SU856719A1 - Flux for high-temperature soldering - Google Patents

Flux for high-temperature soldering Download PDF

Info

Publication number
SU856719A1
SU856719A1 SU792830284A SU2830284A SU856719A1 SU 856719 A1 SU856719 A1 SU 856719A1 SU 792830284 A SU792830284 A SU 792830284A SU 2830284 A SU2830284 A SU 2830284A SU 856719 A1 SU856719 A1 SU 856719A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
flux
borides
boron
solder
oxygen
Prior art date
Application number
SU792830284A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Абрамович Подольский
Михаил Романович Леписко
Михаил Васильевич Растворцев
Владимир Иванович Боровик
Леонид Иванович Гавриличенко
Original Assignee
Предприятие П/Я 1495
Предприятие П/Я Р-6930
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 1495, Предприятие П/Я Р-6930 filed Critical Предприятие П/Я 1495
Priority to SU792830284A priority Critical patent/SU856719A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU856719A1 publication Critical patent/SU856719A1/en

Links

Landscapes

  • Molten Solder (AREA)

Description

(54) ФЛЮС ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПАЙКИ(54) FLUX FOR HIGH-TEMPERATURE SOLDERING

II

Данное изобретение относитс  к па льному производству, в частности к флюсам дл  высокотемпературной пайки, примен емым преимущественно при индукционной пайке твердосплавного инструмента.This invention relates to solo production, in particular to fluxes for high-temperature soldering, used mainly for induction brazing of carbide tools.

Известен флюс дл  высокотемпературной пайки 1, содержащий, вес. о:Known flux for high-temperature soldering 1, containing, in weight. about:

Бура12.Bura12.

Кислота борна 78Bourne Acid 78

Кальций фтористый10Calcium fluoride10

Основной недостаток этого флюса - низкое качество соединени  при пайке твердосплавного инструмента. Одной из причин низкого качества па ного твердосплавного инструмента  вл етс  плоха  смачиваемость поверхности твердых сплавов припо ми. Кроме того, наличие свободного и химически св занного углерода на поверхности твердого сплава преп тствует припою образовать в процессе пайки взаимные металлические св зи на границе раздела припой - твердый сплав и тем самым обеспечить механическую прочность па ного соединени .The main disadvantage of this flux is the poor quality of the joint when brazing carbide tools. One of the reasons for the poor quality of carbide soldering tools is the poor wettability of the surface of hard alloys with solders. In addition, the presence of free and chemically bound carbon on the surface of a hard alloy prevents the solder from forming reciprocal metal bonds at the interface between the solder and the hard alloy and, thus, to ensure the mechanical strength of the solder joint.

Дл  увеличени  активности флюса по отнощению к свободному и химически св занному углероду твердого сплава во флюс ввод т окислы переходных металлов, например кобальта и вольфрама, химическое родство которых с кислородом при температуре пайки сравнительно невелико.To increase the flux activity with respect to free and chemically bound carbon of a hard alloy, oxides of transition metals, such as cobalt and tungsten, are introduced into the flux, their chemical affinity with oxygen at the soldering temperature is relatively small.

Наиболее близким по своему составу и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  флюс 2, содержащий, вес. %: Фтористый калий5,0-8,0The closest in its composition and effect to be achieved is flux 2, containing, by weight. %: Potassium fluoride 5,0-8,0

Фтористый натрий2,0-4,0Sodium fluoride 2.0-4.0

Окись кобальта0,1 -1,0Cobalt oxide 0.1 -1.0

Окись вольфрама1,0-10,0Tungsten oxide1.0-10.0

Вольфрамат кобальта0,1-8,0Cobalt tungstate0.1-8.0

Кислородное соединение С фаОстальноеOxygen Compound C

В процессе пайки устранение вредного вли ни  углерода на смачиваемость поверхности твердого сплава достигаетс  тем, что при 850-1200°С окислы кобальта и вольфрама термически разлагаютс  и выдел ют кислород, который расходуетс  на окисление карбидов с последующей возгонкой углерода в виде угарного и углекислого газа в атмосферу.In the process of soldering, the elimination of the harmful effect of carbon on the wettability of the surface of a hard alloy is achieved by the fact that at 850-1200 ° C oxides of cobalt and tungsten thermally decompose and produce oxygen, which is used for oxidation of carbides with subsequent sublimation of carbon in the form of carbon monoxide and carbon dioxide the atmosphere.

Однако в известном флюсе на границе раздела припо  и твердого сплава имеютс  щлаковые и газовые включени , что снижает плотность па ных соединений и, следовательно , ухудшает их эксплуатационныеHowever, in the known flux, at the interface between the solder and the hard alloy, there are slag and gas inclusions, which reduces the density of solder joints and, consequently, worsens their operational properties.

свойства. В наибольшей степени этот недостаток флюса про вл етс  при индукционной пайке резцового инструмента из числа твердых сплавов систем карбид вольфрама - карбид титана - кобальт, карбид вольфрама - карбид тантала - кобальт и карбид вольфрама - кобальт, содержащих относительно невысокий процент кобальта.properties. This flux deficiency is most pronounced when induction soldering of cutting tools from among hard alloys of systems tungsten carbide - titanium carbide - cobalt, tungsten carbide - tantalum carbide - cobalt and tungsten carbide - cobalt, containing a relatively low percentage of cobalt.

Цель изобретени  - создание флюса дл  высокотемпературной пайки, обеспечивающего повьииение плотности па ных соединений .The purpose of the invention is to create a flux for high-temperature soldering, ensuring the density of the solder joints.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что флюс, дополнительно содержит бориды и силициды переходных металлов с пор дковыми номерами 21-28 и 39-42 при следующем соотношении компонентов, вес. /о;This goal is achieved by the fact that the flux additionally contains transition metal borides and silicides with the order numbers 21-28 and 39-42 in the following ratio of components, weight. /about;

ФторидыFluorides

щелочноземельныхalkaline earth

металлов4,2-8,8Metals4,2-8,8

Бориды переходныхTransient borides

металлов0,12-12,6metals0.12-12.6

Силициды переходныхTransitional silicides

металлов0,2-8,2metals0,2-8,2

Кислородное соединениеOxygen compound

бораОстальн9еbora the rest

Бескислородные соединени  бора и кремни  из числа переходных .металлов с пор дковыми номерами 21-28, например группы железа (Fe, Со и Ni), окисл ютс , образу  боросиликатную массу, пленка которой обладает достаточной прочностью, плотностью и эластичностью, что позвол ет надежно изолировать па ное соединение от внешней среды: в процесса пайки с индукционным нагревом токами высокой частоты тепло, генерируемое в поверхностных сло х металла, в первую очередь расходуетс  на сплочение разобщенных легкоплавких соединений бора. В этот период кислородные , соединени  бора образуютс  за счет кислорода, адсорбированного на поверхност х подложки, пластинки твердого сплава, твердого припо  и в меньшей мере на поверхност х собственных частиц. Этот период флюсовани  в интервале 150-650°С обеспечивает монолитность карбидов на поверхности твердого сплава.Oxygen-free boron and silicon compounds from the number of transition metals with serial numbers 21-28, for example iron groups (Fe, Co and Ni), are oxidized to form a borosilicate mass, the film of which has sufficient strength, density and elasticity, which allows reliably Isolate the solder joint from the external environment: in the process of soldering with induction heating by high frequency currents, the heat generated in the surface layers of the metal is primarily spent on coalescing the separated low-melting boron compounds. During this period, oxygen, boron compounds are formed due to oxygen adsorbed on the surfaces of the substrate, carbide plates, solders and, to a lesser extent, on the surfaces of their own particles. This period of fluxing in the range of 150-650 ° С ensures the solidity of carbides on the surface of the hard alloy.

Монолитность карбидной составл ющей поверхности твердого сплава при выходе наThe solidity of the carbide component of the hard alloy surface at the exit to

температуру пайки до расплавлени  припо  обеспечиваетс  тем, что окислы, например группы железа (Fe-В-Si, СО-В-Si иthe soldering temperature before melting the solder is ensured by the fact that oxides, for example, iron groups (Fe – B – Si, CO – B – Si and

N1-В-Si), способны увеличить плотность защитного покрова на границе раздела флюс-твердый сплав путем создани N1-B-Si) are able to increase the density of the protective cover at the interface of the flux-hard alloy by creating

«запретной зоны дл  диффузии химически свободного кислорода и поверхности твердого сплава, при этом бор и его кислородные соединени   вл ютс  замедлител ми (ингибиторами) перевода химически св заного и свободного углерода в летучие соединени .The "exclusion zone" for the diffusion of chemically free oxygen and the surface of a hard alloy, while boron and its oxygen compounds are inhibitors (conversion) of the conversion of chemically bound and free carbon into volatile compounds.

Кро.ме того,  вл  сь поверхностно-инертны .ми соединени ми по отношению к химически св занному и свободному углероду и облада  сравнительно ограниченной взаимной растворимостью Fe-В-Si, с одной стороны , и WC-TiC-Со, с другой, боросиликаты железа на границе раздела флюс- твердый сплав способны тормозить массоперенос кислородных соединений углерода, переход KOTOpi ix в шлак и газообразные продукты приводит к нарушению монолитности металлических св зей на границе раздела припой - твердый сплав.Moreover, it is surface-inert with respect to chemically bound and free carbon and has relatively limited mutual solubility of Fe-B-Si, on the one hand, and WC-TiC-Co, on the other, borosilicates iron at the flux-hard alloy interface can inhibit the mass transfer of oxygen carbon compounds, the transition of KOTOpi ix to slag and gaseous products leads to a breakdown of the solidity of metal bonds at the solder-hard alloy interface.

В табл. 1 представлены примеры состаВОВ предлагаемого флюса.In tab. 1 presents examples of the composition of the proposed flux.

В табл. 2 - некоторые показатели качества па ных соединений.In tab. 2 - some indicators of the quality of paired compounds.

Таблица 1Table 1

Поверхность Отдельные чиста поры в металле припо Surface Separate pure pores in the metal solder

То жеМеталлНормальный износ.SameMetalNormal Wear.

припо Стойкость резцов межплотныйду очередной заючПрименение флюса предлагаемого состава позвол ет уменьшить количество адсорбированного кислорода по мере увеличени  температуры в пределах 150-300°С путем- предварительного подогрева па емого соединени ; свести до минимума количество адсорбированного кислорода при 350°С и выше путем обработки па емой поверхности легкоплавкими боросодержашими материалами; предотвратить коррозионное разрушение в процессе пайки путем изол ции поверхности твердого сплава от окружающей среды прочными и эластичными боросиликатными соединени ми переходных металлов; обеспечить равномерное объемное тепловложение в пластинку твердого сплава до расплавлени  припо ; снизить возможность перегрева пластинки твердого сплава в процессе нагрева и пайки; обеспечить посто нную в зкость боросиликатной заш,итной пленки путем термического разложени  и обменных реакций бескислородных соединений бора и кремни ; свести до минимума растворение металла, образуюш,его карбиды, молекул рный и атомарный углерод поверхности твердого сплава в компонентах флюса, что позвол ет сохранить геометрические размеры пластинки; путем комплексной обработки расплава припо  такими восстановител ми, как водород, кальций и кремний в па ном шве и переходной зоне па ного соединени  получить плотный металл; обеспечить образование металлических св зей типа твердых растворов на границе раздела твердцй сплав - припойsolder The resistance of the incisors to the interdense is repeated by applying the flux of the proposed composition to reduce the amount of adsorbed oxygen as the temperature increases in the range of 150-300 ° C by preheating the burned compound; reduce to a minimum the amount of adsorbed oxygen at 350 ° C and above by treating the paired surface with low-melting boron materials; to prevent corrosion damage during the soldering process by isolating the surface of the hard alloy from the environment with strong and elastic borosilicate transition metal compounds; provide a uniform volumetric heat input to the carbide plate prior to melting the solder; reduce the possibility of overheating of the carbide plate in the process of heating and soldering; to provide a constant viscosity of borosilicate collar, an ity film by thermal decomposition and exchange reactions of oxygen-free compounds of boron and silicon; minimizing the dissolution of the metal forming its carbides, the molecular and atomic carbon of the surface of the hard alloy in the flux components, which makes it possible to preserve the geometrical dimensions of the plate; by complex processing of the melt by soldering with such reducing agents as hydrogen, calcium and silicon in a paired seam and a transitional zone of the paired compound, to obtain a dense metal; to ensure the formation of metallic bonds of the type of solid solutions at the interface between hard alloy and solder

Таблица 2table 2

Между 1-2 заточками имеет место выкрашивание режущей кромки. Стойкость резцов между очередной заточкой 125 минBetween 1-2 sharpening chipping occurs cutting edge. The durability of the cutters between the next sharpening 125 min

кой I85 минCoy I85 min

То жеНормальный износ.Same Normal Wear.

Стойкость резцов между очередной заточкой 182 минDurability of cutters between the next sharpening 182 min

как в процессе смачивани  жидким припоем поверхности пластинки, так и на стадии их совместной кристаллизации.both in the process of wetting with the liquid solder the surface of the plate, and at the stage of their joint crystallization.

Таким образом, реализуетс  процесс индукционной пайки твердосплавного резцового инструмента, где в качестве флюса примен етс  предлагаемый состав, который обес .печивает монолитность карбидов, снижает твердость и увеличивает плотность металлических св зей на межфазной границе припой - твердый сплав.Thus, the process of induction brazing of a carbide cutting tool is implemented, where the proposed composition is used as a flux, which ensures the solidity of carbides, reduces hardness and increases the density of metal bonds at the solder-hard alloy interface.

Кроме того, снижаетс  веро тность зарождени  и развити  трещин на подложке твердого сплава.In addition, the likelihood of cracking and the development of cracks on a cemented carbide substrate is reduced.

4040

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Флюс дл  высокотемпературной пайки, преимущественно индукционной пайки твердосплавного инстр)ймента, содержащий кислородное соединение бора и фториды щелочно-земельных металлов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  плотности па ных соединений, флюс дополнительно содержит бориды и силициды переходных металлов с пор дковым номерами 21-28 и 39- 42 при следующем соотношении компонентов , вес %:The flux for high-temperature soldering, mainly induction brazing of carbide tools containing oxygen boron and alkaline earth metal fluorides, characterized in that, in order to increase the density of solder compounds, the flux additionally contains transition metal borides and silicides with sequence numbers 21 -28 and 39-42 in the following ratio of components, weight%: Бориды переходныхTransient borides металловmetals Фториды шелочноземельныхSilk-earth fluorides металлов4,2-8,8Metals4,2-8,8 бориды переходныхtransient borides металлов0,12-12,6metals0.12-12.6 7 856719„7 856719 „ /about Силициды переходных1. Хр пин В. Е. и Лакедемонский А. В.Transitional silicides1. Khr pin V. E. and Lacedaemon A. металлов 0,28,2Справочник па льщика. М., «МашиностроеКислородное соединение ние, 1974, с. 115, табл. 1Й9, флюс № 4.metals 0,28,2Platnik handler. M., “Mashinostroystroi Oxygen Compound, 1974, p. 115, tab. 1Y9, flux number 4. бора Остальное2. Авторское свидетельство СССРboron Else2. USSR author's certificate Источники информации,№ 338332, кл. В 23 К 35/362, 1970 (протоприн тые во внимание при экспертизе тип).Sources of information, No. 338332, CL. In 23 K 35/362, 1970 (prototype taken into account in the examination of the type).
SU792830284A 1979-10-22 1979-10-22 Flux for high-temperature soldering SU856719A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792830284A SU856719A1 (en) 1979-10-22 1979-10-22 Flux for high-temperature soldering

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792830284A SU856719A1 (en) 1979-10-22 1979-10-22 Flux for high-temperature soldering

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU856719A1 true SU856719A1 (en) 1981-08-23

Family

ID=20855192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792830284A SU856719A1 (en) 1979-10-22 1979-10-22 Flux for high-temperature soldering

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU856719A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090139607A1 (en) Braze compositions and methods of use
EP0696650B1 (en) Methods of applying heat and oxidation resistant coating materials
CN112621014B (en) Aluminum powder-containing flux-cored silver solder for brazing hard alloy and preparation method thereof
SU856719A1 (en) Flux for high-temperature soldering
US3841923A (en) Flux for accomplishing welding-type electroslag process
NO160723B (en) HOMOGENEOUS COPPER-BASED ALLOYS PULP THERAPY.
US2310568A (en) Method of joining materials
US2793115A (en) Brazing alloys
US2210314A (en) Method for attaching hard alloys
JP7252051B2 (en) Solid wire and weld joints for electroslag welding
JPS597495A (en) Flux for submerged arc welding
Schwartz Fundamentals of brazing
US5525163A (en) Welding compositions
JP2013176818A (en) Method for coating diamond with metal in non-peelable manner by chemical reaction
US2903353A (en) Brazing alloys
Littleton et al. Nitrogen Porosity in Gas Shielded Arc Welding of Copper
JPS59191590A (en) Submerged arc welding method of cr-mo alloy steel
US647631A (en) Method of hard-soldering cast-iron.
JP2001276998A (en) Brazing flux
SU1488169A1 (en) Flux for soldering hard-alloy tools
SU977130A2 (en) Soldering paste
JPH03294096A (en) Combined wire for electrogas arc welding
JP3550770B2 (en) Flux for sub-mark welding
JPS6313798B2 (en)
US2719800A (en) Flux composition and its method of production