SU923781A1

SU923781A1 - Способ пайки телескопических соединений 1

Info

Publication number: SU923781A1
Application number: SU802912932A
Authority: SU
Inventors: Evgenij I Baranov; Viktor N Semenov; Vladimir T Shtukin
Original assignee: Baranov Evgenij; Viktor N Semenov; Vladimir T Shtukin
Priority date: 1980-03-18
Filing date: 1980-03-18
Publication date: 1982-04-30

Description

Изобретение относится к области пайки, в частности к способам пайки телескопических соединений, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Известен способ пайки телескопических соединений из однородных или ( разнородных материалов, включающий сборку, нагрев со скоростью, обеспечивающей при температуре пайки оптимальный паяемый зазор, и охлаждение

Гп.

Однако замедленная скорость нагрева деталей во всем диапазоне до температуры пайки значительно увеличивает длительность процесса.

Наиболее близким по сущности к предлагаемому является способ пайки телескопических соединений, включающий сборку, нагрев с промежуточной выдержкой ниже температуры пайки, последующий нагрев до температуры пайки и охлаждение [2].

2

Паяемые тонкие трубы и массивные трубные доски нагревают до температуры 871°С, производят выдержку для выравнивания температур труб и трубной доски и последующий нагрев до температуры пайки (99б°С) и быстрое охлаждение до температуры 871°С.

Выбор температуры выдержки обуслов лен большой скоростью роста зерна паяемого материала при более высоких температурах. Этим же обусловлены высокие скорости нагрева и охлаждения в интервале 871 - 99б°С.

В паяных телескопических конструкциях, работающих в теплонапряженных условиях, детали изготавливают из дисперсионно твердеющих сплавов на основе Νϊ - Сг. Эти сплавы при нагреве претерпевают фазовые превращения с изменением объема. Внутренняя деталь в таких конструкциях обычно значительно массивнее наружной. При нагреве под пайку наружная деталь, как более тонкая, нагревается быстрее.

923781

Фазовые превращения, первоначально возникающие в ней, вызывают уменьшение объема металла, и следовательно, уменьшение размеров детали. В этот момент нагрева внутренняя деталь, ,

температура которой не достигает фазовых превращений, продолжает увеличиваться в размерах , выбирая зазор между паяемыми деталями.При определенной температуре в результате появившегося натя-р га по диаметру контакта, внутренняя деталь,· как более массивная по сравнению с наружной, вызывает в последней пластическую деформацию и нарушение ее геометрии с увеличением внутреннего диаметра наружной детали.

В дальнейшем, когда температура деталей выравнена (при температуре пайки), появившийся существенный зазор по диаметру контакта приводит - » к частичному неспаю конструкции.

При охлаждении конструкции после пайки наружная деталь охлаждается быстрее внутренней и в ней раньше происходят фазовые превращения , чем во внут- % ренней. Диаметр наружной детали увеличивается, в то время как диаметр внутренней детали уменьшается вследствие охлаждения. Это приводит к появлению значительных напряжений в па- з< яном шве, а при значительных размерах деталей - разрушению соединения.

Выполнение ступенчатого нагрева, как в случае прототипа, при температуре начала роста зерна не дает улуч~_з;шения качества соединения, так как деформация наружного кольца при нагреве и разрыв паяного шва при охлаждении происходят ниже этой температуры и от роста зерна не зависят.

Цель изобретения - повышение качества паяных соединений при пайке материалов, претерпевающих фазовые превращения с объемными изменениями в интервале нагрева до температуры ^4ίпайки.

Поставленная цель достигается тем, что при пайке телескопических соединений с промежуточной выдержкой при нагреве до температуры пайки и последующим охлаждением, выдержку при нагреве производят при температуре 0,9 - 0,95 от температуры нижнего предела фазовых превращений, а при охлаждении осуществляют выдержку ⁵³

при температуре 1,05 " 1,1 от температуры верхнего предела фазовых превращений.

Сущность изобретения заключается в том, что выдержки при нагреве под пайку и охлаждение после пайки при задаваемых температурах обеспечивают фактически одновременное протекание фазовых превращений в обеих деталях, а это, в свою очередь, исклю чает· деформацию наружной детали при нагреве и разрушении паяного соединения при охлаждении.

Предлагаемый способ опробован при пайке натурных сборочных единиц.

Конструкцию в виде колец, собранных с натягом, изготовленных из дисперсионно твердеющего сплава на основе никель-хром, претерпевающего фазовые превращения в интервале температур 700 - 850°С, паяют в камерной печи в закрытом контейнере. Защитная среда Аг + ВР^. Внутреннее кольцо по своим размерам значительно превышает наружное, при этом соотношение толщин стенок колец составляет 10:1. Паяют конструкцию припоем ЛЖК~35Установку припоя производят на внутреннюю по!верхность наружного кольца. Температура плавления припоя 1130 1170°С. Температура пайки 1230 1240°С. Контроль температуры осуществляют потенциометром с помощью термопар, установленных на наружное и внут реннее кольца.

При нагреве паяемой конструкции, наружное тонкостенное кольцо нагревается значительно быстрее массивного внутреннего. В начале нагрева разница в температуре составляет примерно 400°С. Затем при 630-680°С (т.е. 0,9 ” 0,95 от температуры нижнего предела фазовых превращений) производят выравнивающую выдержку, после чего следует нагрев до температуры пайки с периодическими выдержками, обеспечивающими разницу температуры паяемых деталей, не выше 40°С, быдержка при температуре пайки, охлаждение деталей вместе с печью до 870 - 920°С (т.е. 1,05 - 1, 1 от температуры верхнего предела фазовых превращений), выдержка при этой температуре для обеспечения разницы температуры паяемых деталей в интервале фазовых превращений не выше 40°С.

Предлагаемый способ позволяет ув*еличить выход годных конструкций, тогда как при пайке по известному способу все сборочные единицы некондиционные (из-за образовавшегося зазора между деталями в радиальном на5 923781 6

правлении, достигающим 1,5 мм, и вследствие этого появляющихся непропаев и разрушения паяных соединений при охлаждении).

5

Claims

Формула изобретения

Способ пайки телескопических соединений, включающий сборку, нагрев с промежуточной выдержкой ниже тем- ю пера туры пайки, последующий нагрев до температуры пайки и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения качества паяных соединений при пайке материалов, пре-15 терпевающих фазовые превращения с

объемными изменениями в интервале нагрева до температуры пайки, выдержку при нагреве производят при температуре 0,9 " .0,95 от температуры нижнего предела фазовых превращений, а при охлаждении осуществляют выдержку при температуре 1,05 “ 1,1 от температуры верхнего предела фазовых превращений.