Паста для высокотемпературной пайки

Паста для высокотемпературной пайки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к высокотемпературной пайке металлов и может быть использовано в машиностроении для изготовления паяных конструкций из углеродистых и легированных сталей. Цель изобретения - повышение качества паяных соединений при пайке в эндогазе. Паста в качестве органических растворителей содержит смесь толуола, бутилацетата в ацетона при их соотношении, мас.%: толуол 61-63

бутилацетат 11-13

ацетон остальное, при общем соотношении компонентов в пасте, мас.%: органическое связующее вещество 3-18

смесь толуола, бутилацетата и ацетона 11-46

металлический порошок остальное. В качестве металлического порошка содержится смесь порошка меди и карбонильного железа, а в качестве органического связующего вещества - смесь поливинилбутирали с поверхностно-активным веществом в количестве 3-12% по массе или смесь акриловой смолы с поверхностно-активным веществом в количестве 10-18% по массе. При этом снижается пористость швов и количество инородных включений. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51)5 В 23 К 35 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯППИ- Е):, 1Е,"1М

БМБГИОтс,. )

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4408543/25-27 (22) 12.04.88 (46) 15.05.90. Вкл. Р 18 (72) А.Е.Шапиро, Г.Я.Кержнер, В.К.Струнец и А.П.Пугач (53) 621. 791.3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 659327, кл. В 23 К 35/24, f979. (54) ПАСТА ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ

ПАЙКИ (57) Изобретение относится к высокотемпературной пайке металлов и может быть использовано в машиностроении для изготовления паяных конструкций из углеродистых и легированных сталей.

Цель изобретения — повышение качества паяных соединений при пайке в эндогаэе. Паста в качестве .органических

Изобретение относится к высокотемпературной пайке металлов, в частности к составу пасты для высокотемпературной пайки, и может быть использовано в машиностроении для изготовления паяных конструкций из углеродистых и легированных сталей.

При пайке металлов во многих случаях применяются паяльные пасты, которые повышают производительность труда и качество соединений деталей при различной величине сборочных зазоров. Пасты для высокотемпературной пайки, как правило, состоят из металлических порошков и органических веществ, которые испаряются или

2 растворителей содержит смесь толуола) бутилацетата и ацетона при их соотношении, мас.Е: 6 1-63; бутилацетат 11- 13; ацетон — остальное; при общем соотношении компонентов в пасте, мас.Е: органическое связующее вещество 3-18; смесь толуола, бутилацетата и ацетона 11-46; металлический порошок остальное. В качестве металлического порошка содержится смесь порошка меди и карбонильного железа, а в качестве органического связующего вещества — смесь поливинилбутирали с поверхностно-активным веществом в количестве 3-122 по массе или смесь акриловой смолы с поверхностно-активным веществом в количестве 10-182 по массе. При этом снижается пористость швов и количество инородных включений. 2 э.п. ф-лы, 2 табл. сгорают в процессе нагрева под пайку, оставляя минимальное количество углеродных и оксидных остатков.

Цель, изобретения — повышение качества паяных соединений при пайке в эндогазе.

Паста содержит в качестве смеси растворителей смесь толуола, бутил-. ацетата.и ацетона при их соотношении, мас.Ж:

Тол уол 61-63

Бутилацетат 11-13

Ацетон Остальное .при следующем соотношении компонентов в пасте, мас.Е:

1563933

Органическое связующее вещество 3-18

Смесь толуола, бутилацетата и ацетона

Смесь порошков меди и карбонильного железа Остальное

В качестве органического связующего вещества паста может содержать смесь поливинилбутираля с поверхносто-активным веществом (ПАВ) в колиестве 3-127 по массе или раствор криловой смолы с ПАВ в количестве

0-18Х по массе. Смесь растворителей более эффективно растворяет полимери- 15 ( зующийся компонент пасты и обеспечивает более полное разложение и вы(,,горание связующего вещества в процессе нагрева под пайку в эндогазе, ко торый содержит не только водород, 20 но и окись углерода. Это особенно ,важно при использовании паяльных ( паст, содержащих порошки железа

, (в частности карбонильного железа) для пайки в эндогаэе деталей из угле- 25 родистых сталей. Наличие углерода и ,его соединений в паяемом металле, пасге и газовой среде обуславивает ,протекание сложного комплекса хими:ческих реакций в процессе нагрева под 30 пайку результатом которых может

1 быть как выгорание, так и осаждение

| углерода. Концентрация растворителеи, соответствующая минимальному количеству углеродсодержащих остатков на образцах, была принята за оптимальную.

Данные представлены в табл.1.

Дпя экспериментальной проверки приготовлены и испытаны 12 паяльных паст, 6 из которых показали наилуч- 40 шие результаты, представленные в таблице 2. В качестве органического связующего испольэовали смеси поливинилбутирали или раствора акриловой смолы АС-82 с поверхностно-активным веществом (ОП-7 или On-10). Поверхностно-активное вещество берут из расчета 0,57. от общей массы пасты., В качестве металлического порошка используют смесь порошков меди (марки ПИА) и карбонильного железа по

Туб-09-3000-78 в соотношении 1:7. В качестве растворителя используют смесь толуола, бутилацетата и ацетона в количестве 62+1, 12 1 и 26+27. со55 ответственно.

Пасту этого состава наносят в сборочные зазоры телескорпических соединений трубопроводов из стали 20. Над

11-46

5 зазорами с пастой устанавливают кольца латунного припоя Л63. Пайку производят в конвейерной печи

СКЗ вЂ” 4.20.1,5/11,5 в среде эндогаза при

1020-1040 С. После пайки производят ме таллографичес кий ра зрушающий контроль паяньгх соединений, оценивая количест во пор и включений в швах при увеличении 70, Соотношение основных компонентов в пасге также установлены экспериментально при испытании паст на базе поливинилбутирали и полиакрилата. При содержании полимерного связующего вещества менее ЗЖ или смеси растворителей более 46Х паста не обладает стабильностью и быстро расслаивается, Существенно увеличивается и пористость паяных швов.

При содержании полимерного связующего более 18Х или смеси растворителей менее 117. не только увеличивается пористость, но и остается большое количество углеродистых остатков в шве и на поверхности деталей.

Пасту приготавливают перемешиванием компонентов.в стеклянной таре или .в смесителе из нержавеющей стали.

При этом связующее вещество вместе с ПАВ сначала смешивают с растворителем, а затем в полученный раствор постепенно вводят металлический порошок и всю смесь тщательно перемешивают до получения однородной массы.

Приготовленная паста должна храниться в герметичной таре. Паста сохраняет свои технологические свойства в течение 2 ч без перемешивания и в течение смены (6-8 ч) при дополнительном периодическом.перемешивании.

Поэтому она может использоваться для механизированного нанесения в сборочные зазоры перед пайкой с помощью шприцев, пневмодозаторов и т.п °

Из табл.2 следует, что паста состава (4-6 и 9-11) значительно повышает качество паяных соединений, выполненных латунным припоем в среде эндогаза, а именно снижает пористость швов в 2 раза и количество инородных включений в 3-5 раз. Повышение качества позволяет повысить надежность паяных узлов, уменьшить потери от брака и количество выборочно контролируемых паяных узлов в партии.

5 15639

Формула из обре т ения

3-18

1. Паста для высокотемпературной пайки содержащая металлический по—

5 рошок, органическое связующее вещество и смесь органических растворителей, отличающая ся тем, что, с целью повышения качества паяных соединений при пайке в эндогазе, она. содержит в качестве металлического порошка смесь порошков меди и карбонильного железа, а в качестве смеси органических растворителей смесь толуола, бутилацетата и ацетона при их соотношении между собой, мас.7:

Толуол 61-63

Бутилацетат 11-13

Ацетон Остальное при следующем соотношении компонентов 20 .в пасте, мас.Ж:

11-46

Остальное

2. Паста по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что в качестве орга10 нического связующего вещества она содержит смесь поливинилбутирали с поверхностно-активным веществом в количестве 3-127 по массе.

Та блица 1

Количество углеродных

Тип образцов Концентрация растворителей в смеси, мас.7. остатков, мас.7

Толуол Бутилацетат

Ацетон

0,38

0,31

0,20

0,18

0,18

0,33

Остальное

0,31

0,26

0,14

0,12

0,14

0,22

56

61

62

63

14

13

13

12

11

Остальное

Открытые плоские

Таблица 2

Среднее количество углеродных включений в паяном шве на

1 мм

Соотношение

Компоненты пасты

Пористость, 7 компонентов, мас.Х

18-22

2,5

17,5

56 14

60 13

Телескопические 61 13

62 12

63 11

64 10

Смесь поливинилбутирали с ПАВ

Смесь толуола, бутилацетата и ацетона

33

Органическое связующее вещество

Смесь органических растворителей

Г1еталлический порошок

3. Паста по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что в качестве органического связующего вещества она содержит смесь раствора акриловой смолы с поверхностно-активным веществом в количестве 10-18Х по массе.

1563933

Продолжение табл. 2

1, Металлический порошок

Смесь полнвинилбутирали с ПАВ

Смесь ацетона, толуола и бутил цетата еталлический порошок месь поливинилбутирали с ПАВ месь толуола, бутилацетата и цетона еталлический порошок месь поливинилбутирали с ПАВ месь толуола, бутилацетата и цетона еталлическии порошок

Смесь поливинилбутирали с ПАВ

Смесь толуола, бутилацетата и цетона еталлический порошок

Смесь акриловой смолы с ПАВ

Смесь толуола, бутилацетата и ацетона ! Металлический порошок

Смесь акриловой смолы с ПАВ

Смесь толуола, бутилацетата и ацетона

Металлический порошок, Смесь акриловой смолы с ПАВ Смесь толуола, бутилацетата и ацетона Металлический порошок

Смесь акриловой смолы с ПАВ

Смесь толуола, бутилацетата и ацетона

Металлический порошок

Смесь акриловой смолы с ПАВ

Смесь толуола, бутилацетата и ацетона

Металлический порошок

Смесь акриловой смолы с ПАВ

Смесь толуола, бутилацетата и ацетона

Металлический порошок

Смесь поливинилбутирали с ПАВ

Смесь толуола, бутилацетата и ацетона

Металлический порошок

Остальное

3,0

2-4

18,0

Остальное

6,0

1, 5-2

26,0

Остальное

12,0

1-2

46,0

Остальное

12,5

14-19

46,5

Остальное

9,5

10-13

10,5

Остальное

10,0

11,0

Остальное

15,0

1-2

21,0

Остальное

18,0

2-3

32,0

Остальное

19,0

7-11

33,0

Остальное

9,5

16-20

33,0

Остальное

2 5

18-23

46,5

Остальное

Составитель Л.Абросимова

Корректор Т. Палий

Редактор И.Сегляник

Техред Л. Олийнык

Заказ 1126 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина„ 101