Состав для ограничения растекания припоя

Состав для ограничения растекания припоя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОСТАВ ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ РАСТЕКАНИЯ ПРИПОЯ, преимущественно при пайке медными припоями, содержащий огнеупорную глийу и жидкое стекло, отличающийся тем, что, с целью повьвиения прочности и плотности состава, он дополнительно содержит динас и натрий кремнефтористый при следующем соотношении компонентов, мас.%: Огнеупорная глина 12,2-15,4 Динас58,0-69,5 Кремнефтористый натрий3,8-5,2 Жидкое стекло . Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтогскоью свидетельств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3463?49/25-27 (22) 05.07.82. (46) 15.12.83. Бюл. Р 46 (72) Б.A.Ïoäoëüñêèé, А.M.Игнатов, М.P.Ëåïèñêa, В.Н.Соболь и А.П.Лазаренко (53) 621.791.3(088.8) (56) 1. Сланский А., Воллман Я.

Капиллярная пайка. М., Машгиз, 1963, с.97-99.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 795830, кл. В 23 К 35/362, 12.08.78 (прототип).

3цр В,23 К 35/36; В 23-К. 35 24 (54) (57) СОСТАВ ДЛй ОГРАНИЧЕНИЯ

РАСТЕКАНИЯ ПРИПОЯ, преимущественно при пайке медными припоями, содержащий огнеупорную глину и жидкое стекло, отличающийся тем, что, с целью повышения проч«. ности и плотности состава, ои до полнительно содержит динас и натрий кремнефтористый при следующем сООт» ношении компонентов, мас.В:

Огнеупорная глина 12,2-15,4

Динас 58,0-69q5

Кремнефтористый натрий 3,8-5,2

Жидкое стекло Остальное

1060376

3,8-5,2

Остальное

Изобретение относится к пайке, в частности к составу для ограничения растекания припоя, которое в качестве покрытия наносят на поверхность паяемого соединения и технологически контролируют в заданном направлении перемещение расплава флюса и припоя при высокотемпературной пайке и предназначено для работы в печах с защитно-восстановительной атмосферой и в пламени газовой горелки.

Известно использование различных материалов, ограничивающих растекание прийоя, представляющих собой окислы магния, титана, хрома, наносимые в виде пасты (1J .

Известен состав для ограничения растекания припоя (2), содержащий следующие компоненты, вес.Ъ:

Огнеупорная глина 18,0-22,0

Графит 20,0-25,0

Сахароэа 6,0-8,0

Окись алюминия . 16,0-20,0

Жидкое стекло Остальное

Однако следует отметить ряд существенных недостатков известных материалов, препятствующих внедрению

его в производство, где в качестве припоя используется медь и сплавы на медной основе. Так, например, сахароза С1 Н О1 и графит С в ус" ловиях высокотемпературного взаимодействия с расплавом флюса и жидким припоем окисляются до окиси СО и двуокиси СО1 углерода, которые по своей природе являются летучими продуктами. СО и СО в виде пузырьков газа зарождаются в"интервале температур порядка 800-950 С.и располагаются по объему материала, уменьшают живое сечение покрытия. Накопление газов в порах, расположенных на межфазной границе системы основной материал - покрытие и в объеме материала создает давление, превосходящее атмосферное. В области высоких температур материал покрытия под воздействием давления пузырьков газов локально вздувается, что приводит к образованию дефектов типа пор и трещин.

Кроме того, механические напряжения, возникающие,в результате значительного различия коэффициентов линейного расширения покрытия и основного материала приводят к образованию в области температур ниже 1000 С большого количества мельо чайших трещин и отслоений. При взаимодействии рабочей кромки материала с расплавом флюса и жидким припоем происходит объединение мелких пор и трещин в более крупные несплошности, которые от общей площади-покрытия составляют порядка 37-40%. Так, например, даже кратковременная выдержка при температуре пайки, которая составляет порядка 3-5 мин под воздействием реакции окисления меди до ее окислов приводит к значительному разрушению покрытия. Все это оказывает агрессивное влияние на огнеупорность материала покрытия, особенно под воздействием закиси меди, которая является весьма жидкотекучей по сравнению с другими окисными фазами системы расплав

10 флюса - жидкий припой, проникает во все поры и трещины, просачивается между слоями покрытия °

° Изучение химико-минералогичес кого состава и структуры материала

15 покрытия до и после его применения в качестве преграды растеканию припоя показывает, что преимущественно металлическая медь и ее кислородные соединения проникают в материал покрытия по трещинам и порам на глубину до 6-8 мм, медь и ее соединения проникают также в глубину ,структурных элементов покрытия, рас1 клинивают их на макроагрегаты или отдельные спои. Это приводит к раэрыхлению и ослаблению структуры, снижает способность покрытия противостоять термическим ударам.и механическому давлению расплава припоя. Не вызывая существенного химического перзрождения материала покрытия медь и ее кислородные соединения.путем скалывания кромок и выламывания отдельных зерен разрушают покрытие.

35 Технологически неконтролируемая растекаемость является причиной соединения деталей сборочной единицы и деталей приспособления, увеличения доли ручного труда на операциях зачистки сборочной единицы посла пай ки и окончательного брака при разрушениях путем высокотемпературной эрозии.

Цель изобретения - повышение

45 прочности и плотности состава.

Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий огнеупорную глину и жидкое стекло, дополнительно содержит динас и натрий кремнефтористый при следующем. соотношении компонентов, мас.%:

Огнеупорная глина 12,2-15,4

Динас 58,0-69,5

Кремнефтористый натрий

55 Жидкое стекло

Динас тонкого помола совместно с огнеупорной глиной подавляет процесс зарождения пузырьков газа и образование пор.

В качестве компонента для ускоре-. ния твердения жидкого стекла, кото" рый является основным связующим, вводится натрий кремнефтористый.

1060376

Таблица 1

Химический состав, мас.%

Состав, 9

Глина

Динас Кремнефтористый натрий

Жидкое стекло

-10,4

3,0

30,4

56,2

58;0

12,2

3,8

13,8

63,8

17,9

4,5

9,9

15,4

69,5

5,2

16,8

72,2

6,4

4,6

При этом существенная роль отводится также хорошей механической совместимости участков огнеупорной глины и динаса, пропитанных продуктами разложения жидкого стекла

NSiF6 °

Высокая огнеупорность динаса, износостойкость, шлакоустойчивость, низкий коэффициент термического расширения и способность не смачиваться медным расплавом улучшают качество кромки, контактирующие с расплавом флюса .и жидким припоем..

Количество поверхностных и объемных пор в покрытии после пайки остается примерно постоянным и составляет порядка 2,2-2,8%. На границе контакта состава для ограничения растекания припоя и металла паянного шва наблюдается равномерный износ кромки при незначительной степени разрушения.

Исходной шихтой для приготовления указанного состава служат технически чистые материалы: огнеупорная глина, тонкого помола динас, жидкое стекло и натрий кремнефтористый. Динад измельчают в шаровой мельнице до состояния пудры.

На сборочные единицы пасту наносят кистью или окунанием в 2-3 слоя общей толщиной 0 5-3,0 мм и шириной 10-12 мм.

Сборочные единицы, покрытые слоем пасты сушат в печи при 50-80 С в течение 1,0-1,5 ч. После сушки сборочные единицы паяют. Удаление остатков огнеупорного материала после пайки осуществляют химическим путем.

Составы для ограничений растекания припоя представлены в табл.1.

Опробование составов, приведенных в табл.1 в лабораторных условиях

10 показывает, что они являются огнеупорным материалом при температуре порядка 950-1200 С и надежно контролируют растекание расплава флюса и жидкого припоя в заданном направ15 ленин °

Результаты пайки приведены в табл.2.

Согласно табл.2 свойства состава для ограничения растекания припоя ухудшаются, если содержание компонентов состава выходит эа пределы. Составы 1 и 5.содержат компоненты выходящие эа пределы укаэанного состава, при этом наблюдается наличие трещин и пор на поверх" ности покрытия после сушки и после пайки до 12,5%.

Предлагаемый состав предотвращает растекание припоя эа счет повыЗ0 щения плотности и прочности покрытия при высокотемпературной пайке иэделий медными припоями.

1060376

Т а б л и ц а 2

Технологические свойства

Состав,У

12,5

8,4

3,8 Механическим путем

5,2 2,5 То же

2,1 1,4 То же

3,2

1,7

2,6

4,6

2,2.7,8

10i8

4,1

Составитель Л. Абросимова.Редактор A.Õèè÷óê Техред Л.Микеш Корректор Г.Огар

Заказ 9923/13 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д; 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Наличие пор и трещин на поверхности покрытия после сушки,Ъ

Наличие пор и трещин на поверхности покрытия после пайки, %

Наличие разрушений покрытия на рабочей кромке,Ъ

Удаление остатков покрытия после пайки