SU804267A1 - Способ пайки графита с алюминием - Google Patents

Способ пайки графита с алюминием Download PDF

Info

Publication number
SU804267A1
SU804267A1 SU792743047A SU2743047A SU804267A1 SU 804267 A1 SU804267 A1 SU 804267A1 SU 792743047 A SU792743047 A SU 792743047A SU 2743047 A SU2743047 A SU 2743047A SU 804267 A1 SU804267 A1 SU 804267A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
aluminum
graphite
copper
melting
temperature
Prior art date
Application number
SU792743047A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Яковлевич Кокушкин
Леонид Трифонович Аникин
Геннадий Александрович Кравецкий
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5409
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я М-5409 filed Critical Предприятие П/Я М-5409
Priority to SU792743047A priority Critical patent/SU804267A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU804267A1 publication Critical patent/SU804267A1/ru

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

(54) СПОСОБ ПАЙКИ ГРАФИТА С АЛЮМИНИЕМ

Claims (2)

  1. Изобретение относитс  к пайке, в частности к способам пайки графитовых деталей с алюминиевыми и может быть использовано дл  соединени  гра фитовых анодов и катодов алюминиевых и магниевых электролизеров к токопод вод щим алюминиевым шинам, а также в электрометаллургии, авиационной и электротехнической промышленности. Известен способ соединени  графита с ёшюминием, осуществл емый при помощи эвтектических сплавов оловосвинец , висмут-свинец (55-44,5 вес.% и последующей пропитки углеродом или хлористым углеводородом, например гексахлорбензолом IlJ. Этому способу присущ недостаток, св занный с наличием в па ном шве легкоплавкой эвтектики. Температура распа  па ного шва невелика составл  ет 183и соответственно. Известен также способ соединени  графита с гшюминием, включ ающий стадий обезжиривани  и очистки соедини еьшх поверхностей ; покрыти  соедин  емых поверхностей слоем меди;покрыти  слоем никел  толщиной 0,005 мм; флюсовани ; покрыти  слоем олова;нагрева соедин емых деталей до температуры расплавлени  олова (288-370 С сдавливани  соедин емых поверхностей с удельным давлением 55 кгс/см и охлаждени  2, Недостатками этого способа  вл ютс  низка  температура распа  (232°С) и низка  жаропрочность па його-шва. Цель изобретени  - повьвиение температуры распа  и жаропрочности па ного соединени  графита с алюминием. Поставленна  цель достигаетс  тем, что между соедин емыми графитовой и алюминиевой-детал ми располагают металлический пакет, состо щий из . последовательно расположенных от графита прослоек малоуглеродистой стали меди и алюминиевого эвтектического сплава с соотношением-толщины прослоек (i,5...2,5) i(4,5...5,5) :(0,5... 1,5). Соедин еьвле детали сдавливают и нагревают до 1150-1200 С со стороны графита и до 600-640 с со стороны алюмини . В качестве эвтектической прослойки могут быть применены сплавы алюмини  с кремнием, никелем или кальцием . Применение трехслойного металлического пакета, состо щего из малоуглеродистой стали, меди и алюминиевого эвтектического сплава  вл етс  необходимым , так как пакет в целом и кажда  из этих прослоек играют положительную роль. Прослойка из малоугл родистой стали предназначена дл  сое динени  графита с медью. Известно что углерод не раствор етс  ни в твердой, ни в расплавленной меди и не образует с ней соединений. Нали ие между графитом и медью стальной прокладки приводит при нагреве к контактному плавлению как со стороны графита, так и со стороны меди. Обра зующиес  прд плавлении расплавы смачивают контактируемые поверхности и при охлаждении способствуют формированию прочного соедине 1и . Кроме того, термические коэффициенты линей ного расширени  (т.к.л.р.)у образующихс  в результате контактного плавлени  слоев и стальной прокладки, вл ютс  промежуточными между сильно различающимис  в этом омошении т.к .л.р. графита (.град) и ме Т20-22-Ю 1/град) . Плавное изменение т.к.л.р. от графита к меди ослаб л ет термические напр жени , возникающие при нагреве и охлаждении спа  Выбор прослойки из малоуглеродистой стали св зан с тем,что в жидком состо нии медь плохо перемешиваетс  с высокоуглеродистым расплавом железа . Медна  прослойка  вл етс  необходимым св зующим элементом между сталью и алюминием. При отсутствии прослойки меди в контакте сталь-алюминий при нагреве образуетс  интерме таллид FeA-f. Это соединение кристаллизуетс  в виде хрупких пластинок и игл и из-за существенной разницы т. к.л.р. соедин ел лх материалов в этой зоне часто образуютс  трещины. Наличие между стальной и алюминиевой поверхност ми сло  меди преп тствует образованию интерметаллидаFeA j, Образукндиес  в результате контактног плавлени  слои, и собственно слой меди,  вл ютс  более пластичными и имеют т.к.л,р.промажуточные по величине между сталью (10-1210 1/град) и алюминием (24-26- 10 1/град) . Это также способствует снижению уровн  остаточных напр жений в па ном соединении . Наличие прослойки эвтектическоалюминиевого сплава (А - Si , N, А - Са) уменьшает врем  контактного плавлени , снижает эрози алюминиевой детали и способствует фо мированиго более пластичного шва. Кро ме того, эти сплавы имеют достаточно высокую температуру плавлени  и обеспечивают высокую жаропрочность па ного шва. Соотношение толщины прослоек, сое тавл ющих металлический. naifeT должно быть равншл (1,5...2,5):(4,5... 5.5)j(0,5,,.1,5). При этом должно ввдерживатьс  определенное их расположение в зоне соединени -. При больших меньщих соотношени х толщин прослок распределение температурного пол  ри электроконтактном нагреве таково , что в процессе пайки не обеспечиваютс  необходимые температуры в зоне соединени  около графитовой и алюиниевой поверхностей. Процесс пайки провод т таким образом , чтобы плавление в контактах графит-малоуглеродиста  сталь, малоуглеродиста  сталь-медь, медь-алюминиевый эвтектический сплав, эвтектический сплав-алюминий происходит практически одновременно. Температура в контактах графитсталь должна быть равна 1150-1200 С, сталь-медь 1100-1150 0, медь-алюминиевый эвтектический сплав и алюминиевый эвтектический сплав-алюминий 550-640 С. При больших температурах имеет место расплавление алюминиевой детали, а при меньших не происходит контактно-реактивного плавлени  в стыках соедин емых материалов и образовани  прочного па ного соединени . Такое распределение температуры в зоне па ного соединени  достигаетс  регулированием мощности нагрева (плотности тока) и распределени  теплового потока путем неодинакового охлаждени  графитовой и алюминиевой деталей за счет их различной теплопроводности и различной подачи охлаждающей воды.в пуансонах установки, между которыми закрепл ютс  соедин eNMe детали. Экспериментально установлено, что дл  того, чтобы происходило практически одно-временное плавление в вышеперечисленных контактах, плотность электрического тока должна быть равной 320-350 а/см , а скорость изменени  температуры со стороны графита и алюмини  - 270-290 град/с. Такое распределение теплового потока обеспечивает плавление в контактах уже через 5-10 с после включени  электрического тока. Пример 1 . Между графитовым и алюминиевым образцами в форме цилиндров 9 10x35 мм располагают металлический пакет 0 10 мм, состо щий из прослойки Малоуглеродистой стали толщиной 0,, меди 1,5 мм и силумина (А - S -сплав) 0,3 мм. Собранные под пайку графито-алюминиевые образцы pasMetaiuoT между пуансонами пресса гор чего прессовани  и нагревают током плотностью 350 а/см в течение 10 с. С помощью платино-платинорадиевой термопары измер ют температуру в зонах графита и гшюмини , : отсто щих от стыка на рассто нии 1мм. Температура в графите составл ет 1150® С, а в алюкшнци - 600 С. Удельное усилие сдавливани  детешей составл ет 10 кгс/см , Пайка проводитс  на воэдухе, С помощью третьей термопары , расположенной; в зоне эвтектической прослойки алк1миниевого сплава измер ют температуру плавлени  наиболее легкоплавкой зоны соединени  и считают ее температурой распа . Прочность па ных образцов составл ет . 47.., 70 кгс/см при и 15... 30 кгс/см при , Температура распа.  образцов- 580 С. Аналогичные результаты получены |ПРИ использовании эвтектических сплавов А -NH At - Са. Таким образом, предлагаемый способ пайки позвол ет получить па ный шов с температурой .распа  не ниже , в то врем  как в известном с собе .температура распа  шва составл ет 230°С. Предел прочности при па ных графито-алюминиевых соединений , полученных по предлагаемому сп собу, в 2-3 раза выше по сравнению соединени ми, полученными известным способом. Па ные соединени , получе ные по предлагаемому способу, жаропрочны до , в то врем  как сое динени , сформированные с помощью гальванопокрытий меди к никел  и сп  нные оловом жаропрочны только до и расплавл етс  при 230с. f Формула изобретени  1. Способ пайки графита с алюминием , включающий введение в па е1« 1й зазор промежуточных прослоек, сдавливание соедин емых поверхностей н нагрев , отличающийс  тем, что, с целью повышени  температуры распа  и жаропрочности па ного соединени , в качестве промежуточной прослойки берут металлический пакет, состо щий из последовательно расположенных от графита прослоек малоуглеродистой стали, меди и алюминиевого эвтектического сплава с соотношением толщин прослоек (1,5...2,5):(4,5... )(О,5...1,5), а нагрев производ т до 1150...1200°С со стороны графита и до 600... со стороны алюмини . 2. Способ по п. 1, отличающ и и с   тем, что в качестве эвтектической алюминиевой прослойки примен ют , эвтектические сплавы алюмини  с кремнием, никелем или кальцием. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 1.391.580, кл. В 01 К, 30.04.64.
  2. 2.Патент. США 2.920.385, кл. 29-472.7, 08.02.56.
SU792743047A 1979-03-29 1979-03-29 Способ пайки графита с алюминием SU804267A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792743047A SU804267A1 (ru) 1979-03-29 1979-03-29 Способ пайки графита с алюминием

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792743047A SU804267A1 (ru) 1979-03-29 1979-03-29 Способ пайки графита с алюминием

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU804267A1 true SU804267A1 (ru) 1981-02-15

Family

ID=20817938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792743047A SU804267A1 (ru) 1979-03-29 1979-03-29 Способ пайки графита с алюминием

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU804267A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101057068B1 (ko) 구리-알루미늄 얇은 벽 파이프의 비-공융 구조의 용접 이음 및 이의 제조 방법
CN101298108B (zh) 用于钛合金与钢真空钎焊的工艺方法
CN104923927A (zh) 一种用于异种金属搭接结构的搅拌摩擦焊-钎焊复合焊接方法
KR100443803B1 (ko) 고탄소 강재, 고장력 저합금 강재의 프로젝션 용접 방법
CN101474719A (zh) 一种铝母材的原位自蔓延焊接修复方法
CN107931840A (zh) 一种钛镍异质接头激光诱导偏晶及匀晶反应焊接方法
US4817859A (en) Method of joining nodular cast iron to steel by means of fusion welding
CN112338389B (zh) 一种铝铜钎焊用层叠带状自钎钎料及其制备方法
JPH0639558A (ja) アルミニウムと鋼の抵抗溶接方法
BG65249B1 (bg) Метод за създаване на електропроводима връзка
SU804267A1 (ru) Способ пайки графита с алюминием
KR20020079898A (ko) 냉각부재 및 냉각부재의 제조방법
KR20020081695A (ko) 전극 제조방법 및 전극
US4015099A (en) Method of joining a copper contact button to the aluminum headbar of an electrode plate
CN1153690A (zh) 具有金属渗层的管子与管板间的焊接方法及焊接材料
US4647308A (en) Soldering compositions, fluxes and methods of use
US3553825A (en) Method of bonding aluminum
CN110153546A (zh) 一种铝合金薄板点焊方法
CN101913023B (zh) 一种钛合金与锡青铜电子束焊接方法
CN108672868B (zh) 一种铝和铜异质金属材料的焊接方法
CN1094666A (zh) 稀土异性金属焊接材料及其制造方法
US4717430A (en) Soldering compositions, fluxes and methods of use
Goddard et al. Feasibility of brazing and welding aluminum-graphite composites
CN110280880A (zh) 6061-t6铝合金与trip980高强钢异种合金电阻点焊方法
SU854627A1 (ru) Способ пайки графита с алюминием