Способ пайки стальных деталей Советский патент 1986 года по МПК B23K1/00 

1

Изобретение относится к способам пайки и может быть использовано при изготовлении паяных конструкций из сталей с некапиллярными сборочными зазорами.

Цель изобретения - повышение проности паяных соединений при повышен ных сбороч 1ых зазорах.

Способ реализуется следующим образом.

Паяные зазоры заполняют порошкообразным наполнителем, размещая частицы сплавов железа с различным содержанием углерода послойно относительно паяемых поверхностей, рядом с зазором размещают припой и производят нагрев до температуры пайки.

При пайке сталей в разнородном сочетании на малоуглеродистую сталь наносят порошок с большим содержанием углерода, например чугун, а на высокоуглеродистую сталь наносят порошок железа, а при пайке сталей в однородном сочетавши на паяемые поверхности наносят порошок чуг уна, а между ними - порошок железа. Тако нанесение наполнителя создает условия для обеспечения связи частиц наполнителя между собой и между наполнителем и пояемым материалом за счет разности концентрации по углероду, способс.твующей массопереносу углерода между .частицами чугуна и железа в наполнителе и между наполнителем и основным материалом.

В результате направленной миграции углерода в. паяном aiBe наблюдается сращивание частиц наполнителя между которыми в большинстве случаев образуются мостики. Частии т цолуч аются вытянутой формы, ориентированными поперек шва и образующими сплошной каркас, соединенный с основным материалом. Образование такой ст{)уктуры в процессе пайки приводит к поБЬшенню прочности паяного соединения.

Сущность способа состоит в следующем .

Паяемую поверхность стальных деталей обезжиривают ацетоном и наносят на нее порошок наполнителя с помощью связки из акриловой смолы, растворенной в растворителе Р5 с добавками дибутилаталата. Порошки наполнителя наносят в следующем порядке: при пайке сталей с разным содержанием углерода на деталь, из472052

готовленную из стали с малым содер-- жанием углерода наносят слой по рошка чугунр, а на деталь из высокоуглеродистой стали - порошок железа;

5 при пайке сталей с одинаковым содержанием углерода на паяемые поверхности наносят порошок чугуна, а между ними - порошок жапеза. Затем детали собирают с зазором 0,1-0,5 мм.

10 У зазора укладывают припой из меди или медно-марганцевого сплава в форме кольца или кубиков. Пайку проводят в печи с низким вакуумом -5 10 мм рт. ст. при и

15 времени выдержки 5-10 мин при температуре пайки . Затем паяные соединения вьшимают из печи и охлаждают на воздухе.

20 Пример. Предлагаемый способ был опробован при найке сталей 20 и 45 в однородном и разнородном сочетаниях паяемых материалов. Сборочный зазор в телескопических сое- .25 динениях от 0,1 до 0,5 мм заполняли наполнителем, состоящим из порошка железа и порошка чугуна дисперсностью 60-160 мкм в определенном про- центтюм соотношении (50:50 или 30:70; JQ послойно, причем-при пайке сталей в разнородном сочетании на малоуглеродистую сталь наносили порошок чугуна, а на высокуглеродистую - порошок железа, при однородном сочетании на паяег гые поверхности наносили порошок чугуна, а между ними - поро-, шок железа. В качестве припоя исполь зовали медь марки М 1 в виде проволоки и припой Мп.

35

40

Пайку проводили следуюшим образом.

45

Медный припой в форме кольца укладывали у зазора, а порошки с раз/шч- ным содержанием углерода наносили послойно на слой пластификатора, которым предварительно покрыва- ли стержень и втулку образца. Пайку проводили в кон- 5 тейнере с вакуумом 5 мм рт. ст. при С и времени выдержки мин. После пайки образцы подвергали механическим испытаниям. Про чностньш свойства пая- 55 ных соединений оценивали по сопротивлению срезу. При пайке медью прочность паяного соединения в однородном соче тании паяемых материалов

J . 12A7205

составляет 20-22 кг/мм, в разнорЪд- При пайке образцов с введением

ном сочетании 25 кг/мм.наполнителя в виде механической смеНаилучшие результаты бьти полу-си порошков с различным содержанием

чены при пайке сталей на однородномуглерода во всех случаях прочность

и разнородном сочетаниях паяемых5 была на 7-10% ниже, чем при послойматериалов медью и сплавом Cu 15%Mnном нанесении порошков,

с наполнителем, состоящим из 30%Предлагаемый способ позволяет

,порошка железа и 70% порошка чугуна.повысить прочность паяных широкозаВ этом случае разрушение происходи- зорных соединений до прочности основло по основному материалу. ю ного материала.