SU885354A1

SU885354A1 - Способ подготовки поверхности магниевых сплавов под контактную сварку

Info

Publication number: SU885354A1
Application number: SU792835470A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Рязанцев; Людмила Николаевна Столярова; Маргарита Александровна Тимонова; Татьяна Сергеевна Кабанова
Original assignee: Предприятие П/Я М-5671
Priority date: 1979-10-30
Filing date: 1979-10-30
Publication date: 1981-11-30

Description

Изобретение относитс к подготовке поверхности магниевых сплавов, в частности, под контактную точечную и шовную сварку и может быть испольэовано в авиа- и ракетостроении. Дл получе 1и высокочастотных . сварных соединений необходимо обеспе ить низкие и стабильные контактные сопротивлени , что достигаетс приме нением специальных методов подготовки поверхности. Критерием оценки любого способа подготовки поверхности под контактную сварку вл етс величина контактного сопротивлени и чис ло сварок без зачистки электродов. Величина контактного сопротивлени должна находитьс непосредственно -; после подготовки в пределах 2080 МкОм, а после вьвдержки образцов в течение 5 сут не превышать 150 МкО Число сварок без зачистки электродов - не менее 100 точек. Известен способ подготовки поверх ности магниевых сплавОв под контактную сварку, включающий предварительное обезжиривание и обработку в раст . воре, содержащем 150-200 г/л хромово го ангидрида, 25-35 г/л азотнокислог натри , 2-3 г/л фтористого кальци .. Температура раствора комнатна , вре- м проведени процесса 0,5-2 мин 1. В этом растворе одновременно протекают три процесса, травление дл сн ти старой хроматной пленки, сн тие естественной окисной пленки, создание новой пассивной пленки. Совмещение этих процессов в одном растворе приводит к быстрому его загр знению и выходу из стро в течение 5-10 сут, что снижает технико-экономическую эффективность процесса. Кроме того, в этом растворе не удаетс стабильно получать низкие контактные сопротивлени . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому. вл етс способ подготовки поверхности магниевых сплавов под контактную сварку, включающий обезжиривание, травление дл сн ти защитной пленки в растворе, содержащем , г/л: 550-700 Едкий натр Азотнокислый натрий Азотистокислый 170-250 натрий при 130-140°с в течение 5-50 ч, травление дл сн ти естественной окисной

пленки и одновременно пассивирование дл создани новой пассивной пленки в одном растворе, содержащем хромовы ангидрид 140-220 г/л, при 15-20с в течение 2-20 мин 2.

Существенным недостатком известного способа вл етс низкое качество подготовки поверхности - получение высоких контактных сопротивлений (180-350 мкОм) и как следствие этого образование дефектных сварных соединений (выплески, трещины и раковины) и низка технико-экономическа эффективность растворов из-за малой работоспособности.

Цель изобретени - повышение качества подготовки поверхности магниевых сплавов под контактную сварку.

Указанна цель достигаетс тем, что в способе подготовки поверхности магниевых сплавов под контактную сварку, включающем обезжиривание, травление дл сн ти защитной пленки удаление окисной пленки и пассирование , удаление окисной пленки ведут в растворе, содержащем 30-60 г/л двухромовокислого кали , 60-90 г/л . азотной кислоты и 0,2-1,5 г/л сернокислого аммони , при 40-80с в течение 3-5 мин, а пассавирование - в растворе, содержащем 20-30 г/л хромового ангидрида и 0,3-1,8 г/л бифторида аммони , при 5О-70°С в течение .15-30 мин.

.П р и м е р. Испытани м подвергают образцы из магниевого сплава марки №.2-1.,Поверхность деталей сначала обезжиривают в водном растворе следующего состава, г/л:

Тринатрийфосфат 40-60

Едкий натр 10-25

Жидкое стекло 20-30 . при 80-90 С в течение 5-15 мин. Зате промывают и гор чей проточной воде при .35-50°С в течение 3-5 мин и в холодной проточной воде в течение 35 мин. Старое хроматное покрытие удал ют в растворе NaOH с концентрацией 200-300 г/л при 70-90°С в течение 5-15 мин (по известному способу старое хроматное покрытие удал ют в растворе щелочи с концентрацией 550-700 г/л при 130-140°CJ. Снижение концентраций и температуры раствора травлени в щелочи стало возможным благодар введению раствора дл удалени естественной окисной пленки.

После Обработки в растворе щелочи детали промывают в гор чей и холодной воде, а затем трав т дл удалени естественней окисной пленки в водном растворе следующего состава, г/л:

-Двухромовокисльй

калий30-60

Азотна кислота 60-90

Сернокислый ам- .

моний0,2-1,5

при 60-800С в течение 3-5 мин. Затем провод т промывку в холодной воде в течение 3-5 мин. .

Пассивирование деталей провод т в водном растворе следующего состава , г/л:

Хромовый ангидрил20-30 Бифторид аммони 0,3-1,8 при 50-70С в течение 15-30 мин. Затем детали промывают в гор чей проточной воде в течение 3-5 мин и сушат теплым воздухом, после чего провод т контроль качества подготовки поверхности. Контактное сопротивление на детал х, подготовленных по предлагаемому способу не превышает 25-40 мкОм сразу после обработки и находитс в пределах 90-150 мкОм через 10 сут после обработки. Поверхность деталей светла , матова без следов старой хроматной пленки и не имеет затравов. Работоспособность растворов высока . Замену требуетс проводить только через 8-12 мес, в то врем как по известным способам через 10-20 сут.

Эксперименты с растворами на основе серной фосфорной, фтористоводородной , хромовой, азотной кислоты . с добавками различных компонентов показывают, что дл удалени естественной окисной пленки наиболее целесообразно применение растворов, содержащих азотную кислоту, двухромовокислый калий и сернокислый аммоний. Установлено, что если удаление естесвенной окисной пленки проводить в дргих растворах с последующим пассированием в растворе хромового ангчдрида , то при этом не достигаетс необходимое контактно е, сопротивление.Если же проводить обработку только в растворе, содержащем азотную кислоту Iдвухромовокислый калий и сернокислый аммоний, без последующей обработки в растворе хромового ангидрида, то также не достигаетс необходимое контактное сопротивление.

Наличие в растворе дл удалени естественной окисной пленки таких компонентов как двухромовокислый калий и сернокислый аммоний способствует более равномерному травлению. При увеличении концентраций азотной кислоты , двухромовокислого кали и сернокислого аммони выше предлагаемых отмечаетс неравномерное травление и по вление питтингов. Аналогично действует повышение температуры свыше 80°С и времени выдержки более 5 мин. При снижении концентрации компоненто ниже предлагаемых, равно как и температуры раствора ниже 40°С и времени выдержки менее 3 мин контактное сопротивление превышает допустимый предел , что св зано с неполным удалением естественной окисной пленки.

Повышение температуррл раствора пассивировани выше и времени выдержки более 30 мин приводит к созданию толстой пассивной пленки с высоким контактным сопротивлением. При снижении температуры раствора пассивировани ниже 50С и времени выдержкименее 15 мин получаетс рыхла пленка, на которой.быстро нарастает контактное сопротивление (за 34 ч после обработки до 180 мкОм) . Наличие бифторида аммони в растворе пассивировани с концентрацией 0,3-1,8 г/л способствует удалению интерметаллидов с поверхности деталей при образовании пассивной пленки . Увеличение концентрации бифторида аммони в растворе пассиыировани более 1,8 г/л приводит к получению нестабильных результатов по величине контактного сопротивлени .

Предлагаемый способ позвол ет повысить качество подготовки поверхности под контактную сварку - получать низкие и стабильные контактные сопротивлени и, соответственно, качественные сварные соединени , техникоэкономическую эффективность способа подготовки за счет высокой работоспособности растворов; улучшить санитарно-гигиенические услови работы за счет резкого снижени концентраций щелочи и ее температуры в растворе удалени старой хроматной пленки.

При внедрении предлагаемого способа подготовки экономическа эффективность может составить на одном из предпри тий отрасли не менее 35 тыс. руб. в год.

Claims

1.Магниевые сплавы. Справочник. М./ Металлурги , 1978, ч. 2,

с. 296.

2.Авторское свидетельство СССР № 101315, кл. С 23 F 1/00, 1955.