Паста для высокотемпературной пайки Советский патент 1990 года по МПК B23K35/24 

Изобретение относится к пайке, в частности к составу пасты для высокотемпературной пайки, и может быть использовано в машиностроении при изготовлении паяных конструкций из сталей, в частности при пайке латун- ными припоями соединений с некапиллярными сборочными зазорами.

Целью изобретения является повышение прочности и коррозионной стойкости паяного соединения.

Паста содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Ацетилацетонат хрома 0,06-0,8 Смесь железного и медного порошков 64-86 Связующее- вещество Остальное Ацетилацетонат хрома при нагреве в зашитной газовой среде (в том числе, содержащей СО и СО) разлагается практически без остатков с вьщеле- нием чистого хрома. Кроме того, аце(Л

тилацетонат хрома не токсичен и не требует специальных производственных условий на участке пайки.

После пиролиза ацетилацетоната паяный шов не загрязняется углеродными включениями, что также положительно сказывается на механических свойствах соединения.

Поскольку выделение хрома из ацетилацетоната происходит равномерно во всем объеме пасты, помещенной в паяльном зазоре, хром равномерно легирует припой, занимающий место связующего после плавления и заполнения зазора. образом, легируются хромом все прослойки припоя меж- ду частицами нерасплавляющего порошка в композиционном паяном шпе и соответственно изменяются их механические свойства. В частности, цри пайке припоями на медной основе повьшгают- ся предел текучести и вязкость пая01

TCO

CN5 СО 4

емх швов с железным наполнителем, овышение механических характеристик ожно объяснить дисперсионным твердением медных сплавов, легированных хромом, которое является следствием ограниченной растворимости хрома в меди в твердом состоянии (опыты 5 и 6)

Экспериментально установлено и повышение коррозионной стойкости ле- гированных хромом медных припоев при анодном растворении. Этот положительный эффект переносится и на композиционные паяные швы стальных деталей, так как в условиях коррозии в воде или водяном паре медный пая- |ный ров является анодом по отношению к основному металлу и железным части |цам наполнителя.

Примеры выполнения пасты и ее свойства представлены в таблице. I При содержании ацетилацетоната 1хрома менее 0,06% не наблюдалось по- вьшения коррозионной стойкости. I При содержании ацетилацетоната Iболее 0,8% легирование хромом стано- |вится избыточным; паяные швы охруп- |чиваются и их механические свойства I снижаются.

I Пределы содержания смеси медного |и железного порошков в пасте также ; установлены по оптимальным механическим свойствам соединений (таблица

Примеры. Для эксперимен- тальн.ой проверки предлагаемого сое- , тава приготовлены и испытаны 12 па- ;яльных паст, шесть из которых пока- ;зали наилучшие результаты (таблица). В качестве связующего во всех пастах используют раствор полйвинилбутира- ли в смеси ацетона с толуолом и бу- тилацетатом, в качестве металлического порошка - смесь порошков меди марки ПМА и карбонильного железа по ГОСТ 13610-79. При изготовлении пас- ты сначала смешиваются в течение 15-20 мин порошки меди, железа и ацетила.цетоната хрома, а затем к ним при непрерывном перемешивании

постепенно добавляют связуюш;ее. Процесс ведется при 40-50 с на водяной бане.

Пасту этого состава наносят в сборочные зазоры образцов из стали 20; телескопических для испытаний на растяжение по ГОСТ 23047-78 и стыковых для испытаний на ударную вяз- сость по ГОСТ 23046-78. Стыковые образцы используют и для испытаний на коррозионную стойкость, которую оценивают по времени вьщержки в тепло- влагокамере, необходимом для 20%-ной потери прочности.

После нанесения пасты над зазорами устанавливают кольца латунного припоя ЛбЗ. Пайку производят в конвейерной печи в среде эндогаза при 1020-1040 0..

Из таблицы следует, что паста (опь1ты 5-10). по сравнению с известным и базовым объектами существенно повьппает механические свойства композиционных паяных швов, а именно по вьш1ает предел текучести на 30%, ударную вязкость на 40%, коррозионную стойкость в 4 раза. Повьшение прочности и коррозионной стойкости позволяет повысить надежность и ресурс паяных узлов.

Формула изобр е т е н и я

Паста для высокотемпературной пайки, содержаща;я органическое связующее вещество и смесь железного и медного порошков, о тличающа- я с я тем, что, с целью повьш1ения прочности и коррозионной стойкости паяного соединения, она дополнительно содержит порошок ацетилацетоната хрома при следующем соотношении, мас.%:

Ацетилацетонат хрома 0,06-0,8 Смесь железного и , медного порошков . 64-786 Органическое связующее вещество Остальное

Предлагаемый

ii

1 Известный Железный порошокСвязующее вещество Железный порошок

Медный порошок Связующее вещество Ацетилацето- нат хрома Смесь железного и медного порошков Связующее вещество Ацетилацето- нат хрома Смесь железного и медного порошков Связующее вещество Ацетилацето- нат хрома Смесь железного и медного порошков Связующее вещество Ацетиладето- нат хрома Смесь железного и медного порошков Связующее вещество Ацетилацето- нат хрома Смесь железного и медного порошков Связующее вещество Ацетилацето- нат хрома Смесь железного и медного порошков Связующее вещество

11

80

110

1,9

185

116

2.6

260

Остальное 0,05 122

2,3

270

122

2,3

370

130

2.4

370

138

2,9

390

148

3.2

585

152

3.7

710

74

« Остальное

Продолжение таблицы

Изобретение относится к пайке и может быть использовано в машиностроении при изготовлении паяных конструкций из сталей, в частности при пайке латунными припоями соединений с некапиллярными сборочными зазорами. Цель изобретения - повышение прочности и коррозионной стойкости. Паста содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: ацетилацетонат хрома 0,06-0,8

смесь железного и медного порошков 64-86

связующее вещество остальное. Паста позволяет повысить коррозионную стойкость в 4 раза, предел текучести составляет 130-146 МПа, ударная вязкость 2,4-3 кгм/см 2. Повышение прочности и коррозионной стойкости позволяет повысить надежность и ресурс паяных узлов. 1 табл.

0 Предлагаемый

0,6 160

70

Остальное 0,8 146

« 64

Остальное 0,9 140,

64

Остальное 0,8 128

63 Остальное

3,4

870

3,0.

1020

2,3

1060

2,4

1020