Способ диффузионной пайки меди и ее сплавов Советский патент 1986 года по МПК B23K1/20 

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки с нанесением припоя в форме покрытий, и мо жет быть использовано в различных от раслях машиностроения.

Целью изобретения является повыше ние прочности и вакуумной плотности паяных соединений.

Способ осуществляют следуюп1 1м образом.

Паяные поверхности обрабатывают механически по классу чистоты 2,5. На одну из паяемых поверхностей нано сят покрытие, состоящее из слоя олова и слоя индия, или на одну из паяных поверхностей наносят покрытие., состоящее из слоя олова, а на вторую паяную поверхность - покрытие из индия.Далее производят сборку деталей с поджатием,обеспечивающим контактиро вание паяемых поверхностей.и нагрев в . вакууме или атмосфере инертных газов до 870-940 С и с выдержкой 20-120 мин

Экспериментально установлено, что при осуществлении процесса диффузион ной пайки меди и ее сплавов с нанесе нием оловянного и индиевого покрытий в паяном шве подавляется образование рыхлот и пор, свойственных диффузион ной пайке меди при использовании оло вянного покрытия,

При нанесении слоев олова - индия могут быть использованы любые извест ные способы: облуживание, термовакуумное напыление электролитическое осаждегше и т.д.

При использовании в качестве припоя покрытий олова и индия толщина покрытий колеблется от 5 до 50 мкм. При взаимодействии с паяемым материа лом в процессе высокотемпературной пайки образовавшийся расплав сравнительно легко насьт;ается медью, что исключает образование хрупких галтелей в элементах конструкций.

Пример. Производили диффузионную пайку медных стержней по тор цам. Диаметр стержней 12 мм, марка меди Ml, Торцы стержней предварительно обрабатывали токарным способом до класса чистоты 2,5. На поверх ность торцов наносили известналм способом слой олова, затем - слой индия. Стержни с индиевым и оловянным покрытием на торцах собирали в фиксирующем приспособлении и после это- ВНИИПИ Заказ 4864/10

Проиэв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

10

20

го загружали в вакуумную печь. Нагрев производ1ши при остаточном давлении газов 10 гПа. Температура пайки составляла 900°С, длительность выдержки при указанной температуре бьша 40 мин. После охлаждения паяные швы подвергали механическоьту испытанию, металлографическому и микро- рентгеноспектральному обследованию.

Механические испытания показали, что под действием растягивающей нагрузки паяные стержни разрушаются по основному материалу. Разрушающее напряжение 174,4 МПа, относительное удлинение 19% место разрушения расположено вдали от паяного шва.

Металлографическое и микрорентге- носпектральное исследования показали, что структура паяных швов представляет собой твердый раствор олова и индия в меди, и в шве практически отсутствуют неспаи, рыхлотй и эвтек- тоидные составляющие, свойственные паяным швам, полученным при использовании на паяной поверхности одного оловяного покрытия.

Для сравнения производили пайку аналогичных стержней цри использовании одного оловянного покрытия. Сборка и нагрев стержней были такими же, как для вьше описанных. При технических испытаниях этих стержней разрушение происходило по паяным швам без ощутимых признаков пластической деформа- 35 ции. Разрушающее напряжение составляло 78,5 МПа.

Полученные таким образом паяные швы содержат неспаи, рыхлоты, поры, крупные эвтектоидные включения, отри- О цательно влияющие на механические

свойства и вакуумную плотность соединений.

25

30

45

Формула изобретения

Способ диффузионной пайки меди и ее сплавов, включаюш гй нанесение на соединяемые поверхности оловянного припоя в виде покрытия, высокотемпе50 ратурный нагрев с вьщержкой до насыщения расплава припоя медью, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения прочности и вакуумной плотности соединений, на соединяемые по55 верхности дополнительно наносят

слой индия. Тираж 1001Подписное

Изобретение относится к пайке в частности к способу диффузионной пайки меди и ее сплавов. Целью изобретения является повышение прочности и вакуумной плотности паяных соединений. На одну из соединяемых поверхностей наносят слой олова, а на вторую паяемую поверхность - покрытие из индия. Пайку производят в вакууме или атмосфере инертных газов до 830-940°С с вьщержкой 20-120 мин с поджатием, обеспечивающим контактирование паяемых поверхностей. Толщина покрытий колеблется от 5 до 50 мкм. При взаимоде1 1ствии с паяемым материалом в процессе высокотемпературной пайки образовавшийся расплав требует сравнительно небольшого .количества меди для его насыщения, что исключает образование больших галтелей и эрозии тонкостенных элементов конструкции. (Л to ел о 00