SU1060367A1 - Устройство дл неразъемного соединени деталей - Google Patents

Abstract

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, преимущественно пайкой, содержащее ц нтральный стержень из материала с относительно мальам коэффициентом термического расширени  с жестко закрепленными на нем верхним фланцем с прижимными винтами и нижним фланцем, отличающеес  тем, что, с целью повышени  плотности па ных соединений за счет создани  п,сто нно действующего во врем  пайки давлени , устройство снабжено подставками с ножками, свободно установленными в отверсти х, выполненных в нижнем фланце соосно прижимньил винтам , и опорными элементами, установленными на ножках с регулируемым зазором относительно нижнего фланца. (Л с 00 35

Description

2. Устройство по п.1. о т л и чающеес  тем, Что прижимные винты выполнены со сквозными осевыми отверсти ми и снабжены штоками, свободно установленными в упом нутых отверсти х.

Изобретение относитс  к печной пайке под давлением.

Давление, прикладываемое к па емому шву при выполнении стыковых (торцовых) па ных соединений с предварительным размещением припо  между поверхност ми в виде фольги , гальванопокрыти  или напыленного сло , широко примен етс  в технологии пайки и  вл етс  во многих Ю случа х об зательным условием дл  осуще.ствлени  этого процесса. Оно необходимо дл  фиксации па емых деталей в узле после сборки и при нагреве в печи, дл  плотного контакти- 15 ровани  их па емых поверхностей во избежание их окислени , в процессе нагрева, дл  обеспечени  наилучших условий формировани  па ных швов, дл  активизации процессов взаимо- 20 действи  припо  с па емыми материалами , дл  удалени  (выжимани ) из зоны сплавлени  излишков припо , хрупкой легкоплавкой фазы и т.д.

В известных устройствах дл  обес- 25 печени  давлени  в услови х печой пайки используютс  различные прижимы , работающие за счет ;ПJpyжин щиx свойств материалов и специальных сдавливающих грузов IJ .-зп

однако создание необходимого давлени  за счет пружин при высокотемпературной (выше 800°С) печной пайке из-за усложнени  орнастки и отсутстви  достаточно упругих при таких температурах пружинных мате- 35 риалов затруднено.

Использование специальных грузов (помимо прочих центрирующих и фиксирующих элементов оснастки) в услови х часто ограниченнного печ- 40 ного пространства дл  достижени  необходимого давлени  в па емом шве (0,2-3,0 кг/мм2-) далеко не всегда бывает желательным и возможным (особенно при большой площади спа ) 45 из-за значительного увеличени  габаритов и массы оснастки.

Больша  масса грузов, помимо неудобства обращени  с ними, приводит к снижению производительности 50 процесса пайки и повьш ению расхода электроэнергии за счет более длительного времени нагрева.

Известно также устройство дл  соединени  деталей, содержащее цент- 55

ральный стержень из материала с относительно малым коэффициентом термического расширени  и с жестко закрепленными на нем верхним фланцем с прижимными винтами и нижним фланцем 2 .

Недостатком такой конструкции  вл етс  то, что сдавливание может обеспечиватьс  только до момента расплавлени  припо , а в период процесса формировани  па ного шва после расплавлени  и осадки припо  давление практически отсутствует, что не гарантирует высоко го качества па ного соединени .

Цель изобретени  - повышение плоности па ных соединений за счет создани  посто нно действующего во врем  пайки давлени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  неразъемного соединени  деталей, содержащее центральный стержень из материала с относительно малым коэффициентом термического расширени  с жестко закре ленными на нем верхним фланцем с прижимными винтами и нижним фланцем снабжено подставками с ножками свободно установленными в отверсти х, выполненных в нижнем фланце соосно прижимным винтам, и опорными элементами , установленными на ножках с регулируемым зазором относительно нижнего фланца, при этом прижимные винты выполнены со сквозными осевыми отверсти ми и снабжены штоками , свободно установленными в упом нутых отверсти х.

На фиг.1 схематически показано предлагаемое устройство,, общий вид; на фиг.2 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.З - вид В на фиг.1.

Устройство состоит из нижнего фланца 1 и верхнего фланца 2, жестко скрепленных по центру на определённом рассто нии друг от друга (завис щем от высоты -па емого узла) центральньйм стержнем 3, при помощи устанавливаемых в распор самртормоз щих клиньев 4, что позвол ет легко разбирать эти элементы после многочисленных прогревов. В равно- мерно расположенные по окружности резьбовые отверсти  фланца 2 ввернуты прижимные винты 5, с осевыми от . версти ми,, служащие дл  предварительного поджима и фиксации (через центрирующий цилиндр 6 с плоским и сферическим торцами) па емых дета-лей узла 7. Сферический конец центрирующего цилиндра 6 упираетс  в торец вставл емого в отверстие винта 5 штока 8 с буртиком, предназначенном дл  передачи через цилиндр б усили  предварительной зат жки винтов 5 на па емые детали 7, опирающиес  в свою очередь на гладкие плоские торцы подставок 9 с ножками, свободно установленными своей резьбовой частью в сквозные гладкие отверсти  фланца 1 соосные с прижимными винтами 5. При помощи глухих 15 установочных опорных элементов 10 подставки 8 могут жестко фиксироватьс  на фланце 1,

На шток 8 могут при необходимости одеватьс  дополнительные грузы 11.20 Точечный контакт между сферическим торцом цилиндров 6 и плоским торцом штока 8 обеспечивает отсутствие крут щего момента в контакте плоского торца цилиндра 6 с плоской по- 25 верхностью детали узла 7, ч.то существенно облегчает сборку и точную фиксацию взаимного расположени  па емых деталей.

Центральный стержень 3 изготавли- ,. ваетс  из молибдена, что обеспечивает необходимую дл  поджима деталей 7 узла в процессе нагрева разность КТР практически со всеми другими конструкционными материалами. Детали собираютс  в разрезных обой- 35 мах 12.

Использование молибдена дл  стержн  3 обуславливает применение клина 4 дл  скреплени  его с фланцем 40 1 и фланцем 2: резьба на молибдене быстро скрашиваетс  при высоких температурах . Все остальные элементы стройства изготавливаютс   из ж аропрочных хромистых сталей (12Х18Н10Т, ле Х16Н6 и др.).

Устройство работает следующим образом.

- Собранные в специальных центриующих разрезных обоймах (удал емых после сборки) детали па емых узлов поджимаютс  к гладким орцам подставок 9 с ножками, которые а период сборки жестко св заны с ланцем 1 при помощи глухих уста- 55 овочных опорных элементов 10. В таом положении, когда опорные элеенты 10 подставок 9 довернуты до пора в торец А основани  1 (Л 0) вес всего устройства передаетс  че- 60 рез фланец 1 непосредственно на опорные элементы 10, не нагружа  при этом па емые узлы. Пайка в этом случае может осуществл тьс  при давлении либо только за счет разности КТР материалов центрального стержн  3 и па емых деталей 7, что не обеспечивает сжати  деталей после расплавлени  припо , либо за счет одеваемых дополнительных грузов 11, что может оказатьс  недостаточным .

При отвертывании опорных элементов 10 от торца А фланца 1 на не-, которое рассто ниеД вес всего устройства распредел етс  уже на па емы детали 7 (на все позиции), образу  тем самым давление, посто нно действующее в течение всего цикла пайки , независимое от давлени  за счет разности КТР, В большинстве случаев этого уже достаточно дл  создани  оптимального давлени (0,2-1,0 кг/см дл  пайки и надобность в дополнительных грузах 11 либо отпадает вообще , либо масса и габариты их будут значительно меньше.

Устройство опробовано при из .готовлении двухшовных составных . крестообразных образцов дл  исследовани  механических свойств па ных соединений. Образцы па ют в вакуумной печи с выдержкой при в течение 5-10 мин медно-серебр ногерманиевым припоем ПСрМГр15, закладываемым между стыкуемыми поверхност ми па емых деталей в виде кусочков фольги 5-5 мм, толщиной 0,12-0,15 мм. Детали образцов, имеющие форму параллелепипеда с размерами сторон 51015 мм изготавливают из стали 12Х18Н10Т и жаропрочных медных сплавов типа БрХр,8. Перед пайкой на детали нанос т гсшьваническим путем слой никел  толщиной 9-12 мкм.

Теоретическа  максимальна  разница термического расширени  центрального , стержн  из молибдена и па ных деталей из стали 12Х18Н10Т (нат г по оси) составл ет при температуре пайки 980°С на базе 30 мм около 0,3 мм. Однако к моменту полного расплавлени  прокладок из припо  этот нат г исчезает и па ный шов окончательно формируетс  уже под давлением за счет веса самой оснастки . При массе всего устройства 1,3 кг посто нное давление на каждый из шести па емых стыков составл ет около 2 кг/см, что соответствует оптимальному давлению, обеспечивающему кристаллизацию па ных швов с минимальным количеством дефектов.

Использование предлагаемого устройства дл  пайки под давлением по сравнению с прототипом позвол ет повысить плотность па ных соединений з счет обеспечени  посто нно дейстЕгующего давлени  (массы всего устройства и сократить цикл пайки за счет уменьшени  металлоемкости конструкции .

S-f.

Фиг. 2

Фиг. 5

Claims (2)

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, преимущественно пайкой, содержащее централь ный стержень из материала с относительно малым коэффициентом термического расширения с жестко закрепленными на нем верхним фланцем с прижимными винтами и нижним фланцем, отличающееся тем, что, с целью повышения плотности паяных соединений за счет создания достоян но действующего во время пайки давления, устройство снабжено подставками с ножками, свободно установленными в отверстиях, выполненных в нижнем фланце соосно прижимным винтам, и опорными элементами, установленными на ножках с регулируемым зазором относительно нижнего фланца

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, ч!то прижимные винты выполнены со сквозными осевыми отверстиями и снабжены штоками, свободно установленными в упомянутых отверстиях.