SU893431A1 - Устройство дл автовакуумной пайки крупногабаритных деталей - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОВАКУУМНОЙ ПАЙКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относитс  к пайке и предназначено дл  высокотемпературной пайки крупногабаритных деталей с большим сечением па ного соединени .

Известно устройство дл  автовакуумной пайки крупногабаритных деталей, содержащее присоединенную к герметизированному па льному зазору посредством канала камеру с сорбентом и припоем 1.

Однако в устройстве отсутствуют элементы , управл ющие перемещением газов и припо  в процессе пайки, что приводит к образованию несплошностей и газовых раковин .

Известно устройство дл  автовакуумной пайки крупногабаритных деталей с некапилл рным зазором, содержащее присоединенную к герметизированному па льному зазору посредством канала на выходе припо  из зазора камеру с сорбентом и установленную на входе припо  в зазор камеру с припоем, выполненную с массивным днищем и каналом в его центре, перед которым размещена дроссельна  заслонка, а над припоем размещена перегородка из материала с температурой плавлени  ниже температуры плавлени  припо , отдел юща 

припой от вещества, переход щего в газообразное состо ние при нагреве 2.

Это устройство применимо при отсутствии наполнител  в зазоре или при заполнении зазора наполнителем, нераствор ющимс  в расплавленном припое. Однако практически выбор наполнител , отвечающего этому требованию, затруднен. При высокотемпературной пайке порощкн металлов, примен емые в качестве наполнител , разной степени растворимы в расплаве припо . При перемещении в наполнителе припой насы10 щаетс  элементами, вход щими в состав наполнител , и измен ет свои свойства, в том числе температуру плавлени . При значительных размерах шва перемещение припо  в наполнителе может прекратитьс  даже при наличии давлени  газа. Кроме того, в св зи с изменением химического состава припо , измен ютс  механические свойства соединени .

Целью изобретени   вл етс  разработка устройства, повышающего качество па ного соединени  при некапилл рном па льном зазоре с наполнителем путем обеспечени  однородности свойств металла щва по

всему сечению при нерегламентированных его размерах.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее присоединенную посредством канала к герметизированному па льному зазору на выходе припо  камеру с сорбентом и установленную на входе припй  в зазор камеру с припоем, имеющую перегородку из материала с температурой плавлени  ниже температуры плавлени  припо , отдел ющую припой от вещества, переход щего в газообразное состо ние при нагреве, и выполненную с массивным днищем и каналом в его центре, перед которым размещена дроссельна  заслонка, снабжено перегородкой, выполненной сплощной против входа припо  в зазор и с равномерно расположенными отверсти ми по всей остальной поверхности диаметром меньще размера частиц наполнител  и установленной по всему сечению па льного зазора между наполнителем и входом припо  в зазор.

При этом перегородка может быть выполнена из фольги металла, раствор ющегос  в расплавленном припое при изотермической выдержке при температуре пайки .

Наличие перегородки в зазоре сплошной против входа .припо  в зазор и с отверсти ми , равномерно расположенными на всей остальной ее поверхности и имеющими диаметр меньше размера частиц наполнител , предотвращает взаимодействие припо  с наполнителем на входе в зазор, способствует растеканию припо  по всему сечению шва. Под давлением припой через отверсти  в перегородке проникает в наполнитель одновременно по всему сечению щва. Перегородка , выполненна  из фольги металла, раствор ющегос  в расплавленном припое при изотермической выдержке, раствор етс  в припое, повыша  прочность па ного соединени . Таким образом, повышаетс  качество па ного соединени  при некапилл рном па льном зазоре с наполнителем.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство дл  автовакуумной пайки крупногабаритных деталей при некапилл рном па льном зазоре с наполнителем состоит из камеры 1 с порошковым металлическим сорбентом 2, отверстием 3 дл  ввода сорбента и полостью 4 дл  сбора газов и выхода припо . Камера 1 соединена каналом 5 с па льным зазором 6, заполненным наполнителем , издели  7 в верхней точке зазора. В нижней точке зазора каналом 8 к нему присоединена камера питател  9 с крыщкой 10, в нижней части которой и в канале II, проход щем по центру массивного днища 12, заплавлен припой 13. Перед входом в канал 11 установлена дроссельна  заслонка 14. Припой 13 перегородкой 15 из соли отделен от вещества 16. В па льном зазоре между входом канала 8 в зазор и наполнителе .м 6 установлена перегородка 17 с равномерно расположенными на ней отверсти ми 18. Рассто ние между отверсти ми зависит от состава припо  и наполнител . Отверсти  в .зоне канала 8 отсутствуют.

Па льный зазор 6 герметизирован по периметру сварным швом 19. Отверсти  3, крыщка 10, каналы 5 и 8 также герметизированы сваркой.

Устройство работает следующим образом. При подготовке в камере питател  9 временно герметизирован сваркой канал 11 на выходе из днища 12, заплавлено в нижней части камеры и в канале требуемое количество припо  13. Помещено требуемое дл  образовани  перегородки 15 количество соли,

газообразующее вещество 16 и герметизирована крышка 10. Затем открываетс  выход канала 11 и каналом 8 присоедин етс  камера питател  к па льному зазору 6. В па льном зазоре установлена перегородка 17, затем па льный зазор герметизируетс 

по периметру сваркой, оставл етс  отверстие дл  проведени  необходимых технологических операций (удаление инертных газов, продувка кислородом, ввод наполнител  и др.), после чего присоедин етс  через канал 5 камера 1, вводитс  в него расчетное количество сорбента 2 и герметизируетс  отверстие 3.

Подготовленное устройство нагреваетс  до температуры пайки. При этом нагрев камеры питател  9 приводит к испарению

вещества 16 и повышению давлени  газов в камере до требуемой величины. При определенной температуре, меньшей температуры плавлени  припо , расплавл етс  соль, образу  жидкую перегородку 15. При дальнейщем нагреве расплавл етс  припой 13.

Жидка  перегородка 15 преп тствует взаимодействию газовой фазы и насыщению газами расплава. С некоторой задержкой во времени, обусловленной различной массой и теплоемкостью днища 12 и питател , расплавл етс  припой в канале 11 и давлением газов перемещаетс  по каналу 8 в па льный зазор. При перемещении припо  из питател  9 в па льный зазор 6 дроссельна  заслонка 14 регулирует поток и предупреждает образование воронки с захватом

расплавленной солии газа. Перегородка 17, предотвраща  взаимодействие расплавленного припо  с наполнителем на входе в зазор , направл ет припой по всему сечению щва. Под давлением припой через отверсти  18 в перегородке 17 проникает в наполнитель одновременно по всему сечению щва и далее через канал 5 в избытке выходит в полость 4 насоса 1.

При изотермической выдержке перегородка 17 определенной толщины, изготовленна  из соответствующего материала, может растворитьс  в расплаве припо , повыща  прочность па ного соединени . После охлаждени  удал ютс  от издели  соединительные каналы 5 и 8. По заполнению канала 5 предварительно суд т о качестве пайки .

Предлагаемое устройство опробовано в лабораторных услови х. Заготовки размером 80x80x430 мм собраны с зазором 2,5 мм по грани размером 80x430 мм. На детали, в которой просверлено отверстие дл  ввода припо  контактной сваркой, закреплена перегородка с отверсти ми диаметром 0,1 мм, расположенными с шагом 10 мм, изготовленна  из фольги никел  толщиной 0,05 мм. Па льный шов герметизирован по периметру сваркой. В питателе (труба 65x3 высотой 100мм) с днищем толщиной 33 мм, каналом 0 3 мм; дроссельной заслонкой толщиной 2 мм, установленной над входом в канал с зазором 1 мм, выплавлен (430 г) припой ВпР1. На припой помещена (25 г) соль, просушенна  при 200°С, и 50 мг воды. Приварена крышка питател . Канал в днище питател  через трубку 0 12x3, длиной 30 мм соединен с отверстием, ведущим через тело детали к па льному зазору. Из па льного зазора через отверстие откачаны инертные газы, попавшие в него при аргонодуговой сварке герметизирующего шва, зазор продут кислородом и заполнен дробью диаметром 0,5 мм. К отверстию присоединена камера насоса, выполненна  совместно с соединительным каналом }& 3 мм. Размеры камеры насоса О 24, высота 13 мм, толщина стенки 3 мм. В камере нгсоса помещен порошок хрома (10 г) дисперсностью 50-150 мкм, закрыто отверстие винтом и герметизировано сваркой. Заготовки образцов , камеры насосов и питател  выполнены из стали 20.

Подготовленный таким образом узел помещают в печь и нагревают до 1130°С с выдержкой при этой температуре 10 мин, затем охлаждают. После удалени  камеры с сорбентом и питател  па ный образец подвергают нормализации при 920°С и механической обработке. При обработке определ ют качество формировани  па ного шва. Механические свойства соединений, определенные на образцах, вырезанных из издели  в центральной зоне шва, в зонах входа и выхода припо  не отличаютс  величиной и составл ют 43-44 кгс/мм с разрушением по основному металлу при испытани х на раст жение и 2,6-3,0 кгс.м/см при определении ударной в зкости.

Использование предлагаемого устройства позвол ет получить качественные па ные соединени  крупногабаритных деталей, собранных с некапилл рными па льными зазорами при нерегламентированных размерах шва.

Claims (2)

1.Устройство дл  автовакуумной пайки крупногабаритных деталей при некапилл рном па льном зазоре с наполнителем, содержащее присоединенную посредством канала к герметизированному па льному зазору на выходе припо  камеру с сорбентом и установленную на входе припо  в зазор камеру с припоем, имеющую перегородку из материала с температурой плавлени  ниже температуры плавлени  припо , отдел ющей припой от вещества, переход щего в газообразное состо ние при нагреве, и выполненную с массивным днищем и каналом в его центре, перед которым размещена дроссельна  заслонка, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества соединени  путем обеспечени  однородности свойств металла по всему сечению шва, оно снабжено перегородкой, выполненной сплошной против входа припо  в зазор и с равномерно расположенными отверсти ми

по всей остальной поверхности диаметром меньше размера частиц наполнител  и установленной по всему сечению па льного зазора между наполнителем и входом припо  в зазор.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что перегородка выполнена из фольги металла , раствор ющегос  в расплавленном припое при изотермической выдержке при температуре пайки.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР - 625858, кл. В 23 К 1/12, 16.03.76.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2760807/25-27, кл. В 23 К 3/00,

28.04.78 (прототип).