RU2042481C1 - Способ контактно-реактивной пайки сталей - Google Patents
Способ контактно-реактивной пайки сталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2042481C1 RU2042481C1 SU5039109A RU2042481C1 RU 2042481 C1 RU2042481 C1 RU 2042481C1 SU 5039109 A SU5039109 A SU 5039109A RU 2042481 C1 RU2042481 C1 RU 2042481C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soldering
- contact
- boron
- steel
- reactive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Использование: в различных отраслях машиностроения при изготовлении биметаллического режущего, штампового инструмента и других изделий. Сущность изобретения: в предлагаемом способе поверхность стальной промежуточной прокладки или поверхность одной из соединяемых деталей перед пайкой борируют, затем химическим путем наносят слой высокофосфористого никель-фосфорного металлического покрытия, после чего производят пайку поверхности.
Description
Изобретение относится к пайке, в частности к способу контактно-реактивной пайки сталей, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении биметаллического режущего, штампового инструмента и других изделий.
Известен способ контактно-реактивной пайки сталей, при котором по крайней мере одну из соединяемых поверхностей подвергают предварительной термохимической обработке борированию для получения слоя высокобористого сплава, который используют в качестве припоя [1]
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ контактно-реактивной пайки, при котором на борированный слой наносят покрытие из меди [2]
При контактно-реактивной пайке быстрорежущих сталей с конструкционными по данному способу одновременная диффузия меди и бора замедляет скорости диффузии, особенно бора, из-за чего уменьшается рост зерна аустенита и количество хрупких боридных соединений в диффузионной зоне. Это и присутствие меди значительно повышают пластичность и уменьшают склонность паяного соединения к хрупкому разрушению (образованию трещин).
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ контактно-реактивной пайки, при котором на борированный слой наносят покрытие из меди [2]
При контактно-реактивной пайке быстрорежущих сталей с конструкционными по данному способу одновременная диффузия меди и бора замедляет скорости диффузии, особенно бора, из-за чего уменьшается рост зерна аустенита и количество хрупких боридных соединений в диффузионной зоне. Это и присутствие меди значительно повышают пластичность и уменьшают склонность паяного соединения к хрупкому разрушению (образованию трещин).
Недостатками указанного способа являются необходимость использования при пайке защитных сред или активно действующих флюсов, ограниченная растворимость бора в меди и меди в железе, и низкие самофлюсующие свойства образующейся жидкой фазы припоя и недостаточная ее активность.
Сущность предлагаемого изобретения достигается тем, что на стальную борированную прокладку или на одну из борированных поверхностей паяемых деталей перед пайкой в качестве материала покрытия наносят химическим путем высокофосфористый никелевый сплав.
Высокофосфористый никелевый сплав, нанесенный химическим путем на стальную борированную прокладку, представляет собой систему, состоящую из твердого раствора фосфора в никеле и фосфидов никеля (Ni3P). Совместное контактное плавление боридов железа и фосфидов никеля позволяет получить высокобористую, высокофосфористую железо-никелевую фазу, выполняющую функцию припоя с высокой активностью и высокими самофлюсующими свойствами. Использование в качестве припоя высокобористой, высокофосфористой железоникелевой жидкой фазы обеспечивает меньшую эрозию при пайке сталей, высокие пластические свойства и прочность, что особенно важно для работы паяного режущего и штампового инструмента.
В основе нанесения высокофосфористого никелевого покрытия химическим путем лежит реакция восстановления иона никеля до металла с применением в качестве восстановителя, например, гипофосфита натрия.
Для получения в жидкой фазе припое высоких концентраций никеля и повышения пластичности соединений необходимо, чтобы наносимое покрытие было равно или превышало толщину борированного слоя.
Необходимое количество жидкой фазы припоя, достаточное для контактно-реактивной пайки биметаллического инструмента, обеспечивается при толщине высокобористого и никель-фосфористого слоев соответственно от 0,015 до 0,1 мм. Меньшая толщина наносимых слоев используется при высоких температурах пайки-закалки (1200-1300оС), а большая наоборот при меньших температурах пайки-закалки инструмента (1100-1200оС).
Таким образом, в предлагаемом изобретении решается задача увеличения диапазона допустимых температур пайки-закалки, повышения пластических и прочностных свойств паяного соединения, а также самофлюсования спаев.
Способ контактно-реактивной пайки осуществляется следующим образом.
Перед пайкой биметаллического инструмента берут стальные борированные прокладки с нанесенным на них высокофосфористым никелевым сплавом, после чего паяемые детали собирают через прокладки и нагревают при температурах, соответствующих температурам нагрева для закалки быстрорежущего или штампового инструмента. При пайке-закалке с температур 1050-1100оС и выше высокобористый, высокофосфористый железоникелевый сплав полностью расплавляется, самофлюсует спай, смачивает соединяемые детали и формирует высококачественное соединение, в том числе без использования защитной среды или флюса. В целях улучшения формирования соединения при сборке под пайку или в процессе необходимо сжатие паяемых деталей. После пайки и нагрева для закалки биметаллический паяный инструмент охлаждают, затем подвергают отпуску, очистке и окончательной механической обработке.
При контактно-реактивной пайке быстрорежущих и штамповых сталей с конструкционными по предлагаемому способу, в том числе при пайке в индукторе без использования флюса, обеспечиваются более высокие прочностные и пластические характеристики паяных соединений, устраняются дефекты в виде пор, непропоев и трещин, в результате чего улучшаются стойкость инструмента и повышается срок его службы.
П р и м е р. Листы низкоуглеродистой ленты Ст08пс толщиной 0,5 мм борируют в контейнере с плавким затвором в порошке карбида бора (B4C). Борирование ведут в цементационной печи при 925оС с выдержкой 3 ч. Глубина борированного слоя 0,06 мм. Борированные листы очищают, обезжиривают, декапируют в 5-10% -ной соляной кислоте, затем промывают в воде и сушат. На борированный слой химическим путем наносят высокофосфористый никелевый сплав. Для нанесения сплава применяют состав: серная кислота (уд. масса 1,84) 0,4 мл/л; ацетат натрия 10 г/л; никель сернокислый 20 г/л; гипофосфит натрия 10 г/л; рН 5,3-5,5. Листы завешивают в ванне с раствором, который подогревают на водяной бане с температурой 80-90оС. Скорость покрытия 10-15 мкм/ч при плотности загрузки 1 дм2/л. Получаемая толщина покрытия 0,06-0,08 мм.
При контактно-реактивной пайке резцов материал режущих пластинок сталь 11РЗАМЗФ2 державок Ст 4ХС. Размер режущих пластинок 16 х 8 х 20 мм, державок 16 х 25 х 150 мм. Режущие пластинки и промежуточные прокладки, вырезанные из листов соответствующего размера, устанавливают в пазы державок и фиксируют скруткой стальной проволокой. Число резцов в партии для пайки 50 шт. Двадцать пять резцов паяли с нагревом в индукторе, остальные резцы в соляной печи-ванне по режиму. Подогрев резцов осуществляли в хлористо-натриевой ванне при 850-860оС, затем проводили пайку совмещенную с нагревом для закалки резцов в хлористо-бариевой ванне при 1175-1180оС с выдержкой 3,5 мин. Затем проходила закалка резцов в масло, как после нагрева в индукторе, так и после нагрева в соляной ванне, отпуска резцов 2 раза по 1 ч при 550оС, очистка резцов и окончательная заточка. Твердость режущих пластинок 63-65 HRCэ, твердость державок 32-34 HRCэ. Внешним осмотром паяных резцов установлена надежная связь между быстрорежущими пластинками и державками как после пайки в индукторе, в том числе без использования флюса, так и после пайки в хлористо-бариевой печи-ванне. При микроструктурном исследовании паяных соединений резцов не обнаружено трещин, непропаев или других дефектов.
Микротвердость паяных соединений в контакте с быстрорежущими пластинками снижена с HV 820-950 кгс/мм2 до HV 380-420 кгс/мм2 при переходе от контактно-реактивной пайки (авт. св. N 406662) к предлагаемому способу, что устранило хрупкость, повысило пластичность и трещиноустойчивость соединений.
Использование способа контактно-реактивной пайки сталей через стальные борированные прокладки или через борированную поверхность одной из соединяемых деталей с нанесенным на них высокофосфористым никелевым сплавом не приводит к охрупчиванию быстрорежущей стали в зоне соединения, повышает пластичность металла шва, обеспечивает полный пропай соединений при нагреве в различных средах, в том числе в широком диапазоне температур пайки-закалки (1100-1300оС), за счет чего устраняется брак и повышается качество паяного биметаллического инструмента.
Способ может найти применение на любом заводе, изготовляющем биметаллический паяный инструмент из новых низко- и безвольфрамовых быстрорежущих сталей, порошковых быстрорежущих сталей, сталей нормальной производительности типа Р6М5, Р18, а также высокопроизводительных быстрорежущих сталей.
Claims (1)
- СПОСОБ КОНТАКТНО-РЕАКТИВНОЙ ПАЙКИ СТАЛЕЙ, включающий борирование по крайней мере одной из соединяемых поверхностей, нанесение покрытия на борированный слой, нагрев под пайку, совмещенную с закалкой, отличающийся тем, что в качестве покрытия берут высокофосфористый никелевый сплав, наносимый химическим путем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5039109 RU2042481C1 (ru) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | Способ контактно-реактивной пайки сталей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5039109 RU2042481C1 (ru) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | Способ контактно-реактивной пайки сталей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2042481C1 true RU2042481C1 (ru) | 1995-08-27 |
Family
ID=21602689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5039109 RU2042481C1 (ru) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | Способ контактно-реактивной пайки сталей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2042481C1 (ru) |
-
1992
- 1992-04-21 RU SU5039109 patent/RU2042481C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 406662, кл. В 23К 1/20, 1973. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1186413, кл В 23K 1/20, 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1274457C (zh) | 制备钎焊的部件的组件的方法 | |
JPS6218000A (ja) | ア−ク電極 | |
KR20060123217A (ko) | 브레이징용 알루미늄 합금 스트립 | |
KR20030007520A (ko) | 알루미늄 제품 제조방법 | |
EP0827437B1 (en) | Nickel-chronium-based brazing alloys | |
US5584428A (en) | Process for manufacturing clad pipe | |
JPS60125360A (ja) | 溶融亜鉛合金メッキ鋼材およびその製造方法ならびにフラックス組成物 | |
EP1360029B1 (en) | Brazing product | |
RU2042481C1 (ru) | Способ контактно-реактивной пайки сталей | |
US3262490A (en) | Process for joining metallic surfaces and products made thereby | |
JPH028337A (ja) | 電気めっき用通電ロールおよびその製造方法 | |
JP3379041B2 (ja) | メッキ浴中機材及び製造法 | |
JP3390776B2 (ja) | アルミニウムの拡散希釈を利用した鋼の表面改質方法 | |
US3164897A (en) | Method of brazing | |
JPH0328359A (ja) | 溶融アルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法 | |
JP2000218346A (ja) | 鋼の連続鋳造用鋳型およびその製造方法 | |
RU2359793C1 (ru) | Способ подготовки к пайке деталей из коррозионно-стойких сталей и сплавов никеля (варианты) | |
KR20050025992A (ko) | 브레이징 제품 및 브레이징 제품의 제조 방법 | |
Sequeira et al. | Formation of diffusion coatings on iron and steel: 3 aluminium, chromium, and zinc coatings | |
KR102031308B1 (ko) | 도금강선 및 그 제조방법 | |
JPS61266189A (ja) | ア−ク溶接用セラミツクコンタクトチツプおよびその製造方法 | |
US3874066A (en) | Preparation of compound wire | |
JPH08290213A (ja) | 金属二重管の製造方法 | |
JPH04356375A (ja) | スポット溶接用電極 | |
JP2006291318A (ja) | 溶融Zn合金に対する耐食性に優れた鋼材 |