Способ пайки телескопических конструкций Советский патент 1993 года по МПК B23K1/00 

Изобретение относится к способу пайки телескопических конструкций деталей из материалов с разными .коэффициентами линейного расширения (КЛР) и может найти применение в машиностроительных отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение качества паяемого соединения за счет обеспечь шя оптимальных условий формирования ива при нагреве и предотвращение нарушения его сплошности при кристаллизации в процессе охлаждения.

Указанная цель достигается тем. что нагрев конструкции до температуры пайки осуществляется от двух источников нагрева, а при охлаждении до температуры полного затвердевания паяного соединения температуру детали с более высоким коэффициентом линейного расширения изменяют исходя из соотношения

T2 Tn- gCTn-Ti).

где Тр - температура пайки;

TI - текущее значение температуры детали с меньшим КЛР;

Та - текущее значение температуры детали с большим КЛР;

оп и оа - коэффициенты линейного рас- , ширения деталей.

Равномерный нагрев деталей до температуры пайки с одновременным использованием наружного и внутреннего: источников нагрева обеспечивает взаимное прилегание паяемых поверхностей в диапазоне температур формирования шва. При пайке конструкций с наружным расположе-; нием детали с более высоким КЛР использу-: ется термофиксатор, охватывающий наружную деталь по периметру.

При соблюдении указанных соотношений температур в процессе, охлаждения со00

КЗ

СО

о

со

хрэняется взаимное положение поверхностей соприкосновения деталей, так как линейная усадка деталей имеет одинаковую величину

(Tn-Ti) «1с() ,

П р и м е р. В кольцо из мартенситной стали впаивали кольцо с наружным оребре- нием из нержавеющей стали. Коэффициенты линейного расширения указанных металлов 14 и 181/град, соответственно. Собранный под пайку узел помещали в контейнер индукционной печи, являющийся по отношению к узлу наружным нагревателем. Во внутреннем пространстве узла размещали цилиндрический спиральный нагреватель - внутренний источник тепла.

Нагрев узла осуществляли одновременно наружным и внутренним нагревателями. Причем на наружный нагреватель подавалась мощность по заданной программе, а регулирование мощности на внутреннем нагревателе обеспечивало дополнительный нагрев внутренней детали, сравнивая ее температуру с наружной.

После выдержки на температуре пайки (1050°С) наружный нагреватель отключали. Внутренний нагреватель оставался включенным и мощность, подаваемую на него, регулировали так, чтобы по .мере охлаждения узла поддерживать температуру внутренней детали в . зависимости от температуры наружной детали

Т2-Ю50- -||(1.050тТ1).

Расчетные и фактические значения температур представлены в таблице.

Охлаждение в таком порядке проводили до температуры полного затвердевания металла шва (800°С), после чего отключали и внутренний нагреватель. Паяные швы не

5 .имели разрывов. Металлографическим исс- ледовэни м установлено, что швы плотные, без рыхлот, со структурой, характерной для кристаллизации под давлением.

В приведенном примере материал внут10 реннего кольца имеет КЛР более высокий,

чем наружного. В случае, когда наружное

кольцо из материала с более высоким КЛР,

применяют охватывающий термофиксатор.

Ф о р му л з изобретен ия

15 Способ пайки телескопических конструкций из деталей с разными коэффициентами линейного расширения, включающий нагрев конструкции до температуры пайки от двух источников нагрева с последующим

20 охлаждением, отличающийся тем, что, с целью повышения качества паяного соединения за счет снижения напряжений, при охлаждений до температуры полного затвердевания паяного соединения темпера25 туру детали с более высоким коэффициентом линейного расширения изменяют, исходя из соотношения

Т2 ТП- g(Tn-Ti), 30

где Тп -температура пайки;

П - текущее значение температуры детали с меньшим коэффициентом линейного расширения;

. Т2 - текущее значение температуры де- 35 тали с большим коэффициентом линейного расширения;

а и «2 - коэффициенты линейного расширения деталей. .

40:

Использование: пайка телескопических конструкций с разными коэффициентами линейного расширения. Сущность изобретения: паяемый узел нагревают до температуры пайки одновременно от двух источников тепла, а при охлаждении до температуры полного затвердевания шва температуру детали с более высоким коэффициентом линейного расширения изменяют исходя из соотношения Т2 Тп - щФп - TI), где Тп - температура пайки; TI - текущее значение температуры детали с меньшим коэффициентом линейного расширения; Jz -текущее значение температуры детали с большим коэффициентом линейного расширения; а ai-коэффициенты линейного расширения деталей. 1 табл.