Способ пайки теплообменных и теплоизолирующих изделий Советский патент 1979 года по МПК B23K31/02 

Наиболее близким к предложенному является способ сборки теплоизолирующих изделий пластинчатого типа, который заключается в том, что на каждый элемент изделия сначала наносят раствор полимерного вещества, способного при нагреве разлагаться без остатка, и сохраняющего клеящие (адгезионные) свойства даже после испарения растворителя. Затем мягкой кистью на поверхности элементов наносят слой порошкового припоя. Для более равномерного распределения поверхности с нанесенным порошком прокатывают роликом, после чего производят сборку элементов пакета в изделие, а затем нагрев пакета и расплавление порошкового припоя 2.

При анализе прототипа выяснилось, что применение полимерного вещества, сохраняющего свои адгезионные свойства даже после испарения растворителя, исключает недостаток, отмеченный у первого аналога. Однако, прототипу присущи все остальные недостатки, отмеченные у первого аналога, а именно, нарушение сплошности покрытия при сборке элементов в изделие, увеличение размеров пакета за счет слоев порошкового припОя на элементах пакета, налипание на пгкрытые клейким веществом элементы пакета посторонних частиц, находянхихся на участке сборки, а также налипание клейкого вещества на руки рабочего сборщика.

Кроме того, Лр&дставляется весьма затруднительным н-анесение порошкового припоя на гофрированные пластины пакета теплообменника способом, описанным в прототипе, так как при нанесении раствора полимерного вещества на гофрированные пластины происходит его стекание на вогнутые участки, где раствор в основном и скапливается.

Большая часть наносимого затем порошкового припоя также скапливается в основном на вогнутых участках гофрированных пластин..

Применить прокатку роликом для более равномерного распределения порошкового припоя, как это предусмотрено в прототипе, на гофрированных пластинах не представляется возможным. Неравномерное нанесение порошкового припоя на гофрированные плас тины пакета теплообменника в процессе расплавления припоя Приводит к дефектам в соединении элементов пакета друг с другом и, как следствие, к снижению прочности и герметичности пакета теплообменника.

Целью настоящего изобретения является улучшение, качества пайки и улучшение условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что для покрытия поверхности паяемых деталей используют полимерное вещество, затвердевающее после испарения из него растворителя, а нанесение порощкового припоя на слой полимерного покрытия тгроизводят после

сборки деталей в изделие при нагреве его до температуры размягчения слоя полимерного вещества и появления у него клеящих свойств, после чего следует нагрев изделия до температуры пайки.

Процесс осуществляется следующим образом. На поверхности паяемых деталей (элементы пластинчатого теплообменника) наносят тонкий слой раствора полимерного вещества, после чего производят сушку элементов до полного удаления растборителя. При этом применяют.термопластичные полимерные вещества, которые после испарения ни них растворителя переходят в твердое состояние, а их поверхность при комнатной температуре не обладает клеящими (адгезионными) свойствами. Применяемые полимерные вещества должны также при нагреве (выше 300°С) разлагаться без остатка.

После того, как нанесенное на поверхности элементов пакета, теплообменника полимерное вещество затвердеет (после испарения растворителя), производят установку элементов теплообменника в приспособление, которое жестко фиксирует элементы пакета между собой. Затем собранный в приспособление пакет помещают в емкость и засыпают его полости, образованные гофрированными пластинами, порошковым припоем, после чего выдерживают засыпанный порошком припоя пакет теплообменника при 0 температуре 0,8-Г,5 Тт , где Тг - температура текучести применяемого полимерного вещества.

Для ускорения процесса нанесения порошкового припоя на поверхности элементов пакета пластинчатого теплообменника целесообразно производить предварительно подогрев собранного в приспособление пакета и порошка припоя перед засыпкой до температуры 0,8-1,5Тг.

Нагрев до таких температур способствует размягчению слоя полимерного вещества и появлению у него клеящих (адгезионных) свойств. Во время нахождения теплообменника в порошковом припое частицы порошка надежно слипаются с поверхностью полимерного вещества, что позволяет, выбирая необходимый гранулометрический состав порошка, строго, дозировать количество наносимого припоя. При этом толщина слоя порошкового припоя, налипающего на полимерное вещество, практически равняется величине частицы наносимого порошка и не зависит от толщины слоя полимерного вещества.

Заполнение полостей пакета теплообменника порошком припоя можно производить путем погружения пакета в псевдоожижен5 ный или виброожиженный слой порошка.

По истечении необходимого времени пакет теплообменника освобождают от порошка, излишки которого стряхивают и пакет охлаждают. При охлаждении полимерное вещество вновь затвердевает, а налипший на его поверхность слой порошкового припоя оказывается прочно соединенным с ним. Следующую операцию расплавления припоя выполняют в печах с контролируемой атмосферой по режиму, оптимальному для применяемого порошкового припоя. Использование предлагаемого способа сборки пакета пластинчатого теплообменника обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: а)повышает прочность сцепления порошка припоя с полимерным веществом; б)позволяет наносить порошковый припой тонким, равномерным слоем на поверхности практически с любым радиусом кривизны; . в)исключает увеличение размеров пакета в процессе сборки; г)предотвращает налипание в процессе сборки постоянных частиц на соединяемы поверхности;. .. , „ . ...;-..-.:.-, д)позволяет охранять элементы пакета теплообменника с нанесенным на них полимерным веществом в течение практически неограниченного времени; е)предотвращает нарушения сплошноети покрьгтияот механических воздействий в процессе установки элементов в пакет. . Пример. Производилась сборка пакета пластинчатого теплообменника из нержавеющей стали. На элементы пакета наносили раствор сополимера бутилметакрилата и метакриловой кислоты, в которой для придания окраски был введен хризондин. Элементы пакета с нанесенным раствором высушивались до удаления растворителя и затвердевания полимерного вещества. Затем элементы с нанесенным на них полимерным веществом собирались в соответствующее приспособление. Установленный в приспособление пикет теплообменника помещали в емкость и его полости засыпали порошком припоя системы медь - никель - марганец. Порошок припоя и сдм установленный в-приспособление пакет перед засыпкой прогревали до температуры 50-160°С. .Затем емкость с установленным в ней пакетом выдерживали при температуре 150-160°С в течение полутора часов. После этого излишки порошка припоя ссыпались из пакета и последний охлаждался до комнатной температуры. Расплавление нанесенного припоя проводили в атмосфере гологенизироваиного аргона при температуре 1000°С. Формула изобретения Способ пайки теплообменных и теплоизолирующих изделий, при котором производят покрытие поверхности паяемых деталей слоем раствора полимерного вешества, способного при нагреве разлагаться без остатка, испарение растворителя, нанесение на слой полимерного вещества порощкового припоя и нагрев изделия До температуры пайки, отличающийся тем, что, с целью повьш ения качества пайки и улучщения условий труда, используют полимерное вещество, затвердевающее после испарения из него растворителя, а нанесение порошкового припоя на слой полимерного покрытия производят после сборки деталей в изделие при нагреве его до температуры размягчения слоя полимерного вещества и появления у него клеящих свойств. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3479731, кл. 29-472,3, 1969. 2.Патент Англии № 1334683, кл. В 3 R, 1973.