Способ пайки алюминия и его сплавов

Способ пайки алюминия и его сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пайке, в частности к пайке алюминия в парах магния, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости паяных изделий, упрощение оборудования и повышение производительности путем проведения процесса при меньшем разрежении. Производят сборку деталей с размещением в зоне пайки припоя на основе алюминия. Помещают детали в разборном негерметичном контейнере, имеющем откачные отверстия. Размещают с наружной стороны контейнера в районе откачных отверстий источник паров магния. Покрывают источник паров титановой губкой. Устанавливают контейнер в вакуумной камере, осуществляют вакуумирование, нагрев до температуры пайки, выдержку и охлаждение. Пары магния частично проникают в контейнер и улучшают растекание припоя, не ухудшая коррозионной стойкости изделия, а большая их часть вместе с титановой губкой работает как геттер и обеспечивает смачивание деталей припоем при остаточном давлении не выше 13,3 Па.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

B 23 К 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4308806/31-27 (22) 02.07.87 (46) 30.09.89. Бюл. № 36 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) Б. Н. Перевезенцев, Н. М. Соколова, В. К. Селиванов, Ю. Н. Тюнин и Н. В. Елясина (53) 62! .791.36 (088.8) (56) Патент США № 3373482, кл. 29 — 501, 1968.

Челышев В. Б., Шилин В. М., Щепара В. Ф., Чулков E. И., Пекин Ю. И. Автоматизированный процесс бесфлюсовой пайки теплообменников из алюминиевых сплавов, Сварочное производство. 1987, № 6, с. 3 — 4. (54) СПОСОБ ПАЙКИ АЛЮМИНИЯ

И ЕГО СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к пайке, в частности, к пайке алюминия в парах магния, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Цель изобИзобретение относится к пайке, в частности к пайке алюминия в парах магния, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости паяных изделий, упрощение оборудования и повышение производительности путем проведения процесса при меньшем разрежении.

Способ осушествляется следующим образом.

Производят сборку деталей с размешением в зоне пайки припоя на основе алюминия помещают детали в разборном негерметичном контейнере, имеюшем откачные отверстия, размещают с наружной стороны

ÄÄSUÄÄ 1511033 A 1

2 ретения — повышение коррозионной стойкости паяных изделий, упрощение оборудования и повышение производительности пу тем проведения процесса при меньшем разрежении. Производят сборку деталей с размещением в зоне пайки припоя на основе алюминия. Помещают детали в разборном негерметичном контейнере, имеюшем откачные отверстия. Размещают с наружной стороны контейнера в районе откачных отверстий источник паров магния. Покрывают источник паров титановой губкой.

Устанавливают контейнер з вакуумной камере, осуществляют вакуумирование, нагрев до температуры пайки, выдержку и охлаждение. Пары магния частично проникают в контейнер и улучшают растекание припоя, не ухудшая коррозионной стойкости изделия, а большая их часть вместе с титановой губкой работает как геттер и обеспечивает смачивание деталей припоем при остаточном давлении не выше 13,3 Па. контейнера в районе откачных отверстий источник паров магния, покрывают источник паров титановой губкой, устанавливают контейнер в вакуумной камере, осуществляют вакуум ирование, нагрев до температуры пайки, выдержку и охлаждение.

При пайке по данному способу смачивание и растекание припоев на основе алюминия по алюминию и его сплавам обеспечивается при их небольшом перегреве выше температуры ликвидуса. Применение контейнера с откачными отверстиями, уплотненными титановой губкой, позволяет не только ограничить объем газовой среды, взаимодействующей с паяемыми поверхностями и припоем, и удалить из контейнера

3 газы, находящиеся под избыточным давлением относительно всего вакуумируемого объема, но изменить состав газов, натекающих в контейнер через титановую губку, в благоприятном для активирования паяемой поверхности алюминия направлении.

Магний, расположенный между отверстиями и слоем титановой губки, начинает испаряться при 520 — 540 С. Пары магния, выполняя роль геттера одновременно с титановой губкой, позволяют обеспечить более полную очистку паяльной атмосферы от кислорода, улучшая условия для активирования поверхности алюминия. Одновременно часть паров магния, попадающая внутрь контейнера вступает во взаимодействие с алюминием и его окислами, обеспечивая активирование поверхности за счет диспергации окисной пленки.

Пример. Проведены эксперименты по определению растекания и пайка прочностных тавровых образцов. Материал образцов— сплав АМц, припой — эвтектиоеский силумин. Прочностные образцьi изготовлены из листа толщиной 4 мм с сечением рабочей части 15)<4 мм, величина паяемого зазора — 0,05 мм. Образцы на растекание изготовлены из листа толщиной 15 мм. Образцы и припой обезжиривали спиртом, травили в стандартном для алюминиевых сплавов щелочном растворе, промывали, осветляли, промывали и сушили. Заготовки припоя для пайки прочностных образцов и образцов на растекание вырезали из прутка.

Собранные для пайки образцы размещали в разборном контейнере с затвором, который уплотняли измельченной титановой губкой, предварительно разместив под нее навески магния из расчета 0,01 r на литр объема контейнера. Контейнер изготавливали из нержавеющей стали. Контейнер с образцами загружали в разборную вакуумируемую трубу-контейнер, а последнюю помещали в термическую печь типа СНО. Пайку осуществляли при остаточном давлении 13,3 Па, создаваемом в трубе-контейнере с помощью механического вакуумного насоса по режиму: нагрев до температуры пайки 600 С со скоростью 30 С/мин, выдержка 10 мин, охлаждение с печью. Для сравнительного анализа паяли такие же образцы в негерметичном контейнере без затвора по такому же режиму. Магний помещали внутри контейнера. Определяли краевой угол смачивания и площадь растекания. Проведены ме11033

10

Формула изобретения

f5

4 ханические испытания прочностных образцов. Сравнительный анализ показал, что при пайке в негерметичном контейнере без уплотнения затвора магнием и титановой губкой растекания припоя практически нет, тогда как при пайке по данному способу наблюдается стабильное растекание припоя (площадь растекания 800 — 900 мм ), краевой угол смачивания 0 — 1 ) и получение качественного паяного соединения с прочностью, сравнимой с прочностью основного металла 100 — 120 МПа.

Использование данного способа пайки алюминия и его сплавов припоями на основе алюминия в парах магния обеспечивает по сравнению с известными способами исключение высоковакуумного оборудования за счет проведения пайки в разборной вакуумируемой камере с использованием только механического насоса, дополнительную очистку паяльной атмосферы с использованием указанной схемы размещения магния, что позволяет уменьшить количество магния для активирования поверхности алюминия с 0 1 до 0 01 r на литр объема контейнера и осаждение его на стенке камеры, а также повышает коррозионную стойкость паяных изделий.

Кроме того, проведение пайки в термической печи позволяет использовать принудительное охлаждение вакуумируемой камеры. Все это существенно влияет на повышение производительности.

Способ пайки алюминия и его сплавов, при котором производят сборку деталей с размещением в зоне пайки припоя на основе алюминия, помещают детали в разборном негерметичном контейнере, имеющем откачные отверстия, уста н а вливают контейнер с источником паров магния в вакуумную камеру, производят вакуумирование, нагрев деталей до температуры пайки, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости паяных изделий, упрощения оборудования и повышения производительности путем проведения процесса при меньшем разрежении, источник паров магния размещают с наружной стороны контейнера в районе откачных отверстий и покрывают его титановой губкой.

Составитель Л. Абросимова

Реда кто р М. То в тип Техред И. Верес Корректор Л. Бескид

3a к а з 5784/1 6 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101