SU1258635A1 - Способ пайки в парах легкоиспар ющегос элемента - Google Patents

Abstract

Йзобретениеоотноситс  к области пайки, в частности к способам пайки с применением паров легкоиспар ющегос  элемента (ЛЭ), легирующих при- пой, и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени . Изобретение позвол ет упростить технологию пайки, снизить расход ЛЭ и упростить используемое оборудование. Собранные под пайку детали с заготовками припо  помещают в замкнутый объем с ЛЭ. В этот же объем вод т вещество или вещества, взаимодействующие с ЛЭ или химическим соединением, содержащим этот элемент, с образованием при температуре пайки требуемой концентрации ЛЭ в паровой фазе. При использовании припо  на основе меди и наг-: рева в парах цинка в качестве веществ , взаимодействующих с парами цинка, берут углерод и кислород. При введении в контейнер с воздухом достаточного количества углерода создаютс  услови  дл  получени  в па ном шве медно-цинковых сплавов с меньшим содержанием цинка. При этом возможно уменьшение количества цинка, размещаемого в контейнере, так как при недостатке цинка будет происходить восстановление его из образовавшейс  окиси цинка. В .качестве источника углерода можно использовать различные вещества, не .вызываюпцге загр знение па емой поверхности в процессе нагрева. 1 з.п. ф-лы. i (Л to сд 00 9 со ел

Description

Изобретение относитс  к пайке, в частности к способам пайки с применением паров легкоиспар ющегос  элемента (ЛЭ), легирующих припой, и .может быть использовано в различных отрасл х машиностроени .

. Цель изобретени  - упроЕ1ение технологии , с1П1жение расхода элемента и упрощение используемого оборудовани 

Способ реализуют следующим об- .разом,

Собранные под пайку детали с заго а овками припо  помещают в замкнутый объем совместно с навеской, служащей при нагреве источником легкоиспар ющегос  элемента. В тот же объем ввод т вещество или вещества, взаимо- действующде с легкоиспар гощимс  элементом 1ШИ химическим соединением, coдepжaщи этот элемент, с образованием при температуре пайки требуемой копцентрации легкоиспар ющегос  элемента в паровой фазе. Далее производитс  нагрев до температуры пайки с выдержко при ней до обеспечени  необходимого содержани  легкоиспар ю- щегос  элемента в припое и затекани  припо  в па емые зазоры и охлаждение

При использовании припо  на основ меди и нагреве в парах цинка, в качестве веществ, взаимодействующих с парами цинка, берут углерод и кислород . Содержание легкоиспар ющегос  элемента в припое, от которого завис т механические и физические свойства припо , а следовательно, и качество па ного соединени , определ етс  равновесной с припоем концентрацией этого элемента в паровой фазе . В предлагаемом способе, в отличие от известных, требуема  концентраци  легкоиспар ющегос  элемента в паровой фазе достигаетс  в результат реакции с участием дополнительно введенного в объем пайки вещества или веществ. Указанное вещество или вещества могут быть введены в объем пайки при загрузке либо в процессе нагрева под пайку, либо образовать- с  в процессе нагрева из введенных и имеющихс  в контейнере веществ. Количество вещества, вводимого в объем должно быть достаточным дл  достижени  равновесной концентрации в результате реакции. Равновесна  концентраци  измен етс  с температурой в случае использовани  негерметично замкнутого объема, например, контей

нера с песчаным затвором, зависит также от газообмена с окружающей средой . Количество вещества, вводимого в объем, необходимо уточн ть по экспериментальным данным при обработке технологии.

Выбор вещества производ т, сравнива  требуемую дл  получени  заданного содержани  легкоиспар ющегос  элемента в припое, концентрацию этого элемента в паровой фазе и равновесную концентрацию этого элемента в результате реакции с участием вводимого вещества (по результатам термодинамических расчетов или по литературным данным). Так, например, при пайке латунью в парах цинка в контейнере с песчаным затвором давление паров цинка может достигать 100 КПа (давление насыщенных паров цинка рав- ,но атмосферному при температуре около 910 С). При этом возможно излищнее легирование медной заготовки припо  цинком с получением в па ном шве медн о-цинковых сплавов, обладающих низкими механическими свойствами. Известно, что равновесное давление паров цинка в системе Zn - 0, - С за счет протекани  р да химических реакций при тех же температурах и общем атмосферном давле1Й1и составл ет 40-50 КПа. Следовательно, при введении в контейнер с воздухом достаточного количества углерода создаютс  услови  дл  получени  в па ном щве медно-цинковых сплавов с меньшим содержанием цинка и лучшими механическими свойствами. При этом возможно уменьшение количества цинка, размещаемого в контейнере, так как в указанных услови х при недостатке цднка происходит восстановление его из образовавшейс  окиси цинка. В качестве источника углерода можно использовать различные вещества, не вызывающие загр знение па емой поверхности в процессе нагрева, например , смеси дл  газовой цементации.

Пример,. Проводили пайку Ст.З латунью в парах цинка с использованием медной заготовки припо  Ви контейнере с песчаным затвором. Процесс пайки осуществл ли следующим образом. В ко.нтейнер загружали па е- мые образцы с медными заготовками припо , испаритель с цинком (0,625 г/л объема) и карбюризатор угольный бере- зовый в количестве 8 г/л объема. Контейнер закрывали крышкой, затвор за- сыпали песком, затем помещали контей) нер в камерную электропечь, нагревали до (нагрев контролировали с помощью хромель-алюмелевой термо- пары), выдерживали 5 мин при этой температуре и выгружали из печи. После охлаждени  и выгрузки по результатам взвешивани  рассчитывали содержание цинка в па ном шве, затем опреде- л ли прочность па ных соединений на срез. Содержание цинка в припое составл ло 42-44 мас,%, что обеспечивает удовлетворительные механические свойства. Прочность па ных соединений на срез получена на уровне прочности таких же образцов, запа нных припоем Л63 с (1шюсом (бура) газовой горелкой

Дл  сравнени : содержание цинка в па ном шве после пайки в тех же уело- ВИЯХ без карбюризатора составило 62. мас.%, полученный сплав оказалс  очень хрупким (разрушалс  при изготовлении шлифов). Расход цинка по сравнению с пайкой таких же образцов в герметичном контейнере с азотом уменьшилс  в 6 раз.

Предлагаемый способ позвол ет регулировать содержание легкоиспар ющегос  элемента в припое без использова- ни  вакуумного и газового оборудова-. ни  или автономного нагрева испарител . Технологический процесс упрощаетс  за счет исключени  операций ва- куумировани , последующего заполнени  камеры газом и откачки до необходимого давлени  при выдержке. Отпадает необходимость контрол  степени ваку- yNaipoBamiH и давлени  газа. Единственным контролируемым в процессе пайки технологическим параметром остаетс  температура. Дл  осуществлени  предлагаемого способа не требу

Редактор А,Сабо Заказ 5070/15

Составитель Ф.Конопелько

Техред М.Маргентал Корректор С.Шекмар

Тираж 1001Подписное

BHHiinH Государственного комитета СССР

по делам изобретений и« открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска , наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

5 10 45

20 25

о ,

0

етс  использование герметичной камеры . Дл  пайки может использоватьс  контейнер простой конструкции, например , с песчаным затвором. Возможен равномерный нагрев всего замкнутого объема, за счет отсутстви  переноса в холодные зоны системы уменьшаетс  расход легкоиспар ющегос  элемента, меньшее количество легкоиспар ющегос  элемента и его окислов попадает в атмосферу при выгрузке, что улучшает услови  труда.

Claims (2)

1.Способ пайки в парах;легкоиспар ющегос  элемента, включающий размещение л замкнутом обЬеме па емых изделий с заготовкам припо  и источника паров легкоиспар ющегос  элемента , нагрев до температуры пайки, выдержку дл  обеспечени  необходимого содержани  легкоиспа  ющегос  элемента в припое и затекани  припо  в па емые зазоры и охлаждение, о т - л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью упрощени  технологии, снижени  расхода легкоиспар ющегос  элемента

и упрощени  используемого оборудовани , пайку ведут в присутствии вещества или веществ, взаимодействую- щих с легкоиспар ющимс  элементом или химическим соединением, содержа- этот элемент, с образованием при температуре пайки требуемой концентрации легкоиспар ющегос  элемента в паровой фазе.

2.Способ по п.1, отличаю- щ и и с   тем, что при использовании припо  на основе меди и нагреве в парах цинка в качестве веществ, взаимодействующей с цинком, берут углерод и кислород.