Способ пайки труб из металла с различными коэффициентами термического расширения Советский патент 1977 года по МПК B23K1/20 B23K33/00 

1

Изобретение относится к пайке, в частности к способам подготовки поверхности деталей к пайке.

Известен способ пайки трубы с патрубком, при котором соединение осуществляетс я по кoJiycнoй поверхности, при этом наружную поверхность ко1ша трубы протачивают под утлом 11,ОО . Припой изготавливается в виде конусной втулки с максимальной толщиной стенки 0,13 мм и распопагается между паяемыми поверхностя.1и Ij.

Недостатком этого способа является то, что он не сочетает в себе одновременно оптмального конструктивного оформления узла и особенностей технологических пропессов, происходящих при пайке разнородньтх материалов.

При этом способе опасность получе1шя несоосности паяемых деталей практически исключена, так как зазор в процессе нагрева выбуграется за счет переметения. Koirycных поверхностей относительно друг друга, т.е. происходит самоцентрирование. Однако при пайке деталей с большой разницей коэ4 фипиентов линейного расширения (особенно

при пайке массивных тяжелых деталей) припой будет выдавлен из стыка. Увеличение же раз1шць в кон сности сопрягаемых деталей может привести к потере соосности в паяном узле.

Известен способ пайки труб из металлов с различными коэффициентами термическогб расш1фения (КТР), при котором сочленяемые поверхности выполн52от с одинаковым углом тсонусности, обеспеч1шающим самоторможение, трубу из металла с большим коэффициентом термического расширения расяолагают снаружи, размещают в зазоре припой и производят пайку с поджатием труб в ос&вом направлении Г 2.

Недостатком данного способа является то, что при пайке деталей (особенно мао сиыпз х) из металлов, имеющих большое раэличие в КТР (напршч ер молибдена с нержавеющей сталью), при охлаждении в щве возникают напряжения сжатия, в результате которых в процессе охлаждения (кристаллизации-) припой выдавливается из стыка практически полностью, вследствие чего между паяемыми поверхностями либо вообще нет прослойки, либо ее толщина меньше минимально допустимых значений. Прочность те кого соединения может быть значительно, ниже, чем в плоских паяных соединениях. Известен также способ пайки соединений внахлестку, при котором на паяемые поверхности наносят накатку с направлением впадин и выступов перпендикулярно действию срезающего усилия LpJПрочность паяных соединений от нанесения накатки возрастает. Цель изобретения - повыщение прочности и работоспособности паяных соединений конической формы при наружном расположении трубы из металла с больщим КТР, чем у внутренйей трубы. Это достигается тем, что по предлагаемому способу на конической поверхности одной из соединяемых труб выполняютколь невые канавки. Способ поясняется чертежом, на которо изображено соединение до пайки. Труба 1 изготавливается из металла с меньшим КТР, а труба 2-е большим КТР Процесс образования паяного соединения происходит следующим образом. При достижении температуры пайки узел начинает охлаждаться. Вследствие розницы КТР и, следовательно, большей усадки дет ли 2 происходит заклинивание детали 1 в детали 2, в результате чего припой 3 выдавливается в канавки 4. По мере остывания припой кристаллизуется, надежно соеди няя обе части деталей в районе кольцевых канавок. Пример. Производят пайку в ваку ме биметаллических переходников молибден сталь марки Х16Н4Б припоями на основе меди ПЖ-36 и яа основе серебра ПСр-72. .Диаметр соединяемых деталей 65 мм, 1К лщина стенки 8 мм. Угол конусности 7 , На конусной поверхности молибденовой детали через каждые 2 мм протачивают трапецеидальные: канавки шириной 2 мм и глубиной 0,3 мм с углом 45 у основания трапеции (расстояние между канавками и и количество определяется требованием прочности). Припой помещают между паяемыми поверхностями. Температура пайки припоем ПЖ-36 1130°С, а припоем ПСр-72 - 850°С. Испытания показывают высокое качество паяных соединений. Узел выдерживает испытание давлением 800 атм без потери вакуумной плотности соединения. Основные преимущества предлагаемого Способа следующие: можно паять трубы из металлов с любой разницей коэ4)фициентов линейного расширения; предлагаемое конструктивное оформление паяного узла позволяет выполнять пайку массивных толстостепных изделий, гарантируя высокое качество соединений; обеспечивается необходимая соосность паяного узла. Формула изобретения Способ пайки труб из металлов с различными коэффициентами термического расширения, при котором сочленяемые поверхности выполняют с одинаковым углом конусности, обеспечивающим самоторможение, трубу из металла с большим коэффициентом термического расширения распологают снаружи, размещают в зазоре припой и производят пайку с поджатием труб в осевом направлении, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и работоспособности паяных соединений, на конической поверхности одной из соединяемых труб выполняют кольцевые канавки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 3427707, кл. 29-482, 1969. 2.Гладков А. С,, Подвигина О, П, Чернов О. В, Пайка деталей электровакуумных приборов, Энергия, М,, 1967, с. 250-251. 3.Авторское свидетельство М 342742, кл, В 23 К 1/20,