Припой для пайки титана и его сплавов Советский патент 1991 года по МПК B23K35/32 

cja rc fs wstitJ(St)5siP4-js|ir Ј в здетсякскдо

(Ь6) 15.«I. 31. Ьоя. h 18 (21) 1 ь12572/2/

{22} П5Л2.ЯР

(72) В.П.меоотничовj А.П.Сухачев,

8. Б„Мопокснов; ОоК,Ков еристый,

Ю„С Гусар, В,Й.Кямменцоза

Т „ И „ Михайлова, Т. В ,Тимошина,

ё.В„Литвинов и А.М.Звягин

(53) 621,781.3 (088.3)

(56) Зэп-зча Японии 59-116350,

от. С 22 С 1VOO, 198«.

(5) ПРИПОЙ для ПАЙКИ ТИТАНА и ЕГО

СПЛАВОВ

(57} Изобретение .ч к пайке, а именно к составу припоев.для пайки титана и его сплавовt и может быть использозако в приборостроении и производстве тонкостенных изделий сложной Формы. Цель изобретения - повышение склонности припоя к амор- физацин и механических свойств паяных соединений. Припой имеет следующий , мас.%: титан 16-18; медь Ц-16; никель 17-19; магний 0,05-0,2, цирконий - остальное. Температура плавления припоя ВЮеС. Припой изго- тазливают в виде ленты толщиной АО мкм и шириной 3 мм, он имеет аморфную структуру. Склонность припоя к змоофизэции оценивают по критик ческой скорости охлаждения Rc, она равна З Ю3, Температура самопроизвольного истечения через отверстие диаметром 0,8 мм равна 950-Ю50°С. Лента припоя вь держивает до 10 ги- бов с перегибами. Припой обеспечива ет следующие механические свойства паяного соединения: прочность на отрыв 00 МПа, сопротивление срезу 336 НПа и ударная вязкость 6 кгс-м/см25 2 табл.

G

Л5ШВ

аэтру

Изобретение относится к пайке, а именно к составу припоев для пайки титана и его сплавов, и может быть использовано в приборостроении при производстве тонкостенных изделий сложной формы.

Цель изобретения - поэышение механических свойств паяного соединения и склонности припоя к аморфиздции.

Припой имеет следующий состав, мас.%:

Титан16-18

МедьЙ-16

Никель417-19

Магний0,05-0,2

ЦирконийОстальное.

Припой в виде слитков выплавляют в дуг овом печи с нерасходуемым электродом в инертной Среде из металлов промышленной частоты. Затем в вакууме рт.ст. методом спинингования проводят закалку расплава припоя на быстровращающемся диске. Слиток при™ поя нагревают в кварцевом тигле индукционным методом с последующим самопроизвольным истечением через отверстие диаметром 0,8 мм на внешнюю поверхность вращающегося медного дис ка. При контакте расплава припоя с поверхностью диска происходит его затвердение в виде ленты толщиной 40 мкм и шириной .

5Л 00

ГО:

Ю

п «&Примеры выполнения припоя и его свойства даны в табл. 1.

Пайку образцов из титана ВТ1-0 с зазором 0,08 мм осуществляют в вакуумной печи сопротивления при остаточном давлении рт.ст. по режиму: пайка при 920°С, выдержка 15 мин, гомогенизирующий отжиг при 875°С в течение 2 ч. Склонность припоя к аморфизации оценивают по критической скорости охлаждения Rc. Жидко- текучесть расплава оценивают по температуре перегрева,расплава, необходимой для самопроизвольного расплава через отверстие диаметром 0,8 мм. Оценку критической скорости охлаждения проводят по максимальной толщине аморфной ленты, реализуемой при закалке на медном диске.

Механические свойства паяного соединения даны в табл. 2.

Составы 1 и 2 имеют концентрацию магния ниже граничных. Данные сплавы обладают высокой склонностью к аморфизации., что позволяет в вакууме получать пластичную ленту припоя (число перегибов достигает 8) с аморфной структурой. Недостатком является низ- кая жидкотекучесть (AT 242-2i 7°C). Составы 3, {, 5, 6, 8, 9 включают компоненты в граничных и средних значениях.1 Введение в эвтектический состав припоя магния в количестве 0,05- 0,2% позволяет снизить температуру расплава до ЙО-217°С, что положительным образом сказывается на его жидкотекучести. Низкая температура плавления припоя и малый интервал кристаллизации позволяет снизить температуру пайки до 920°С, обеспечивая при этом механические свойства соединений на уровне показателей паяемого металла . Приграничных значениях содержания компонентов свойства припоя и паяных соединений не ухудшаются.Вве- дение магния более 0,2 атД способ-. ствует дальнейшему улучшению жидко-о-

10

текучести расплава (ДТ 80вС), однако механические свойства соединений ухудшаются. Введение магния способствует повышению жидкотекучести припоя (температура перегрева снижается с 300 до ЙО-217°С). Именно эти свойства дают возможность улучшить в 2 - 2,5 раза пластические свойства ленты припоя, обеспечить ее чистоту пи га-, зовым примесям за счет ведения процесса спинингования в вакууме при сохранении аморфной структуры. Снижение в припое содержания меди и ни-4 15 келя до 35% позволяет при более низкой температуре пайки и гомогенизирующего отжига формировать химически однородные паяные швы с плотной структурой, что способствует повышению уровня механических свойств соединений в 1,6-2 раза.

Применение данного припоя в приборном производстве позволяет перейти на более прогрессивную технологию изготовления тонкостенных изделий ной формы методом пайки штампованных листовых заготовок взамен существующей технологии их изготовления методом механической обработки плит и поковок. При этом трудоемкость процесса снижается в раза, а коэффициент использования металла возрастает с 0,15 до 0,85.

20

25

30

Формула изобретейия

Припой для пайки титана и его сплавов, содержащий титан, медь, никель и цирконий, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств паяного соединения и склонности припоя к аморфизации он дополнительно содержит магний при следующем соотношении компонентов, Mac.lt Титан16-18

МедьЙ-16

Никель 17-19 Магний 0,05-0,2 Цирконий . Остальное.

Составитель Л.Абросимова

Редактор Т.Куркова Техред М.Ходанич,

Заказ 2Mb

Тираж 526

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35,-Раушская наб., д. +/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Таблица I

Корректор М.Шароши

Подписное