RU2443522C1 - Способ получения паяных конструкций из алюминия и его сплавов - Google Patents
Способ получения паяных конструкций из алюминия и его сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443522C1 RU2443522C1 RU2010147842/02A RU2010147842A RU2443522C1 RU 2443522 C1 RU2443522 C1 RU 2443522C1 RU 2010147842/02 A RU2010147842/02 A RU 2010147842/02A RU 2010147842 A RU2010147842 A RU 2010147842A RU 2443522 C1 RU2443522 C1 RU 2443522C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- parts
- soldering
- alloys
- cooling
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам пайки деталей из алюминия и его сплавов припоями на основе эвтектических сплавов, содержащими в своем составе кремний и германий. Первый способ включает нагрев деталей в печи до температуры пайки с последующей выдержкой при температуре пайки. Охлаждение спаянных деталей производят до температуры на 5-40°С выше температуры неравновесного солидуса применяемого припоя. Выдержку осуществляют при этой температуре в течение 10-100 минут. Затем окончательно охлаждают до комнатной температуры. Во втором способе охлаждение спаянных деталей производят до температуры на 5-10°С выше температуры неравновесного солидуса применяемого припоя со скоростью не более 0,8 К/мин. Окончательное охлаждение до комнатной температуры производят на воздухе или с печью. Техническим результатом изобретения является повышение коррозионной стойкости и прочности получаемых паяных соединений.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, в частности, может быть использовано для получения паяных изделий из алюминия и его сплавов припоями на основе эвтектических сплавов, содержащими в своем составе кремний и германий.
Известен способ получения паяных конструкций, включающий пайку и последующую термообработку, заключающийся в использовании припоев с температурой солидус выше температуры термообработки, охлаждении конструкции после пайки до температуры термообработки, выдержке при заданной температуре и окончательным охлаждении до комнатной температуры (Руководство по пайке металлов. / Под ред. С.Н.Лоцманова. М., ОБОРОНГИЗ, 1960 г.), аналог.
Недостатком данного способа является то, что при пайке припоями, содержащими в своем составе кремний и германий, паяные соединения обладают низкими коррозионными свойствами.
Известен способ получения паяных конструкций, включающий пайку и последующую термообработку, заключающийся в проведении после пайки охлаждения до температуры термообработки, выдержку при температуре термообработки и последующее охлаждение до комнатной температуры (А.Сланский и др. Капиллярная пайка. М., МАШГИЗ, 1963 г.), прототип.
Недостатком данного способа является то, что при пайке припоями, содержащими в своем составе кремний и германий, паяные соединения обладают низкими коррозионными свойствами.
Задачей изобретения является повышение эксплуатационных характеристик получаемых паяных конструкций, увеличение срока их службы, а также увеличение номенклатуры паяных соединений из алюминиевых сплавов.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение коррозионной стойкости и прочности получаемых паяных соединений.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения паяных конструкций из алюминиевых сплавов припоями на основе эвтектических сплавов, содержащими кремний и германий, после пайки охлаждение спаянных деталей осуществляют до температуры на 5-40°С выше температуры неравновесного солидуса применяемого припоя, выдерживают при этой температуре в течение 10-100 минут, а затем окончательно охлаждают до комнатной температуры.
В качестве варианта указанный технический результат может достигаться за счет того, что охлаждение спаянных деталей осуществляют до температуры на 5-10°С выше температуры неравновесного солидуса применяемого припоя со скоростью не более 0,8 К/мин, а затем окончательно охлаждают до комнатной температуры на воздухе или с печью.
При кристаллизации алюминиевых сплавов, содержащих в своем составе кремний и германий, происходит выделение неравновесных эвтектических фаз, обогащенных или обедненных германием. После проведения гомогенизирующего отжига при температурах на 5-10°С выше температуры солидус сплава в течение 5-24 часов происходит растворение неравновесных эвтектических фаз, что позволило разработать ряд припоев на основе системы Al-Si-Ge (патент РФ RU 2297907). Вместе с этим во время кристаллизации паяного шва в структуре паяного соединения происходит вновь образование неравновесных фаз, которые снижают механические свойства паяных соединений, ухудшают их коррозионную стойкость и затрудняют нанесение гальванических покрытий на поверхность соединений. Для устранения этого эффекта при охлаждении необходимо проводить выдержку паяного соединения при температуре на 5-40°С выше неравновесного солидуса припоя в течение 10-100 минут. Широкий интервал температуры выдержки при охлаждении связан с растворением припоем основного материала в процессе пайки и смещением температурных характеристик паяного шва в сторону увеличения температуры. В качестве альтернативного способа устранения неравновесных эвтектических фаз в структуре паяного соединения может применяться медленное охлаждение (со скоростью не более 0,8 К/с) в диапазоне температур, когда происходит образование неравновесных фаз.
Предлагаемые варианты осуществления способа получения паяных конструкций из алюминия и его сплавов припоями, содержащими в своем составе кремний и германий, позволяет обеспечить растворение неравновесных фаз в паяном шве и получить паяное соединение с равновесной структурой, что приводит к повышению прочности и коррозионной стойкости соединений, увеличению температуры распайки, а также получению качественных гальванических покрытий на поверхности паяного шва и, как следствие, увеличению прочности изделий и сроку их эксплуатации.
Пример 1. С использованием припоя системы Al-Si-Ge (10-12 мас.% Ge и 8 мас.% Si) с температурой солидус 452°С были получены 20 паяных образцов из алюминиевого сплава АД31. Пайку проводили в печи с использованием флюса 34А при температуре 580°С, время выдержки 8 мин. После пайки 10 образцов вынимали из паяльной печи и охлаждали на воздухе, 10 образцов охлаждали по циклу: охлаждение с температуры пайки до температуры 460°С вместе с печью, выдержка при этой температуре в течение 40 минут и последующее охлаждение до комнатной температуры.
Для образцов, которые после пайки подвергались охлаждению на воздухе, предел прочности составляет 128-140 МПа. Прочность образцов, полученных с использованием охлаждения с выдержкой при температуре 460°С, составляет 162-178 МПа.
Пример 2. Из сплава АМц печной пайкой с использованием флюса ФПА-1 были получены 10 образцов. Для пайки использовался припой системы Al-Si-Ge (12 мас.% Ge и 8 мас.% Si) с температурой солидус 449°С. Пайка проводилась при температуре 590-600°С, время выдержки 10 мин. После пайки 5 образцов вынимали из печи и охлаждали до комнатной температуры на воздухе. Остальные 5 образцов охлаждали до температуры 455-460°С со скоростью 0,5-0,7 К/с, после чего охлаждали до комнатной температуры с печью. После пайки все образцы подвергали очистке в ультразвуковой ванне и последующему химическому оксидированию. Микроструктурные исследования паяных образцов, которые охлаждались до температуры 455-460°С со скоростью 0,5-0,7 К/с, не выявили наличие крупных неравновесных фаз. После вылеживания в течение двух месяцев на воздухе при комнатной температуре на образцах, охлаждавшихся на воздухе после пайки, на гальваническом покрытии появились следы коррозионного поражения.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить прочность паяных соединений на 20-40 МПа и обеспечить высокую коррозионную стойкость паяных соединений, выполненных припоем, содержащим в своем составе Si и Ge.
Claims (2)
1. Способ пайки деталей из алюминия и его сплавов, включающий нагрев деталей в печи до температуры пайки, выдержку при температуре пайки и охлаждение, отличающийся тем, что охлаждение спаянных деталей осуществляют до температуры на 5-40°С выше температуры неравновесного солидуса применяемого припоя, выдерживают при этой температуре в течение 10-100 мин, а затем окончательно охлаждают до комнатной температуры.
2. Способ пайки деталей из алюминия и его сплавов, включающий нагрев деталей в печи до температуры пайки, выдержку при температуре пайки и охлаждение, отличающийся тем, что охлаждение спаянных деталей осуществляют до температуры на 5-10°С выше температуры неравновесного солидуса применяемого припоя со скоростью не более 0,8 К/мин, а затем окончательно охлаждают до комнатной температуры на воздухе или с печью.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147842/02A RU2443522C1 (ru) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Способ получения паяных конструкций из алюминия и его сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147842/02A RU2443522C1 (ru) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Способ получения паяных конструкций из алюминия и его сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2443522C1 true RU2443522C1 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010147842/02A RU2443522C1 (ru) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Способ получения паяных конструкций из алюминия и его сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2443522C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675326C1 (ru) * | 2017-11-29 | 2018-12-18 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт точных приборов" (АО "НИИ ТП") | Способ высокотемпературной пайки деталей из алюминиевых термоупрочняемых сплавов |
RU2688101C1 (ru) * | 2018-08-21 | 2019-05-17 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Способ термообработки сплава системы Al-Si-Ge |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU404586A1 (ru) * | 1972-04-21 | 1973-10-22 | Способ получения паяных соединений | |
RU96118657A (ru) * | 1995-09-22 | 1998-11-27 | Элкэн Интернешнл Лимитед | Способ пайки алюминия и материал для пайки алюминия |
RU53956U1 (ru) * | 2005-04-05 | 2006-06-10 | Андрей Валентинович Полторыбатько | Паяная конструкция из алюминия или алюминиевых сплавов |
CN101039802A (zh) * | 2004-10-13 | 2007-09-19 | 美铝公司 | 回复的高强度多层铝钎焊薄板产品 |
CN101234446A (zh) * | 2008-03-06 | 2008-08-06 | 上海交通大学 | 基于超声镀敷的铝合金低温钎焊方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0985483A (ja) * | 1995-09-22 | 1997-03-31 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウムのろう付方法及びアルミニウムろう付用組成物 |
-
2010
- 2010-11-24 RU RU2010147842/02A patent/RU2443522C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU404586A1 (ru) * | 1972-04-21 | 1973-10-22 | Способ получения паяных соединений | |
RU96118657A (ru) * | 1995-09-22 | 1998-11-27 | Элкэн Интернешнл Лимитед | Способ пайки алюминия и материал для пайки алюминия |
CN101039802A (zh) * | 2004-10-13 | 2007-09-19 | 美铝公司 | 回复的高强度多层铝钎焊薄板产品 |
RU53956U1 (ru) * | 2005-04-05 | 2006-06-10 | Андрей Валентинович Полторыбатько | Паяная конструкция из алюминия или алюминиевых сплавов |
CN101234446A (zh) * | 2008-03-06 | 2008-08-06 | 上海交通大学 | 基于超声镀敷的铝合金低温钎焊方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СЛАНСКИЙ А. и др. Капиллярная пайка. - М.: МАШГИЗ, 1963. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675326C1 (ru) * | 2017-11-29 | 2018-12-18 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт точных приборов" (АО "НИИ ТП") | Способ высокотемпературной пайки деталей из алюминиевых термоупрочняемых сплавов |
RU2688101C1 (ru) * | 2018-08-21 | 2019-05-17 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Способ термообработки сплава системы Al-Si-Ge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Feng et al. | Reliability studies of Cu/Al joints brazed with Zn–Al–Ce filler metals | |
Shen et al. | Effects of minor Cu and Zn additions on the thermal, microstructure and tensile properties of Sn–Bi-based solder alloys | |
El-Daly et al. | Effects of small addition of Ag and/or Cu on the microstructure and properties of Sn–9Zn lead-free solders | |
US9486882B2 (en) | Nickel brazing material having excellent corrosion resistance | |
JP2018534435A (ja) | アルミニウム合金 | |
JP6111952B2 (ja) | 無鉛はんだ合金、接合材及び接合体 | |
Feng et al. | Growth behaviors of intermetallic compound layers in Cu/Al joints brazed with Zn–22Al and Zn–22Al–0.05 Ce filler metals | |
Novakovic et al. | Interfacial reactions in the Sb–Sn/(Cu, Ni) systems: wetting experiments | |
Pezda | The effect of the T6 heat treatment on hardness and microstructure of the EN AC-AlSi12CuNiMg alloy | |
Ma et al. | A study on the physical properties and interfacial reactions with Cu substrate of rapidly solidified Sn-3.5 Ag lead-free solder | |
RU2443522C1 (ru) | Способ получения паяных конструкций из алюминия и его сплавов | |
RU2441736C1 (ru) | Припой для пайки алюминия и его сплавов | |
Chen et al. | Effects of Ag on microstructures, wettabilities of Sn–9Zn–xAg solders as well as mechanical properties of soldered joints | |
CN103938013B (zh) | 一种组织均匀金锡共晶合金箔片的制备方法 | |
Muhd Amli et al. | Origin of primary Cu 6 Sn 5 in hypoeutectic solder alloys and a method of suppression to improve mechanical properties | |
RU2443520C1 (ru) | Способ получения паяных конструкций из алюминия и его сплавов | |
Han et al. | Microstructural characterization of Cu/Al composites and effect of cooling rate at the Cu/Al interfacial region | |
JP2009149952A (ja) | 耐熱性マグネシウム合金及びその製造方法 | |
TW201600614A (zh) | 鋁箔、使用其之電子零件布線基板、及鋁箔之製造方法 | |
RU2584357C1 (ru) | Припой для пайки алюминия и его сплавов | |
Zhang et al. | Bonding of Al to Al2O3 via Al–Cu eutectic method | |
RU2688101C1 (ru) | Способ термообработки сплава системы Al-Si-Ge | |
RU2675326C1 (ru) | Способ высокотемпературной пайки деталей из алюминиевых термоупрочняемых сплавов | |
Kostolný et al. | Research of interactions between Al substrate and Zn-Al solders | |
JP2021502260A (ja) | 極限環境における電子用途のための高信頼性鉛フリーはんだ合金 |