SU1706820A1

SU1706820A1 - Флюс дл пайки сталей

Info

Publication number: SU1706820A1
Application number: SU904839839A
Authority: SU
Inventors: Нина Николаевна Жуйкова; Валентина Николаевна Крысанова; Рюрик Елизарович Ковалевский; Ирина Альбертовна Олешко; Владимир Николаевич Плиско; Елена Георгиевна Лисеева; Анатолий Яковлевич Куфайкин
Original assignee: Научно-производственное объединение "Композит"; Особое конструкторское бюро Института высоких температур АН СССР
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1990-04-16
Publication date: 1992-01-23

Abstract

Изобретение относитс к пайке сталей, в частности к составу флюса дл пайки сталей . Цель изобретени - повышение качества па ных соединений, снижение коррозионной активности флюса и улучшение смывземости остатков флюса после пайки Флюс содержит следующие компоненты. мас.%: калий борфтористый 27.5 31,0; борна кислота 20,0 25.0; калий бифторид 20,0-25,0; бура 7,5 9,5. калий фтористый 5.0 6.5, натрий фтористый 5.0 6.5; цезий фтористый 5,0-6,5. Флюс может быть ис- польлован при пайке бесспребр ными припо ми при 650 в холодильниках и других издели х народного хоз йства и обеспечивает качественное выполнение ремонтных работ и выход годных изделий 2 табл Ё

Description

Изобретение относитс к пайке, в частности к составу флюса дл пайки сталей, преимущественно нержавеющих.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс известный флюс дл пайки стали, медных и никелевых сплавов, содержащий фтористый калий, борный ангидрид, хлористый кадмий, хлористый натрий, эвтектику: борфтористый бура-калий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фтористый калий (KF)20 25

Хлористый кадмий (CdClz)5-13

Борный ангидрид (ВзОз)10-18

Хлористый натрий (NaCI)4-10

Эвтектика: борфтористый

бура-калий45 60

(Na2Bi07 KBbi)

Этот флюс используетс при пайке припо ми , плав щимис при 450-500°С Он

имеет невысокий верхний интервал актив ности - 650°С. Этот флюс нельз использовать при пайке припо ми нэоснове системы медь-цинк, так как они плав тс при более высокой температуре. К недостаткам флюса следует также отнести наличие в его составе хлористых солей, остатки которых после пайки могут вызвать коррозию па ных сое динений.

Известен флюс ПВ- 209Х дл пайки низ коуглеридистых и корроэионностойких сталей , содержащих борную кислоту, гидрат окиси кали и фтористый калий при следую щем соотношении компонентов, мае % Борна кислота ( 34,8 36.8 Гидрат окиси кали (КОН) 27.9 29.9 Фтористый калий (KF) 34,3 36.3 Этот флюс обладает недостаточной активностью при пайке медно-цинковыми

VJ

О

о

00

N) О

припо ми,имеет невысокий верхний интервал активности 750°С. Применение флюса приводит к образованию стекловидного, трудноудал емого шлака. Остатки флюса вл ютс коррозионно-активными, за счет содержани КОН, поэтому их необходимо тщательно удал ть.

Известен флюс дл пайки коррозионно- стойких сталей ПВ 209, содержащий фтористый калий, борный ангидрид и борфтористый калий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фтористый калий (KF)41-43 Борный ангидрид (В20з) 34-36 Борфтористый калий (KBF-0 22-24 При пайке с этим флюсом медно-цинко- вые припои плохо растекаютс . После пайки на поверхности соединений образуетс стекловидный шлак, который требует значительных затрат на свое удаление при т желых услови х работы (удаление флюса провод т гор чей водой).

Цель изобретени - повышение качества па ного шва, снижение коррозионной активности флюса и улучшение смываемо- сти остатков флюса после пайки.

Поставленна цель достигаетс тем, что па льный флюс, содержащий борфтористый калий и фтористый калий дополнительно содержит буру, борную кислоту, калий бифторид, калий фтористый, натрий фтористый , цезий фтористый при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Калий борфтористый (KBF/j) 27,5-31,0 Борна кислота (НзВОз) 20,0-25,0 Калий бифторид (KHF2J 20,0-25,0 Бура (Na2B407)7,5 9,5 Фтористый калий (KF) 5,0-6,5 Фтористый натрий (NaF) 5,0-6,5 Фтористый цезий (CsF) 5,0-6.5 Все компоненты флюса сплавл ютс при 850-900°С. Интервал активности флюса 650-850°С.

Флюс не содержит коррозионно-актив- ных соединений.

Борфтористый калий хорошо смачивает поверхность сталей, активно вли ет на разложение оксидов железа, хрома, никел .

При его содержании меньше 27,5% уменьшаетс растекаемость припо , а при содержании его больше 31% уменьшаетс температура плавлени флюса.

Фтористый цезий способствует более полному смачиванию припоем поверхности . За счет обменной реакции из флюса высаживаетс на па емую поверхность пленка жидкого цези , он частично переходит в расплав припо , что способствует увеличению растекаемости и повышению качества па ного шва.

При содержании CsF менее 5% растекаемость припо уменьшаетс , при содержании CsF более 6,5% возрастает нижний интервал активности флюса. Фтористый калий разрушает окисную пленку на стал х, хорошо смачивает поверхность металла и припо . При содержании KF меньше 5% активность флюса уменьшаетс , при содержании KF больше 6.5% воз- 0 растает температура плавлени флюса.

Фтористый натрий повышает жидкоте- кучесть флюса. При содержании NaF меньше 5% уменьшаетс растекаемость припо , при содержании NaF больше 6,5% возраста- 5 ет температура плавлени флюса.

Введение буры обусловлено ее хорошими раскисл ющими свойствами. При увеличении буры больше 9,5% возрастает в зкость флюса, а при содержании буры 0 меньше 7,5% уменьшаетс растекаемость припо .

Борна кислота и бифторид кали введены дл улучшени смачиваемости припоем па емой поверхности и образовани 5 более рыхлого легко смываемого шлака.

При сплавлении происход т следующие реакции:

KHFj KF-t-HFt; НзВОэ-НВ02«-Н20: , 0HB02+KF-KB02 HF

Образующийс метаборат кали способствует увеличению растекаемости припо . Остатки метабората кали и образующегос диспергированного KF лег- 5 ко смываютс теплой водой.

При увеличении содержани борной кислоты больше 25% возрастает в зкость флюса.

При уменьшении содержани борной 0 кислоты меньше 20% уменьшаетс растекаемость припо и ухудшаетс смываемость флюса.

При содержании KHF2 больше 25% уменьшаетс температура плавлени флю- 5 са, при содержании KHF2 меньше 20% уменьшаетс растекаемость припо и ухудшаетс смываемость флюса.

При сплавлении компонентов флюса удал етс кристаллизационна вода, обра- 0 зуетс борат кали и сложные фторборат- ные соединени , которые не вл ютс гигроскопичными и корроэионно-лмивны- ми.

Ориентировочный срок хранени флю- 5 са 5 лет.

Флюс не содержит в своем составе кор- розионно-активных соединений (например, хлоридов, щелочей), поэтому остатки флюса на па емой поверхности не приведут к коррозии па ных соединений.

Флюс приготавливают следующим образом .

Компоненты флюса взвешиваютс в заданном процентном соотношении, шихтуютс , а затем плав тс при 850 900°С в алундовом тигле или платиновом. После этого полученный сплав перетираетс в порошок .

Флюс может использоватьс в виде порошка , в виде суспензии, при пайке газовыми горелками, погружением в печах и нагревом током высокой частоты.

Остатки флюса после пайки легко смываютс в проточной, теплой воде в течение 10-15 мин.

Сравнительные результаты исследовани эффективности известного и предполагаемого флюсов при печной пайке сталей 08КП и 12Х18НТ10Т при 750-800°С экспериментальным припоем (марки ПМЦГ 35) мас.%: Си 42.8. Zn 35; Мп 11; Sn 5; Ga 5; SI 0.2: Al 1. приведены в табл. 1.

Критерием оценки качества флюса вл етс растекаемость, измер ема коэффициентом растекаемости приведенного припо по па емой поверхности и прочность па ного соединени на разрыв.

Как видно из приведенной табл.1, рас- стекаемость экспериментального припо системы Cu-Zn-Mn (ПМЦГ 35) при пайке с предлагаемым флюсом выше.

Дл исследовани вли ни флюса на прочность па ного соединени , спа ны крестообразные образцы соединени медь М 1+сталь 20 с медно-цинковым припоем ПМЦГ 35, мас.%: Си 42,8, Zn 35. Мп 11. Sn 5, Ga 5. SI 0,2, Al 1, с применением предлагаемого флюса. Дл сравнени напа ны образцы с флюсом ПВ 209.

Результаты испытаний на разрыв приведены в табл. 2.

Разрушение почти всегда происходит по медному образцу (основному металлу).

Увеличение прочности и уменьшение разброса экспериментальных результатов при использовании предлагаемого флюса

можно обь снить увеличением растекаемости припо и снижением количества дефектов в па ном шве.

Таким образом, предлагаемый флюс по- 5 звол ет увеличить растекаемость бессеребр ных медно-цинковых припоев при пайке стали. Увеличение растекаемости припо способствует улучшению смачиваемости припоем па емых поверхностей, а следоеа- 0 тельно, повышает качество па ного шва, что обеспечивает более высокие прочностные характеристики.

Сокращение времени на отмывку шлака после пайки повышает производительность 5 процесса и улучшает услови работы.

Предлагаемый флюс можно использовать при пайке сталей бессеребр ными при- по ми, плав щимис в интервале температур 650-850°С. Флюс может быть 0 использован в машиностроительной, энергетической и приборостроительной промышленности при производстве и ремонте па ных изделий.

Использование предлагаемого флюса 5 обеспечивает качественное выполнение ремонтных работ, повышает выход годных изделий , продлевает их эксплуатационный период.

Claims

Формула изобретени 0 Флюс дл пайки сталей, содержащий борфтористый калий, фтористый калий и буру , отличающийс тем, что, с целью повышени качества па ного шва, снижени коррозионной активности флюса и улуч- 5 шени смываемости остатков флюса после пайки, он дополнительно содержит борную кислоту, бифторид кали , фтористый натрий , фтористый цезий при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0 Борфтористый калий 27,5-31,0

Борна кислота20-25

Бифторид кали 20-25

Фтористый калий5,0-6,5

Бура7.5-9.5 5 Фтористый натрий 5,0-6,5

Фтористый цезий5,0-6,5

Примечание. Составы припоев:

ПАН-11, 2п 10, Мг-7 5, Sn 15, Si 0,15, Си остальное,

П-21, мас.%: Zn 33,3, Ni7 2, Sn 7, Са 0,1 Si 0,2, В 0,2, Nb 0,2, Си остальное, 107, мае.: Zn 30, Ni 10, Sn 5, Р 3, Si 0,2, Си остальное, М05, мас.З: Zn 10, Sn 8, Mn 5, Ga 2-15, Si 0,15, Си остальное.

Таблица 2