Способ пайки стали в среде эндогаза Советский патент 1988 года по МПК B23K1/00 B23K35/38 

N

00

о ю

о

1UO

Изобретение относится к способам : паГпчи, п частности, уг леродистых сталей латунными нрипоями в печах с эн догазовой атмосферой н может быть , использовано в различных отраслях машиностроения.

Целью изобретения является повышение качества паяных изделий.

Способ реализуется следующим образом.

Стальные детали с установленным на них латунным припоем размещают в ка- мере с непрерьгоной подачей эндогаза,

пой реакциями. Как показала практика, уне.т1ичегп е концентрации кислорода свыше 1,6% ухудшает растекание припоя и приводит к потемнению (окислению) поиерхности паяных деталей. НижниГ про/тел концентрации кислорода 0,1% представляет собой минимальную эффекти)П-1ую концентрацию, обеспечи- ваюную удаление обуглившегося покрытия с поверхности паяных деталей. Введение кислорода менее 0,1% не дает положительного зффекта.

Оптимальной является следующая

Изобретение относится к способам пайки стали латунным припоем в печах с эндогазовой атмосферой. Цель - повышение качества паяных изделий из стали. Детали с установленным на них латунным припоем размещают в камере с непрерьтной подачей эндогаза. Производят н агрев и охлаждение, подавая в камеру дополнительно кислород в количестве 0,1-1,6% объема эндогаза. Кислород в указанном количестве, окисляя поверхность припоя, препятствует испарению цинка и окисляет органические веп ества на поверхности деталей, -в то же время не снижает паяемости стали. Пластичность и уста-S лостная прочность паяных соединений возрастают. 1 з,п. ф-лы.

производят нагрев и охлаяодение, пода- 5 технологическая схема дополнительной

.вая в камеру дополнительно кислород в количестве 0,1-1,6% обьема эндогаза.

В процессе нагрева и пайки кислород могут подавать в количестве 0,1-0,%, а в процессе охлаждения - в количестве 0,4-1,6% объема эндогаза.

При наличии кислорода в камере -нагрева печи углерод, вьщеляюгдийся при разложении органических веществ, которые имеются на поверхностей деталей и в пас;те припоя, окисляется до iCO и COj.. Поэтому обуглившееся покрытие на деталях после пайки отсутству- зо готовки поверхности под пайку.

ет. Кроме того, на поверхности припоя образуется окисная пленка, которая препятствует интенсивному испа- . рению цинка. Эксперименты показали, что, например, при пайке латунным припоем ЛбЗ среднее содержание цинка в паяном шве составляет около 37,5%, количество 5-фазы незначительно, и свойства паяного шва остаются высокими. Уменьшение испарения цинка связано с тем, чт.о на поверхности латунного припоя при его взаимодействии с кисшоро дом вначале образуется пленка окислов меди, которые имеют вдвое

35

40

Во вторую зону камеры нагрев дают относительно большое колич кислорода - 1,6%. Здесь окислен опасно, так как пайка уже произ и кислород .предотвращает испаре цинка и осаждение графита. Б сл использования печей с тремя зон подачи эндогаза малую концентра кислорода следует подавать в лю из первых двух зон, а повышенну в третью зону, где детали прохо вьщержку.

П р и м е р. Способ был испо ван при пайке тонкостенных труб водов из стали 20 в конвейерной СКЗ-4,20о1.5/11,5 в среде эндог содержащего 34,4% водорода, 19% си углерода, 0,2% двуокиси угле остальное - азот. Пайка произво припоем ЛбЗ, установленным на д в виде колец из проволоки диаме 1,0 мм. Сборочные зазоры предва тельно наполняли пастой наполни представляющей собой смесь желе и медного порошков с веретенным лом. В процессе пайки в 1-ю зон меры нагрева дополнительно вмес эндогазсм подавали кислород в к честве 0,.3-0,4% от о(гьема эндог

меньшую теплоту образования, чем

,

окись цинка. Эта окисная пленка и.за щищает припой от испарения цинка. При этом окисная пленка, состоящая по данным рентгеноструктуриого анализа из Cu, и ZnO, получается тонкой (6-11 мкм), так как реакция окисления находится вдинамическом равновесии с реакцией восстановления в среде водорода и окиси углерода.

Верхний предел концентрации допол- ните.льно вводимого кислорода ограни- чей величиной 1,6% из соображений соблюдения необходимого равновесия между окислительной и восстановительподачи кислорода, проверенная экспериментально. В первую зону камеры нагрева подается относительно небольшое количество кислорода - О,1-0,4%. Этого количества достаточно для окисления углеводородных остатков разложения органических веществ, находяишхся на деталях, в то же время малая концентрация кислорода не препятствует восстановлению окислов на .поверхности деталей и припоя под действием водорода к .окиси углерода, входящих в состав эндогаза, т.е. не препятствует нормальному протеканию процесса под35

40

45

50

- Во вторую зону камеры нагрева подают относительно большое количество кислорода - 1,6%. Здесь окисление не опасно, так как пайка уже произошла и кислород .предотвращает испарение : цинка и осаждение графита. Б случае использования печей с тремя зонами подачи эндогаза малую концентрацию кислорода следует подавать в любую из первых двух зон, а повышенную - в третью зону, где детали проходят вьщержку.

П р и м е р. Способ был использован при пайке тонкостенных трубопроводов из стали 20 в конвейерной печи СКЗ-4,20о1.5/11,5 в среде эндогаза, содержащего 34,4% водорода, 19% окиси углерода, 0,2% двуокиси углерода, остальное - азот. Пайка производилась припоем ЛбЗ, установленным на деталях в виде колец из проволоки диаметром 1,0 мм. Сборочные зазоры предвари-, тельно наполняли пастой наполнителя, представляющей собой смесь железного и медного порошков с веретенным маслом. В процессе пайки в 1-ю зону камеры нагрева дополнительно вместе с эндогазсм подавали кислород в количестве 0,.3-0,4% от о(гьема эндогаза.

Во 2-ю зону камеры нагрева печи дополнительно подавали 0,4-1,6% кислорода от объема эндогаза.

В результате пайки получены светлые детали без обуглившегося покрытия на поверхности. Концентрация цинка в паяных швах уменьшилась незначительно - до 36,5 - 37,3%, что обеспечило достаточную пластичность (на уровне 5-7%) и усталостную.прочность (110- 125 МПа на базе 10 циклов). Следовательно, повысилось качество паяных соединений. Кроме того, снизилась трудоемкость изготовления. Формулаизобретения

ленным на них припоем, преимущественно латунным, перемещают в камере нагрева, имеющей по крайней мере две зоны с непрерывной подачей эндогаза, отличающийся тем, что, с целью повышения качества паяных изделий, в процессе пайки в камере нагрева дополнительно подают кислород в количестве 0,1-1,6% объема эндогаза.

2. Способ по П.1, о тлич ающ и и с я тем , что кислород в первую зону подают в количестве 0,1-0,4% , а во вторую - в количестве 0,4-1,6% объема эндогаза.