Способ контактно-реактивной пайки Советский патент 1990 года по МПК B23K1/20 

Изобретение относится к пайке, в частности к способам контактно-реактивной пайки сталей, и может быть использовано в инструментальном производстве при изготовлении режущего инструмента с твердосплавными элементами.

Цель изобретения - повышение качества паяного соединения путем обеспечения точной дозировки количества и постоянства химического состава припоя при температуре пайки.

Способ реализуется следующим образом.

При сборке деталей в паяемом зазоре размещают многослойную прокладку, сердцевина которой выполнена из неборируемого материала, имеющего температуру полного расплавления ниже температуры плавления наружного покрытия, состоящего из боридов никеля, осуществляют сжатие деталей и нагрев до температуры пайки.

Повышение качества паяного соединения обеспечивается за счет исключения диффузии бора до начала контактно-реактивного плавления боридных покрытий в глубину прокладки путем выбора материала прокладки, не взаимодействующего при нагреве с бором, и в паяемые поверхности путем смачивания их материалом прокладки при температуре 910-950°С, создающего временный барьер для диффузии железа из паяемой детали в припой в твердой фазе, до расплавления борных покрытий и бора в сталь.

Экспериментально в качестве материала для сердцевины прокладки опробованы сплавы на основе меди - латуни.

сл

О

со се о сл

Кроме временной задержки встречной диффузии компонентов припоя и паяемых материалов, выдавленная из сердцевины прокладки жидкая фаза (латунь) взаимодействует с никелево-боридным покрытием при более низкой температуре (около 1000°С), чем температура автономного плавления покрытия (свыше 1020°С), что позволяет получить более пластичное паяное соединение. Излишки жидкой латунной фазы, после смачивания латунью паяемых поверхностей через несплошности в нерасплавленных наружных боридных покрытиях,удаляют в направлении вдоль плоскости покрытия путем прижатия паяемых деталей друг к другу, при этом образуются микрогалтели из латуни по периферии паяного соединения.

Предел прочности на растяжение паяного соединения сталь 40Х-твердый сплав ВК8 при 20°С имел значение 300-350 МПа, а при 400°С - 200-280 МПа. При этом качество пайки не зависит от массы детаПример. На фольгу (прокладку) из латуни толщиной 0,05 мм марки Л68 с содержанием меди 68,5 мас.% и температурой начала плавления 940°С наносят электрохими- 20 лей и скорости их нагрева, ческим способом слой никеля толщиной 0,01 мм на каждую сторону. Прокладку с никелевым покрытием подвергают борированию

в жидкой смеси: прокаленой буры 70 мас.%Способ контактно-реактивной пайки преи карбида бора 30 мас.% при 930°С в течение имущественно стали, при котором произво- 20 мин. Полученый трехслойный лист припоя дят сборку деталей с размещением в пая- размещают между паяемыми пластинами из твердого сплава ВК8 и державкой резца из

Формула изобретения

стали 40Х и производят сжатие деталей и пайку на установке ТВЧ, флюс - бура.

емом зазоре многослойной прокладки, состоящей из металлической сердцевины и слоев боридного покрытия, осуществляют сжатие деталей и нагрев до температуры пайки,

Температура пайки составляет 1040-1070°С. зо отличающийся тем, что, с целью повышения

В процессе нагрева под пайку при достижении температуры 940-950°С через несплошности в нерасплавленных наружных боридных покрытиях паяемые поверхности смачивались материалом прокладки (т. е.

качества паяного соединения путем обеспечения точной дозировки количества и постоянства химического состава припоя при температуре пайки, сердцевину прокладки выполняют из неборируемого материала,

латунью). Часть жидкой латунной фазы вы-35 имеющего температуру полного расплавледавливалась из-под покрытий, образуя галте-ния ниже температуры начала плавления

ли. Промежуточное смачивание паяемых по-боридного покрытия, а в качестве покрытия

верхностей (барьер для диффузии бора виспользуют бориды никеля.

твердой фазе) и удаление основы прокладки из-под нерасплавившихся при 900- 950°С покрытий обеспечивает при подъеме температуры до 1040-1070°С проведение контактно-реактивной пайки б оридно-нике- левыми покрытиями, исходными по толщине и химическому составу, что позволяет получить необходимое и достаточное количество жидкой фазы, участвующей в контактно-реактивном плавлении.

На всех паяных образцах непропаев определено не более 2% от длины паяного шва. наличия следов химической эрозии из-за избытка бора и слоев низкопластичной ин- терметаллидной (боридной) эвтектики не обнаружено.

Предел прочности на растяжение паяного соединения сталь 40Х-твердый сплав ВК8 при 20°С имел значение 300-350 МПа, а при 400°С - 200-280 МПа. При этом качество пайки не зависит от массы дета0 лей и скорости их нагрева,

ости их нагрева,

Формула изобретения

имущественно стали, при котором произво- дят сборку деталей с размещением в пая-

емом зазоре многослойной прокладки, состоящей из металлической сердцевины и слоев боридного покрытия, осуществляют сжатие деталей и нагрев до температуры пайки,

отличающийся тем, что, с целью повышения

качества паяного соединения путем обеспечения точной дозировки количества и постоянства химического состава припоя при температуре пайки, сердцевину прокладки выполняют из неборируемого материала,

имеющего температуру полного расплавле

Изобретение относится к пайке, в частности к способам контактно-реактивной пайки сталей, и может быть использовано в инструментальном производстве при изготовлении режущего инструмента с твердосплавными элементами. Цель изобретения - повышение качества паяного соединения путем обеспечения точной дозировки количества и постоянства химического состава припоя при температуре пайки. При сборке деталей в паяемом зазоре размещают многослойную прокладку, сердцевина которой выполнена из неборируемого материала, имеющего температуру полного расплавления ниже температуры плавления наружного покрытия, состоящего из боридов никеля. Осуществляют сжатие деталей и нагрев до температуры пайки. В процессе нагрева под пайку при достижении температуры полного расплавления материала сердцевины прокладки жидкая фаза выдавливается через поры в слое боридов никеля к поверхности паяемых деталей, смачивает их и препятствует прямому взаимодействию боридов никеля с железом вплоть до температуры расплавления боридов. При температуре пайки количество боридов соответствует исходному, что обеспечивает хорошее воспроизведение пайки деталей различной массы.