SU1104758A1 - Па льна смесь - Google Patents

Abstract

ПАЯЛЬНАЯ СМЕСЬ, преимущественно дл  пайки бурильного инструмента , состо ща  из металлической части, включающей медно-никелевый припой, содержащий 3-5 мас.% никел , медь остальное , и неметаллической части, содержащей щелочно-боратный флюс, отличающа с  тем, что, с целью расщирени  температурного интервала активности смеси, повышени  однородности смеси и качества па ного соединени , неметаллическа  часть дополнительно содержит бор и силикомарганец, а щелочноборатный флюс содержитс  в виде смеси трех флюсов с различными температурными интервалами активности при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: 0,8-3,6 Бор 0,1-1,5 Силикомарганец Щелочноборатный флюс с температурным интервалом ак , о тивности 900-1150 С 8-12 Щелочноборатный i флюс с температур (Л ным интервалом активности 850-1050 с 10-20 Щелочноборатный флюс с температурным интервалом активности 700-950 0 Остальное при этом па льна  смесь содержит металлическую и неметаллическую 4 части в следующем соотношении,мас.%: Металлическа  часть 68-74 сл Неметаллическа  часть 26-32 сх

Description

ч

Изобретение относитс  к области пайки, в частности к составу па льной смеси дл  пайки сталей и твердосплавного бурового инструмента.

Известен припой, содержащий 4565% меди; до 4,0% олова; до 11% никел ; , до 0,25% кремни  и до 1% марraHiiia; остальное цинк.

Эти припой не Ьбеспечивают достаточно высокую прочность па ного соеЦт1ени  при нагрузках.

Известно применение;па льной смеси дл  пайки суали и меди- на медноникелевой основе с содержанием никел  3-5%, который используют с флюсом бура и флюсом № 200.

Недостатки этой па льной смеси низка  ударна  прочность па ного соединени , большой разброс показателей прочности при испытани х. Примен емые в сочетании с этим припоем флнгсы имеют недостаточно широкий температурный интервал активности.

Целью изобретени   вл етс  расширение температурного интервала активности , повышение однородности смеси и качества па ного соединени 

Цель достигаетс  тем, что в сос таве па льной смеси, состо щей из металлической части, включающей медноникелевый припой, содержащий 3 3 мас.% никел , медь - остальное, и неметаллической части, содержащей щелочно-боратный флюс, неметаллическа  часть дополнительно содержит бо и снликомарганец, а щелочно-боратны флюс содержитс  в виде смеси трех флюсов с различными температурными интервалами активности при следующе . соотношении ингредиентов, мас.%: Вор0,8-3,6

Силикомарганец 0,1-1,5 Щелочно-боратный флюс с температурным интервалом активности 900-1150С 8-12 Щелочно-боратный флюс с температурным интервалом активности 850- 1050 С 10-20 Щелочно-боратный флюс с температурным интервалом активности 700-950 с Остальное При этом металлическа  и неметаллическа  части па льной смеси содержатс  в следующем соотношении,мас.%

4758

Металлическа  часть 68-74 Неметаллическа  часть 26-32 Бор, вводимьш в количестве 0,83 ,6 мас.%4работает как раскислитель,

5 начина  с 600 С. Образовываютцийс  окисел В-(Оз раствор етс  в щелочноборатном флюсе, повьш1а  склонность флюса к растворению окислов. Переход  в припой, бор увеличивает его

0 склонность к растворению основного металла и способствует увеличению динамической прочности припо . Оптимальное содержание бора в неметаллической па льной смеси 2,4 мас.%.

5 После пайки в металле шва содержитс  0,4 мас.% бора. При меньшем, чем 0,8 мас.% содержании бора, он практически полностью окисл етс  в процессе плавлени  припо  и в металле

0 шва его недостает. При содержании бора в неметаллической части смеси 3,6 мас.% припой охрупчиваетс , что недопустимо.

Силикомарганец, вводимьш в не5 металлическую часть смеси, также работает как флюс, раскислитель и как легирующа  добавка. Примен ют порощок силикомарганца марок СМн20 и СМн17 по ТУ 14-5-112-78. Как рас0 кислитель Силикомарганец работает при температурах выше . Легирование па ного шва кремнием и марганцем через флюс преп тствует образованию диффузионной зоны и повышает ударную прочность.При температурах вьш1е 900°С Силикомарганец работает как флюс, улучша  смачивание. Оптимальное содержание силикомарганца в неметаллической части 1,0%.

jj При содержании менее 0,1% Силикомарганец весь работает как раскислитель - его не хватает ни дп  легировани , ни дл  флюсовани . При содержании силикомарганца в неметалличес . кой части 1,5% повышаетс  температура плавлени  припо .

В качестве щелочно-боратных флюсов с различными температурными интервалами активности примен ютс  плавленные синтетические боратные

0

шпаки, соответствующие ниже приведенным составам (по ТУ 21 УССР 57-77АН-ШТ2 , АН-ШТ1 и АН-Ш200 соответственно ) .

Примеры выполнени  па льной сме5 си представлены в табл. 1.

Характеристики плавленных флюсов, доставл ющих неметаллическую часть па льной смеси, представлены в табл. 2. Флюсы, поочередно плав щиес , последовательно защищают припой и па емое соединение от окислени  плотной кйслородонепроницаемой пленкой. Вначале работает щелочно-боратный флюс АН-ШТ2, затем последовательно - щелочно-боратные флюсы АН-ШТ1 и АНШ200 . Их добавки в количестве 8 12 мас.% и 10-20 мас.% соответственно  вл ютс  необходимьми (при повышении температур пайки вьше , щелочно-боратный флюс АН ШТ2 бьютро насыщаетс  окислами и выходит из стро ) и достаточными. Большие количества этих флюсов (свьппе 20% А.Н-ШТ1 и 12% АН-Ш200) недопустимо повышают в зкость расплава, а вз тые в меньших количествах (менее 8% АН-ШТ1 и 10% АН-Ш20) флюсы не защищают па ный шов при высоких температурах. Кроме того, флюсы, вз тые в указайных количествах, обеспечивают равномерное растворение бора по всему объему па льной смеси и исключают сепарацию смеси при хранении, транспортировке и пайке. Отклонение от но минального содержани  бора не превышает iO,1 %. Нами были изготовлены предлагаемы составы па льной смеси и испытаны в производственных услови х. В табл. приведены эти составы (из них лучшие составы 2 и 3). 84 Составы 2 и 3 отлично защищают металлическую часть смеси в широком температурном интервгше 700-1150 С, обеспечива  при этом высокое качество па ного соединени  и.высокие показатели ударной прочности (работа на отрыв при однократном ударе ма тниковым копром составл ет 16 кДж/см). Разрушение происходит преимущественно по основному металлу (испытывались образцы, имитирующие бурильный инструмент). Температура пайки па льной смесью 1050-1080°С. Па льна  смесь может быть приготовлена в виде порошка или таблеток диаметром 8 и 11,5 мм, высотой 2,3мм (вес таблеток соответственно 0,5 г и 1,0 г). Состав 11АН-21У бып использован при пайке бурильного инструмента . При пайке вначале плавитс  наиболее легкоплавкий флюс, затем под его защитой одновременно металлическа  часть припо  и два других флюса. Растекание отличное. Пайка не сопровождаетс  вьщелением дымов и газов. Статистические испытани  показали высокую прочность па ного соединени . Промьшшенные испытани  бурильного инструмента подтвердили отличное качество пайки. Предложенна  в работе смесь проста , надежна и не требует специапьног оборудовани  дл  ее изготовлени .

Таблица 1

- разрушение происходило по основному металлу.

Щелочно-боратньй флюс с температурным интервалом активности 700-950 С

Щелочно-боратный флюс с температурным интервалом активности 850-1080°С

Щелочно-боратньй флюс с температурным интервалом активности 900-1150 С

Таблица 2

NajO 18-25V 1014 , ZrF 1-4, Lit,0 3-8, BjOj - Остальное

+ + 4NajO 23-28

КсО 1-3; ZrF 1-4; BjOj - Остальное

+ +

20-22, К,,О 1-3; Zrl 1-4; SiOj. 2-5; BIOj - Остальное

1080

Claims (1)

1. ПАЯЛЬНАЯ СМЕСЬ, преимущественно для пайки бурильного инструмента, состоящая из металлической части, включающей медно-никелевый припой, содержащий 3-5 мас.% никеля, медь остальное, и неметаллической части, содержащей щелочно-боратный флюс, отличающаяся тем, что, с целью расширения температурного интервала активности смеси, повыше ния однородности смеси и качества паяного соединения, неметаллическая часть дополнительно содержит бор и силикомарганец, а щелочноборатный флюс содержится в виде смеси трех флюсов с различными температурными интервалами активности при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

   Бор

   Силикомарганец Щелочноборатный флюс с температурным интервалом активности 900-1150 °C

   0,8-3,6

   0,1-1,5

   8-12

   Щелочноборатный флюс с температурным интервалом активности 850-1050 °C 10-20

   Щелочноборатный флюс с температурс $ ным интервалом активности 700-950 °C

   Остальное при этом паяльная смесь содержит металлическую и неметаллическую части в следующем соотношении,мае.%: Металлическая часть 68-74 Неметаллическая часть 26-32