за счет усадки маОдтериала припоя при затвердевании в

4 00 процессе соединения труб. Известен способ изготовления слоистых трубчатых изделий, включающий нанесение припоя на наружную поверхность охватываемого элемента, сборку элементов изделий и локально-кольцевой нагрев

до температуры пайки с осадкой охватывающего элемента на охватываемый элемент путем растяжения охватыва1сщего элемента вдоль его оси.

Недостатком способа является растрескивание охватывающего элемента из-за взаимодействия расплавленного припоя с металлом, находящимся в капряженном состоянии (эффект Ребиндера). Целью изобретения является исключение растрескивания охватывающего элемента в процессе пайки. Цель достигается тем, что в спосо бе изготовления слоистых трубчатых изделий, включающем нанесение припоя на наружную поверхность охватываемого элемента, сборку элементов изделия и локальйо-кольцевой нагрев до темпера.туры пайки с осадкой охватывающего элемента на охватываемьй эле мент путем растяжения охватывающего элемента вдоль его оси, осадку охватывающего элемента производят до пай ки при температуре меньшей температу ры плавления припоя. Форма охватываемых элементов может быть в виде цилиндров, трубок или таблеток, а материалы металличес кие или керамические, которые исполь зуются при изготовлении изделий в различных областях техники. В эксперимент.ах при осадке охватывающих эле ментов на охватываемые при температу ре нагрева припоя ниже 0,7 Т, наблю далось недостаточное уплотнение припоя, а при температуре припоя Т лобразуется жидкая фаза, которая приводит к растрескиванию охватывающего элемента. , П р и м е р осуществления способа В трубы из стали ЭЙ 852 диаметром 13,6 X 0,3 длиной 1500 мм помещали на бор керамических трубок из окиси алк миния диаметром 12,8x0,5 длиной 50 ММ, на поверхность которых была нанесена медь толя1иной 50 мкм вакуум ным напылением с пористостью . .Производили осадку трубы на керамические элементы в специальном приспособлении для зонного нагрева и деформации при , 7АО°С, 9ВО°С 1050 С. . Нагрев осуществляли кольцевым электронным пучком с шириной пучка 0,3 мм. Замер температуры наружной оболочки осуществляли дистанционно датчиком инфракрасного излучения. Скорость движения -изделия относительно источника нагрева составлял 10 мм/мин. Растягивающее усилие регистрироваи тензодатчиками. Величина осевой деформации составляла 4%. Повторный нагрев изделия до 1100 С осуществляли кольцевым электронным пучком без деформации оболочки. Осадка при температурах выше температуры плавления меди в большинстве случаев приводила к разрушению наружной трубы. Металлографические исследования показали, что осадка наружной трубы при температуре 700°С (зонный нагрев и деформация) с последующим расплавлением меди приводило к .несплотности соединения (до 10-15% пор) за счет недостаточного уплотнения напыленного слоя меди. При температуре осадки и 980°С с последующим расплавлением меди соединение керамических трубок с наружной трубой произошло по всей длине без видимых дефектов. Дефектов во внешней трубе также не обнаружено. Аналогичные результаты было получены при осадке наружной трубы, когда изменяли скорость движения изделий через источник нагрева и величину осевой деформации как в меньшую, так и в большую сторону. Преимущество данного способа по сравнению с известным повьш1ение качества изделий .за счет устранения влияния жидкого металла в процессе деформации.

. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий нанесение припоя на наружную поверхность охватываемого элемента, сборку элементов изделия и локально-кольцевой нагрев до температуры пайки с осадкой охватывающего элемента на охватываемый элемент путем растяжения охватывающего элемента вдоль его оси, отличающийся тем, что, с целью исключения растрескивания охватывающего элемента в процессе пайки., осадку охватывакяцегр элемента производят до при температуре ниже температуры плавления припоя. (Л