Способ пайки деталей
Иллюстрации
Реферат
Союз Соаетскии
Социалистические
Рес убпик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)956188 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 14.05.80 (2l ) 2924355/25-27 с присоединением заявки ЭЙ (23) Приоритет
Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33 (51) М. Кд.
В 23 К 1/00
В 23 К 31/02
В 23 К 26/00
focyaapcwíoûll комитет
С,ССР ео делам изобретений н открытий (5Ç) УДК 621.791..3 (088.8) Дата опубликования описания 09.09 82 (72) Авторы изобретения
Ф. Л. Конопелько и Ю. И. Березников I
Всесоюзный научно-исследовательский институт, .елцевая техника
\ (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПАЙКИ ДЕТАЛЕЙ, Изобретение относится к способам ,оединения деталей пайкой или сваркой, в частности к способам высокотемпературной пайки пластинчато-ребристых и трубчатых теплообменников в вакууме, 5 и может быть использовано в компрессорной, криогенной, химической, транспортной и других отраслях машиностроения.
Известен метод лучевого нагрева, ис-1О пользуемый для обработки деталей, согласно которому в линейном контакте с обрабатываемой деталью устанавливается дополнительный элемент для отражения
M него луч а и направления его на HB греваемую деталь (1).
Известный способ предназначен для поверхностного нагрева сплошных деталей путем местного облучения поверхнос- 2о ти изделия и не может быть использован для нагрева под пайку пластинчато-ребристого теплообменника, имеющего многочисленные сквозные каналы.
Известен способ пайки деталей, при îтором производят сборку деталей и последующий нагрев лучистой энергией с использованием отражательных элементов (2).
Недостатком нагрева деталей в вакууме является отсутствие конвективного теплопереноса средой, вследствие чего вся передаваемая от источника лучистая энергия вьшеляется на внешней поверхности изделия. Изделие прогревается исключительно за счет теплопроводности деталей. Это удлиняет нагрев и делает его неравномерным, что может приводить к короблению изделия.
При пайке изделий со сквозными каналами (пластинчато-ребристых и трубчатых теплообменников) часть лучистой энергии проходит через каналы насквозь, что снижает эффективность нагрева.
Целью изобретения является улучшение качества и повышение производитель ности при пайке изделий, имеющих глубокив сквозные каналы.
Поставленная цель достигается тем, что по способу пайки деталей, при котором . производят сборку деталей и последующий нагрев в вакууме лучистой энергией с использованием отражательных элема - 5 тов, используют дополнительные отражательные элементы в виде перегородки с рассеивающей поверхностью, размещают их внутри каналов на середине длины, а по достижении температуры пайки удаляют 10 из каналов.
Дополнительные отражательные элементы выполняют с рифленой зигзагообразной поверхностью, что улучшает рассеяние отражаемой и, излучаемой энергии с направлением ее на внутренние стенки каналов.
Отражательный элемент выполняют из материала. с температурой плавления
0,80-0,99 температуры пайки.
Физическая сущность изобретения заключается в том, что часть энергии (5-15%), проходящая через сквозные каналы и выделяющаяся ранее на противоположной стороне нагревателя на экране печи, задерживается дополнительным элементом и выделяется в объеме изделия. Это приводит к более полному использованию энергии, сокращению времени нагрева и более равномерному прогреву изделия и исключает коробление.
При сборке пластинчато-ребристого теплообменника из стали 12х18Н10 Т габаритом 330х330х480 мм, имеющего составную насадку с прямыми треуголь- 35 ными каналами высотой 3,2 и шагом
3,0 мм, в середине длины каналов (между двумя соседними листами насадки) устанавливают отражательные элементы в виде гофрированной ленты из меди
40 толщиной 0,05 мм.
1. Способ пайки деталей преимущественно из материалов с низкой теплопроШаг гофрирования составляет 1,0 мм при высоте выступов 0,3 мм, ширина ленты 2,8 мм. Отражательные элементы
45 ставят на ребро, перегораживая сечение каналов. В качестве припоя используют медь, наносимую на проставочные листы гальваническим способом.
Время нагрева теплообменника с от- 50 ражательными элементами до температуры пайки (1125 С) составляет 3,5 ч, в то время как без дополнительных элементов 4,1 ч. B конце цикла нагрева отражательные элементы расплавляются, 55 и каналы вскрывают.
Предложенный способ поясняется чертежом.
8 4 Лучи от проволочного нагревателя 1 направляются на теплообменник 2. Луч
3, имеющий направление вдоль канала
4 теплообменника, проходит до середины канала и частично отражается от,отражательного элемента 5 и попадает на внутреннюю поверхность канала 4 вблизи середины его длины.
Часть энергии, поглощенная отражательным элементом, выделяется им за счет излучения на внутреннюю поверхность каналов, а часть передается сердцевине теплообменника теплопередачей.
Таким образом, вся энергия, отраженная и поглощенная отражательным элементом, выделяется в объеме изделия.
Предложенный способ наиболее эффективен при пайке теплообменников из материалов с низкой теплопроводностью, например из нержавеющей стали.
Размещение отражателей на половине длины каналов теплообменника дает максимальный эффект, так как в этом случае дополнительное тепло вьщеляется в наиболее холодной зоне пакета тепло-. обменника.
Механическое удаление отражательного элемента из каналов после пайки весьма трудоемко, поэтому наиболее эффективным и простым способом его удаления является расплавление в конце цикла нагрева.
Верхний предел температуры плавления материала отражателя (0,99 температуры пайки) обусловлен необходимостьк его удаления при завершении процесса пайки, а нижний предел (0,80 температуры пайки) выбран из соображения выравнивания температуры сердцевины и края до температуры, при которой коробление практически невозможно иъ-за пластичного состояния материала теплооб менника.
Предложенный способ пайки изделий со сквозными каналами позволяет сократить цикл пайки изделий, что позволяет экономить электроэнергию, воду, рабочее время, а также увеличить межремонтный период печного и вакуумного оборудования на 10-15% и уменьшить количество необходимого оборудования.
Кроме того, исключается возможность коробления паяемых изделий из за более равномерного нагрева.
Ф ор м ула изобретения
5 9561 водностью, при котором производят сборку деталей и последующий нагрев в ва-, кууме лучистой энергией с использованием отражательных элементов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью 5 улучшения качества и повышения производительности при пайке изделий, имеющих глубокие сквозные каналы, испол зуют дополнительные отражательные элементы в виде перегородки с рассеиваю- 10 щей поверхностью, размещая их внутри каналов на середине длины, а по достижении температуры пайки удаляют их из каналов.
2. Способпоп. 1,отличаю шийся тем, что дополнительные отражательные элементы выполняют с рифленой зигзагообразной поверхностью.
88 d
3. Способпопп. 1 и2, отли— ч а ю шийся тем, что отражательные элементы выполняют из материала с температурой плавления 0,80 - 0,99 температуры пайки.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
М 786159, кл. В 23 К 26/00, 21.06.78
2. Суслов A. А. и др. Бесфлюсовая пайка теплообменников из алюминиевых сплавов. — Сб. "Проектирование технологического процесса пайки — основа повышения качества изделий и эффективнос ти производства" (тезисы докладов), Центральное и Латвийское республиканс кое правление НТО Машпром, М., 1978, с. 151-154 (прототип).
Составитель Л. Абросимова
Редактор Л. Утехина Техред М.Тепер. Корректор М. Демчнк
Заказ 6901/16 Тираж- 1153 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4