Способ соединения деталей
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
>724299
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополяительное к авт. свид-ву— (51) Ч.Кл. В 23 К 35/24
/, С 25 С 7/02 (22) Заявлено 17.04.78 (21) 2604807/25-27 с приооединением заяаки №вЂ”
Государствеииый комитет
СССР (23) Приор,итет —. (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12. по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.0 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (72) Авторы изобретения
Г. А. Кравецкий, Т. А. Кокина, Л. В. Леонов, . =..Н. Л. Пеньковский, В..С. Дергунова, A. М. Арш, В. Д; Мамушкина и В. В. Фомичев (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
Изобретение относится к способам создания неразъемного соединений, в частности соединения деталей из стали с деталями из силицироваиного графита.
Известен способ соединения токоподво- ь дов с графитовыми или угольными деталями, например, с обожженным и угольными анодами алюминиевых электролизеров, с графитовыми катодами магниевых электролизеров (1). По этому способу токоподвод в 10 виде стального бруска вставляют в сттециальное гнездо графитовой детали. В образуюплийся между бруском и стенками гнезда зазор заливают жидкий чугун, который, смачивая поверхность .стали" и затекая- в шероховатости графита, при застыв анин образует достаточно прочное и электропроводное соединеяие.
Недостатками данного способа являются 20 необходимость орган изации специального чугунолитейного участка для расплавления . угуна, высокая трудоемкость процесса;за ливки и трудность его механизации. Кроме того, заливку чугуна производят в зазор, образованный холодными деталями, а это приводит к возникновению больших термических напряжений в узле соединения и отслаиванию чугунной заливки от поверхно= сти графитовой детали, 30
Известен также способ соединения де. талей, при котором между деталями помещают прокладку, детали сдавливают и нагревают до образования в зоне соединения эвтектичеакого расплава (2).
Данным способом соединяют детали из однородных материалов.
При контактном нагреве стали с аили-цированным графитом образования эвтектики Fe — С не происходит, так как поверхность сйлицированного графита покрыта тонкой окаикарбидной или оксикарбоборидной пленкой, защищающей сталь от непосредственного контакта с графитом. Уда ление пленки с поверхности силицированйого графита затруднено из-за большой .твердости пленки, а механическая обработка ведется только алмазным инструментом.
Целью изобретеяия является образование соединения между деталями из стали и салицированного графита.
Указанная цель достигается тем, что и качестве прокчадки .испэользуйт порошбк кокса. Размещение между стальными и граф итовыми деталями по рошка кокса обусловлено следующими причинами: на- личие углеродного порбшка " необходимо для генерйрования железо-углеродной эвтектики, образующейся при нагреве места стыка до температуры
724299
35
Составитель В. Влодавская
Редактор Н, Суханова Техред В. Серякова Корректор С. Файн
Заказ 114/186 Йзq. № 192 Тираж 1160 Подписное
НПО «Поиск» Государственноег6 комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фил, пред. «Патент»
3 йлавлевия эвтектики (1150 С). Применение порошка кокса, имеющего электросопротивлевие — 100 Ом. ммlм по сравнению с электросопротивлением -8 — 10 Ом . мм/м
= для искусственных графитов, прои прямам
МР4зпускани и тока обеспечивает повышенную скорость нагрева в контактной зоне до температуры плавления эвтектики. Температура стальной детали в этом случае уже на pBccTQHFIIHH 10 мм не превышает 500—
600 С. В связи ° с отнЬсительно большим
-элвктросопротивлением оилицированных и бороснлицированных графитов (10 — 15
Ом мм/м) последнйе при пропускании то- ка нагреваются в контактной зоне до
800 †9 C.
При достижении Температуры плавления эвтсктики на границе сталь- — коксо- вый порошок образуется эвтектическая жидкость. Под воздействием давления эвтек пическ(ий расплав выдавливается из контактной зоны и во взаимодействие с коксовым порошком вступают все новые . участки стального стержня. Длительность
IIponeI ca контактного плавления и количество коксового порошка определяются
"экспериментально в зависимосТи бт величины зазора между стальной деталью и графнтовым гнездом. Г1осле заполнения зазора расйлавом отключается ток и снимается давление на соединяемые детали. После остывания образуется прочное соединение (а, = 100 — 120 кгс/см при комнатной температуре и о., = 60 — 80 кгс/см при температуре 600 С) с электропроводностью в контактной зоне, большей электропроводности салицированного графита.
Применение метода контактного плавления для заполнения соединительного зазора позволяет производить подогрев силицированного графита в процессе соединения до 800 — 900 С, способствует уменьшению внутренних напряжений в зоне соединения вследствие уменьшения скорости охлаждения деталей.
Пример 1. С анодом игнитронного пр ибора из силицированного графита
Я 45х40 мм соединяли стальной токопровод" Ё 20><30 мм. Для этой цели в теле анода предусмотрено специальное гнездо
Я 22><12 мм. На дне гнезда разместили порошок кокса КНПС гранулометрического состава 50 — 150 pFI: в количестве 0,2 г.
В гнездо вставили стальной токбввод, детали сдавили с усилием 0,5 кгсlмм2 и на прессе горячего прессования нагрели места контакта до температуры плавления эвтектического расплава. Скорость подъема тем- пературы 35 — 40 град/мин. Процесс, был прекращен при появлении жидкой фазы на верхнем торце боросилицированного анода.
Максимальная температура анода при этом составила 870 С. Трещин в аноде и соединительном шве, а также отслоения металла шва от стенок графитового гнезда не обнаружено. Электросопротивление KQHTGKTH0H .зоны составило
1 — 1,5 Ом. мм/м. Пр и испытании на растяжение разрыв образцов происходил по телу анода, т. е. прочность паяного соединения превышает 200 — 210 кгс/см .
Пр,и м ер 2. С анодом игни тронного прибора . из аилицированного графита
Q 120><100 ???? ?????????????????? ???????????????? ???????????????????? ?? 40><60 мм. Гнездо в теле анода имело Я 43х20 мм. На дне гнезда разместили порошок кокса КНПЭ гранулометрического состава 200 †3 @II: в кол ичестве 0,7 г. В гнездо вставляли стальной токоввод, детали сдавливали с усилием
0,8 кгс/мм и на прессе горячего прессова. ния нагрели место контакта до температуры плавления эвтектического состава. Скорость подъема температуры 20 — 25 град!мин.
Процесс, был прекращен при появлении жидкой фазы на верхнем торце анода.
Максимальная температура анода в зоне пайки составила 850 С, трещин в аноде и соединительном шве, а также отслоения металла шва от стенок графитного гнезда не обнаружено.
Формула изобретения
Способ соединеняя деталей из разнородных:материалов, при котором между деталями помещают прокладку, детали сдавливают и нагревают до образования в зоне соединения эвтектического расплава, отличающийся тем, что, с целью образования соединения между деталями из стали и силицированного црафита, в качестве прокладки используют порошок кокса.
Источники;информации, принятые во вн имание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР № 161495, кл. С 25 С 7/02; 1962.
2. Лашко Н. Ф. и др. Пайка металлов.
М., «Машиностроение», 1967, с.,151 — 152.