Паяльная смесь для пайки твердосплавного инструмента Советский патент 1989 года по МПК B23K35/30 

1

Изобретение относится к области пайки, в частности к составу паяльной смеси, применяемой для пайки твердосплавного инструмента.

Целью изобретения является увеличение вибропрочности и облегчение удаления остатков флюса после пайки.

Паяльная смесь состоит из флюсующей и металлической частей, при этом металлическая часть имеет следующий состав, мас.%:

Никель5,3-6,5

Хром2,1-3,2

Железо6,3-8,6

Марганец11,7-14,1

Цинк7,1 - 17,1

МедьОстальное

а флюсующая часть состоит из окиси титана и фторбората калия, взятых в следующем соотношении, мае. %:

Окись титана33,8-41,6

Фторборат калия Остальное При этом соотношение флюсующей и металлической частей составляет (1:13) - (1:16).

Паяльная смесь применяется для пайки твердосплавного инструмента типа ВК, ВТК, и ВТ, а также малоуглеродистых сталей с нагревом на установках ТВЧ. Нагрев при пайке концентрируется, главным образом, в головке инструмента. Для пайки состав используют в виде таблеток. Приготовляют состав из порошковых компонентов припоя и флюса путем перемешивания до однородного состояния. Перед прессованием порошковую массу с целью обезвоживания смачивают этиловым спиртом, просушивают и производят таблетирование путем закладывания приготовленной массы в специальные

4 00

(отЧ.

пресс-формы. Затем производят прессование таблеток под давлением 200-500 кг/см2 Составы припоя приведены в табл. 1.

Таблица 1

применяют открытые пазы. Собранный под пайку инструмент с пластинками и паяльной смесью в виде таблеток в процессе пайки нагревают с одинаковой (равномерной) скоростью.

Допустимая скорость нагрева инструмента при пайке приведена в табл.. 3.

Таблица 3

Изобретение относится к пайке ,в частности, к составу паяльной смеси, применяемой для пайки твердосплавного инструмента. Цель изобретения - увеличение вибропрочности и облегчение удаления остатков флюса после пайки. Паяльная смесь состоит из флюсующей и металлической частей, при этом металлическая часть имеет следующий состав, мас.%: никель 5,3-6,5, хром 2,1-3,2, железо 6,3-8,6, марганец 11,7-14,1, цинк 7,1-17,1, медь остальное, а флюсующая часть состоит из окиси титана и фторбората калия, взятых в следующем соотношении, мас.%: окись титана 33,8-41,6, фторборат калия остальное. Соотношение флюсующей и металлической частей составляет от 1:13 до 1:16. Паяльная смесь применяется для пайки твердосплавного инструмента типа ВК, ВТК, ВТ и малоуглеродистой стали с нагревом ТВЧ. Паяльную смесь приготавливают из порошковых компонентов припоя и флюса путем перемешивания, обезвоживания спиртом и прессования в виде таблеток. Температура пайки находится в пределах 550-1050°С. Прочность паяного соединения без виброобработки составляет σ_в = 28 кг/мм², R ср. = 28,7 кг/мм², а после виброиспытаний (число циклов 9000, сила удара 2,5 кг) 20 и 24 кгмм² соответственно. Остатки флюса легко удаляются мягкой щеткой или путем промывки в горячей воде. 4 табл.

Составы флюса и соотношение его с припоем приведены в табл. 2.

Таблица 2

Компоненты:

Окись титана 33,8 37,3 41,6 Фторборат30

калия 66,2 62,7 58,4

Соотношение

флюса с припоем 1 : 13 1:13,91:16

Паяльная смесь состава 1 применяется для пайки малоуглеродистых сталей, в которых увеличено содержание цинка и снижено содержание никеля.

При пайке твердосплавного инструмента содержание цинка уменьшено. Установлено также, что расширение температурного интервала для пайки возможно, когда соотношения суммы составляющих компонентов флюса и припоя заданы (1:13) - (1:16) (крайние положения взяты из расчета с точностью до 0,1). При соотношении, меньшем чем 1:13, не обеспечивается качество пайки. В швах имеются непропаи. чрезмерное растекание припоя. При соотношении, большем чем 1:16, появляется повышенная пористость швов, снижающая их механические свойства Анализ паяных швов показал, что при предлагаемом соотношении компонентов не наблюдается разъединение припоем основного металла, а также отсутствует диффузия припоя по границам зерен основного металла.

При подготовке под пайку поверхности подвергают обработке (зачистке) с обеспечением чистоты поверхности Нг 20-40. Для закладывания пластинок из твердых сплавов

Охлаждение инструмента после пайки должно быть замедленным со скоростью 5- 8 град./с, особенно в интервале температур 350-700°С.

Результаты механических испытаний представлены в табл. 4.

Таблица 4

5

0

Без виброобработки

После испытаний:

сила удара

2,5 кг

число циклов

9000

27 - 30 28

19 -.22 20

28 - 30 28,7

23 - 26 24

5

0

Наличие в составе окиси титана при заданном соотношении суммы компонентов флюса и припоя обеспечивает удаляемость остатков флюса со швов после пайки за счет придания флюсу рыхлого состояния, флюс легко удаляется мягкой щеткой или промывкой в горячей воде.

Предлагаемый состав паяльной смеси обеспечивает высокую герметичность швов, а также увеличивает прочность паяных соединений и их пластичность при повышенных температурах. Пайку твердосплавного инструмента осуществляют при 920-950°С, при этом содержание цинка должно быть минимальное, а общее соотношение суммы флю са и припоя 1:16.

Пайку шипов для автомобильных покрытий из малоуглеродистой стали проводят при максимальном содержании цинка и меди и соотношении суммы компонентов флюса и припоя 1:13. Температура пайки 650- 700°С.

Паяльную смесь можно применять в виде пасты.

Формула изобретения

Паяльная смесь для пайки твердосплавного инструмента, состоящая из флюсующей части и металлической части, содержащей никель, хром, железо, марганец, цинк и медь, отличающаяся тем, что, с целью увеличения

0

,.

вибропрочности и облегчения удаления остатков флюса после пайки, металлическая часть содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Никель5.3-6,5

Хром2,1-3,2

Железо6,3-8,6

Марганец11.7-14,1

Цинк7,1 - 17,1

МедьОстальное

флюсующая часть состоит из окиси титана и фторборат калия, взятых в следующем соотношении, Mac.Jf:

Окись титана33,8-41,6

Фторборат калия Остальное а соотношение флюсующей и металлической частей составляет от 1:13 до 1:16.