SU1400812A1

SU1400812A1 - Method of soldering in vapours of highly volatile element

Info

Publication number: SU1400812A1
Application number: SU864161548A
Authority: SU
Inventors: Борис Николаевич Перевезенцев; Александр Ювенальевич Краснопевцев; Юрий Николаевич Тюнин
Original assignee: Тольяттинский политехнический институт
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1988-06-07

Abstract

Изобретение относитс к области пайки в парах легкоиспар ющихс элементов и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени . Цель - уменьшение расхода легкоиспар юш,егос элемента и улучшение условий труда. Па емые издели 1 и источник паров 2 легкоиспар ющегос элемента размещают в негерметичной камере 3, которую устанавливают в замкнутом объеме 4 (например, в контейнере). Производ т нагрев и выдержку изделий 1 при температуре пайки, создава при этом в негерметичной камере зону конденсации 5 паров легкоиспар ющегос элемента. В зоне поддерживают в процессе выдержкр температуру на 50-300&deg;С ниже температуры па емых изделий 1 и источника паров 2. Выгрузку изделий из негерметичной камеры производ т со стороны, удаленной от зоны конденсации. При каждом следующем цикле пайки зону, где расположен источник паров , и зону конденсации мен ют местами. При этом обеспечиваетс надежна очистка атмосферы пайки вокруг деталей. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. SS (ЛThe invention relates to the field of soldering in pairs of easily evaporating elements and can be used in various fields of mechanical engineering. The goal is to reduce the consumption of light vaporizer, its element and improve working conditions. The soldered products 1 and the vapor source 2 of the vaporized element are placed in an unpressurized chamber 3, which is installed in a closed volume 4 (for example, in a container). It produces heating and holding of products 1 at the temperature of soldering, thus creating in the unpressurized chamber a zone of condensation of 5 vapors of an evaporation element. In the zone, the temperature is kept in the process of aging at 50-300 ° C below the temperature of the vaporized product 1 and the vapor source 2. The unloading of products from the unpressurized chamber is performed from the side remote from the condensation zone. At each subsequent soldering cycle, the zone where the vapor source is located and the condensation zone are reversed. This ensures reliable cleaning of the soldering atmosphere around the parts. 3 hp f-ly, 1 ill. SS (L

Description

«"

66

NiNi

00 N300 N3

П.P.

VV

Изобретение относитс к области пайки, а именно к способам пайки с применением паров легкоиспар ющихс элементов, и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени .The invention relates to the field of soldering, in particular to soldering methods using vapors of easily evaporating elements, and can be used in various fields of engineering.

Цель изобретени - уменьшение расхода легкоиспар юш,егос элемента и улучшение условий труда.The purpose of the invention is to reduce the consumption of easily evaporated elements, its element and the improvement of working conditions.

На чертеже показана схема устройства дл реализации способа.The drawing shows a diagram of the device for implementing the method.

Способ осуп.1ествл ют следующим образом .The method is specified as follows.

Па емые издели 1 и источник 2 паров легкоиспар ющегос элемента размещают в негерметичной камере 3. Последнюю устанавливают в замкнутом объеме 4 (например , в контейнере), производ т нагрев и выдержку изделий 1 при температуре пайки , создава при этом в негерметичной камере зону 5 конденсации паров легкоиспа- р ющегос элемента, поддержива в ней в процессе выдержки температуру на 50- 300°С ниже те.мпературы па емых изделий 1 и источиника 2 паров. После пайки производ т охлаждение и выгрузку изделий.The soldered products 1 and the source 2 of the vapor of the vaporized element are placed in an unpressurized chamber 3. The latter is installed in a closed volume 4 (for example, in a container), the products 1 are heated and kept at soldering temperature, creating a condensation zone 5 in the unpressurized chamber of vapor of an easily sparking element, while maintaining in it in the process of aging the temperature is 50–300 ° C below the temperature of the vaporized products 1 and the source of 2 vapors. After soldering, the products are cooled and unloaded.

Выгрузку изделий из негерметичной камеры можно производить со стороны, удаленной от зоны конденсации.Unloading of products from the unpressurized chamber can be performed from the side remote from the condensation zone.

При каждом следующе.м цикле пайки зону , где расположен источник паров, и зону конденсации можно мен ть местами.At each next soldering cycle, the zone where the vapor source is located and the condensation zone can be swapped.

Дл повышени качества пайки па емые издели можно размещать между источником паров и зоной конденсации.To improve the quality of soldering, soldered products can be placed between the vapor source and the condensation zone.

Вследствие создани внутри негерметичной камеры зоны конденсации в ней создаетс поток паров легкоиспар ющегос элемента от источника паров к зоне, имеющей более низкую температуру. Площадь сечени негерметичной камеры значительно больще площади проточных каналов, соедин ющих внутренний объем негерметичной камеры с охватывающим замкнутым объемом и поэтому поток паров внутри негерметичной камеры значительно больше потока в холодные зоны замкнутого объема вне негерметичной камеры. При уменьщении температуры на 50-300°С давление насыщенных паров различных легкоиспар ющихс элементов уменьщаетс в 2-100 раз. При переносе паров от источника в зону, имеющую такую температуру, происходит конденсаци значительной части паров легкоиспар ющегос эле.мента.As a result of the creation of a condensation zone inside the leaky chamber, a vapor stream of an easily evaporating element from the vapor source to the zone having a lower temperature is created in it. The cross-sectional area of the unpressurized chamber is much larger than the area of the flow channels connecting the internal volume of the unpressurized chamber to the enclosing enclosed volume and therefore the flow of vapors inside the unpressurized chamber is much greater than the flow to the cold zones of the enclosed volume outside the unpressurized chamber. As the temperature decreases by 50-300 ° C, the saturated vapor pressure of various easily evaporating elements decreases by 2-100 times. When a vapor is transferred from a source to a zone having such a temperature, a significant portion of the vapor of the evaporated element condenses.

Конденсат легкоиспар ющегос элемента , оставшийс в негерметичной камере, можно использовать повторно. За счет этого уменьщаетс расход легкоиспар ющегос элемента. Меньшее количество конденсата легкоиспар ющегос элемента попадает в атмосферу из холодных зон замкнутого объема при выгрузке, что улучшает услови труда . Требуема разность температур источника паров и зоны конденсации ограничиваетс интервалом 50-300°С. При разности менее 50°С положительный эффект незначителен . Увеличение разности температурCondensate of the evaporated element remaining in the unpressurized chamber can be reused. Due to this, the consumption of the highly vaporizing element is reduced. A smaller amount of condensate from a vaporizing element enters the atmosphere from the cold zones of a closed volume during unloading, which improves working conditions. The required temperature difference between the vapor source and the condensation zone is limited to an interval of 50-300 ° C. When the difference is less than 50 ° C, the positive effect is negligible. Increase temperature difference

свыше 300°С практически не повышает положительный эффект, кроме того, это св зано с дополнительными технологическими или конструктивными трудност ми.above 300 ° C practically does not increase the positive effect, moreover, this is associated with additional technological or structural difficulties.

При выгрузке изделий из негерметичнойWhen unloading products from untight

камеры со стороны, удаленной от зоны конденсации , меньшее количество конденсата легкоиснар ющегос элемента и его оксидов попадает в атмосферу из самой негерметичной камеры. Если при каждом после- дуюшем цикле пайки зону, где размещаетс the chamber from the side remote from the condensation zone, a smaller amount of condensate of the easily recognizable element and its oxides enter the atmosphere from the most leaky chamber. If at each subsequent soldering cycle the area where the

источник паров, и- зону конденсации мен ют .местами, облегчаетс повторное использование легкоиспар ющегос элемента , не требуетс механическое удаление конденсатора с поверхности конден0the source of vapors and condensation zone is replaced; places are reused, the evaporating element is reused, mechanical removal of the condenser from the condenser surface is not required.

00

сации, что также улучщает услови труда иwhich also improves the working conditions and

уменьшает расход легкоиспар ющегос элемента .reduces the consumption of a vaporizing element.

При размещении па е.мых изделий между источником паров и зоной конденсации издели посто нно наход тс в потоке паровWhen placing the steam products between the vapor source and the condensation zone of the product, they are constantly in the vapor stream.

5 легкоиспар ющегос элемента, обеспечиваетс надежна очистка атмосферы пайки вокруг деталей и подготовка поверхности под пайку, равномерный стационарный поток паров к заготовкам припо . Все это повышает качество пайки. При размещении изделий, особенно сложной формы, в стороне от потока паров могут образовыватьс застойные зоны и ухудшаетс качество пайки.5 of a highly evaporating element, reliable cleaning of the soldering atmosphere around the parts and preparation of the surface for soldering, a uniform steady stream of vapor to the solder blanks. All this improves the quality of soldering. When placing products, especially of a complex shape, stagnant zones may form outside the vapor flow and the quality of soldering deteriorates.

Более низка температура зоны конденсации в процессе термического цикла пайкиThe temperature of the condensation zone is lower during the thermal soldering cycle

5 обеспечиваетс либо размещением этой зоны негерметичной камеры в зоне печи, имеющей меньшую температуру, либо принудительным охлаждением зоны негерметичной камеры.5 is provided either by placing this zone of the unpressurized chamber in the zone of the furnace having a lower temperature or by forcibly cooling the zone of the unpressurized chamber.

Пример. Провод т пайку стали латуньюExample. Brass steel solder

в парах цинка. Па емые образцы 1 и испаритель 2 с цинком размещали в камере 3, причем образцы размещают между испарителем и зоной 5 конденсации, после чего закрывают камеру с помощью фланцевого in pairs of zinc. Sick samples 1 and evaporator 2 with zinc were placed in chamber 3, the samples being placed between the evaporator and condensation zone 5, after which the chamber was closed using a flange

5 разъемного соединени 6. Камеру помещают в контейнер 4, который загружают в электропечь 7. Нагрев провод т так, чтобы температура зоны конденсации в негерметичной камере в течение всего термического цикла пайки (нагрев образцов до 910°С, выдержка5 detachable joints 6. The chamber is placed in the container 4, which is loaded into the electric furnace 7. The heating is carried out so that the temperature of the condensation zone in the unpressurized chamber during the entire thermal soldering cycle (heating of the samples to 910 ° C, exposure

0 5 мин и охлаждение) не превыщала 7бО°С, т.е. при выдержке была меньще температуры пайки на 150°С. В результате на внутренней поверхности контейнера 4 при выгрузке количество цинка значительно меньще, чем0 5 min and cooling) did not exceed 7 ° C, i.e. during aging, the soldering temperature was less than 150 ° C. As a result, on the inner surface of the container 4, during discharge, the amount of zinc is significantly less than

после пайки без негерметичной камеры 3. Выгрузку па ных образцов из негерметичной камеры провод т со стороны, более нагревающейс при пайке, где количество конденсата незначительное. Загрузку образцов дл следующего цикла пайки провод т с той же стороны, но размещают испаритель с дополнительным количеством цинка и образцы в зоне, где происходит конденсаци цинка на внутренние стенки негерметичной камеры . Загрузку негерметичной камеры в контейнер провод т так, что образцы, испаритель и конденсат цинка оказываютс у дна контейнера, а после загрузки контейнера в печь - в гор чей зоне печи. after soldering without an unpressurized chamber 3. The unpaired samples are unloaded from the unpressurized chamber from the side that heats up more when soldering, where the amount of condensate is insignificant. Samples are loaded for the next soldering cycle on the same side, but the evaporator is placed with an additional amount of zinc and the samples are in the zone where zinc condensation occurs on the inner walls of the unpressurized chamber. The unpressurized chamber is loaded into the container so that the samples, the evaporator and the zinc condensate are at the bottom of the container, and after the container is loaded into the furnace in the hot zone of the furnace.

При повторном цикле нагрева, проводив- щемс аналогично первому, конденсаци цинка происходит в основном в зоне, где в первом цикле размещают испаритель и образцы . Выгрузку па ных образцов после второго цикла пайки производ т с противоположной стороны. В результате уменьщаетс количество пыли цинка и оксида цинка, попавщих в атмосферу при разгрузке. Расход цинка на два опыта уменьшитс вDuring the repeated heating cycle, carried out similarly to the first one, zinc condensation occurs mainly in the zone where the evaporator and the samples are placed in the first cycle. The unloading of the paired samples after the second cycle of soldering is performed from the opposite side. As a result, the amount of zinc dust and zinc oxide released into the atmosphere during unloading is reduced. Zinc consumption for two experiments will decrease in

1,7 раза, на 5 опытов - в 3,5 раза, причем конденсат цинка может быть использован в дальнейшем, формирование па ных соединений хорошее, галтели плавные.1.7 times, for 5 experiments - 3.5 times, and zinc condensate can be used later, the formation of solder compounds is good, the fillets are smooth.

Предлагаемый способ позвол ет уменьшить расход легкоиспар ющегос элемента, улучшить услови труда при обеспечении высокого качества па ных соединений. Способ может быть осуществлен без использовани дополнительного оборудовани , если имеетс возможность неравномерного нагрева негерметичной камеры. В противномThe proposed method makes it possible to reduce the consumption of a volatile element, to improve working conditions while ensuring high quality of the solder joints. The method can be carried out without the use of additional equipment, if there is the possibility of uneven heating of the unpressurized chamber. Otherwise

00

5five

случае негерметична камера должна быть дополнена несложным устройством - конденсатором , охлаждаемым газом.In the case of a leaky chamber, it should be supplemented with a simple device - a gas cooled condenser.

Claims

1. The method of soldering in the vapor of a vaporized element, including the placement of the soldered products and the vapor source of the evaporating element in the unpressurized chamber, the installation of the unpressurized chamber in a closed volume, heating, exposure of the soldered products at the soldering temperature, cooling and unloading, differ, that, in order to reduce the flow rate of the evaporation element and improve the working conditions, inside the unpressurized chamber they create a condensation zone of the vaporized evaporation element, maintaining in it the temperature at 50-300 ° C below the temperature of the vaporized products and the vapor source.

2. A method according to claim 1, characterized in that the unloading of products from the unpressurized chamber after soldering is performed from the side remote from the condensation zone.

3. A method according to claim 1, characterized in that with each subsequent soldering cycle, the zone of location of the vapor source and the condensation zone are reversed.

4. The method according to claim 1, characterized in that 0, in order to improve the quality of soldering,

Blown items are placed between the vapor source and the condensation zone.

five