SU1077727A1 - Способ пайки - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ПАЙКИ преимущественно некапилл рных соединений, при котором в сборочном зазоре ;размещают пористую прокладку, спе .ченную из порошка, покрытого нерасплавл ющимс  при температуре пайки составом, а р дом с зазором помещгиот припой,производ т нагрев до температуры пайки и пропитку прокладки расплавленным припоем, отличающийс  тем, что, с целью повьниени  пластичности соединени  путем обеспечени  однородности шва, берут порошок из сплава, совпадающего по составу с припоем, которым производ т пропитку, а после пропитки осуществл ют выдержку до растворени  покрыти . 2. Способ по П.1, от л и ч а ющ и и с   тем, что в качестве покрыти  порошка берут основу па емого материала. (/) С

Description

Изобретение относитс  к пайке, в частности к способам пайки некапилл рных соединений, и.может быть использовано в машиностроении при изготовлении па ных конструкций, жаропрочных и цв.етных сплаврв.

Известен способ пайки некапилл р ных соединений, включающий предварительное заполнение сборочных зазоров смесью металлических порошков один из которых, расплавл  сь при температуре пайки, служит припоем, а второй, нерасплавл ющийс , образует в зазоре капилл рную сеть, удерживающую жидкий припой во врем  пайки Cl3.

Этот способ дает возможность получить герметичные па ные соединени  при большой величине зазора (до 1 мм). Однако дл  заполнени  больших сборочных зазоров приходитс  значительно (до 80-90%) увеличивать количество тугоплавкого порошкового наполнител  и, следовательно объемную долю его частиц в па ном шве. Повышение неоднородности металла шва при подобном соотношении твердой и м гкой фаз резко снижает пластичность па ного соединени , а также его способность выдерживать знакопеременные и импульсные нагрузки.

Известен способ пайки, согласно которому в сборочном зазоре размещают пористую прокладку, спеченную из порошка с покрытием, покрытие которого не расплавл етс  при температуре пайки, а р дом с зазором помещают припой, производ т нагрев до температуры пайки и пропитку прокладки расплавленным припоем 2

При использовании известного способа в качестве основы порошка берут материал с коэффициентом температурного расширени  (КТР), близким к КТР одного из па емых материалов, а в качестве покрыти  материал , ХОРОШО смачиваемый припоем . Образуема  при пайке в соединении композици  (основа порошка- покрытие - припой) неоднородна, что снижает пластичность па ного соединени .

- Цель изобретени  - повышение пластичности соединени  путем обеспечени  однородности шва.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу пайки преимущественно некапипл рных соедине НИИ, при котором в сборочном зазоре размещают пористую прокладку, спеченную из порошка, покрытого нерасплавл ющимс  при температуре пайки составом, а р дом с зазором помещают припой, производ т нагрев до температуры пайки и пропитку прокладки расплавленньм припоем, беруТ порошок из сплава, совпадающего по составу с припоем, которым производ т пропитку, а после пропитки осуществл ют выдержку до растворени  покрыти .

В качестве покрыти  порошка может быть выбрана основа па емого материала.

В соответствии с данным способомпайки выполн ют следующие операции.

На поверхность порошка припо  нанос т тугоплавкое покрытие. В частности, частицы порошка покрывают слоем основного компонента па емого металла. Например, при пайке никелевых жаропрочных сплавов порошок припо  никелируют.

Порошок припо , имеющий тугоплавкое покрытие, ввод т в сборочный зазор в виде пасты, приготовленной на органической св зке.

Р дом с зазором размещают и фиксируют тот же припой, но без покрыти . Эта часть припо  может примен тьс  в виде ленты, проволоки или порошка.

Производ т нагрев па ного соединейи  и спекание порошка в сборочном зазоре.

При нагреве до температуры пайки расплавл ют припой и производ т пропитку порошка, наход щегос  в зазоре.

Производ т выдержку, в процессе которой полностью раствор ют тугоплавкое покрытие, имеющеес  на порошке , заполн ющем сборочный зазор.

После этой выдержки охлаждают па ное соединение.

В зависимости от состава и толщины тугоплавкого покрыти  возможны различные варианты кристаллизации па ного шва. Если в результате растворени  покрыти  количество тучгоплавких элементов достаточно дл  на сьщени  всего объема жидкой фазы в шве, то происходит его изотермическа  кристаллизаци  во воем  выпеокки при температуре пайки. Если количества тугоплавких элементов недостаточно , то кристаллизаци  па йо шва происходит в результате охлаждеНИ .Я па емых деталей, которое производ т сразу после растворени  покрыти . Врем  выдержки, необходимое дл  растворени  покрыти , устанавливаетс  расчетным путем и уточн етс  экспериментально.

Таким образом, припой, разделенн на две части (часть с тугоплавким покрытием в сборочном зазоре и част без покрыти  над зазором), выполн ет последовательно две функции. Во-первых, име  тугоплавкое покрыти он заполн ет некапилл рный зазор и образу  в нем сеть капилл ров удерживает жидкую фазу от вытекани . Во-вторых, после раствоЕ)ени  покрыти , он, соедин  сь с пропитывающей

частью припо  такого же состава,образует однородный Па ный шов.

Кроме того, данный способ значительно сокращает врем  пайки, поскольку увеличивает вдвое межфазную поверхность взаимодействи  твердой и жидкой фаз и обеспечивает раствор ние твердой фазы (покрыти ) с двух сторон: как с внутренней, так и с наружной стороны каждой частицы порошка . Таким образом, насыщение шва тугоплавкими элементами происходит быстрее, чем при использовании способов пайки некапилл рных соединени композиционными припо ми, состо щими из смеси легкоплавкого и тугоплавкого порошков, которые отличаютс  друг от друга по составу. Растворение покрыти  и сокращение выдержк при пайке уменьшают также эрозию па емого металла и диффузионное насыщение его элементами-депрессантам из припо .

Пример. Способ используют дл  пайки некапилл рных соединений лопаток с ободами из сплава ХН50ВМТЮБ. Величина сборочнь1Х зазоров в соединени х составл ет 0,10 ,8 мм, длина нахлестки 1,5-2 мм. Пайку производ т порошковым припоем ВПрИ. На одну часть порошка припо  предварительно нанос т химическим путем никелевое покрытие толщиной 2-4 мкм. Порошок припо , покрытый никелем, в виде пасты на акриловой св зке ввод т в сборочный зазор. Соотношение порошка и св зующего . в пасте составл ет 4:1. После просушки над заполненным сборочным зазором помещают порошок припо  ВПрИ без покрыти . Эта часть припо  также наноситс  на детали в виде пасты.

Па емые узлы нагревают до температуры пайки (1130°С) в электропечи , в среде аргона с добавкой трехфтористого бора. В процессе нагрева со скоростью 15-20 град/мин происходит испарение св зующего и спекание порошка, наход щегос  в зазоре. До достижени  температуры пайки производ т выдержку 2-3 мин, необходимую дл  пропитки порошка в зазоре расплавленным припоем и растворени  никелевого покрыти . После охлаждени  получают герметичные па ные соединени  с хорошо сформированным галтел ми.

Металлографический анализ показал , что па ные швы имеют однородную литую структуру без пор и включений тугоплавких частиц. Эрбзи  па емых деталей незначительна. Пластичность па ных соединений определ ли испытани ми образцов на ударную в зкость по стандартной методике ГОСТ 23046-78. Ударна  в зкость стыковых образцов, па н5 ных данным способом, . составл ет 0,7-0.84 МДж/м при 20°С и 0.480 ,56 МДж/м при . Дл  сравнени  испытывали ударную в зкость образцов, па нных композиционным

Q припоем ВПр11-50Н, содержащем 40% тугоплавкого порошкового наполнител . Ударна  в зкость этих соединений составл ет 0,44-0.5 МДж/м при и 0,3-0,35 МДж/м

,с при бОО С.

Данный способ пайки повышает однородность структуры и состава па ных швов, пластичность па ных соединений с некапилл рными сбо40 рочными зазорами, сокращает термический цикл пайки.

Claims (2)

1. СПОСОБ ПАЙКИ преимущественно некапиллярных соединений, при котором в сборочном зазоре размещают пористую прокладку, спеченную из порошка, покрытого нерас плавляющимся при температуре пайки составом, а рядом с зазором помещают припой,⁴производят нагрев до температуры пайки и пропитку прокладки^ расплавленным припоем, отличающийся тем, что, с целью повыиения пластичности соединения путем обеспечения однородности шва, берут порошок из сплава, совпадающего по составу с припоем, которым производят пропитку, а после пропитки осуществляют выдержку до растворения покрытия.

2. Способ по п.1, от л и ч a rout и й с я тем, что в качестве покрытия порошка берут основу паяемого материала. §

SU 10777:

^1 >