Способ пайки изделий из нержавеющей стали

 

СПОСОБ ПАЙКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, преимущественно тонкостенных, включающий нанесение на паяемые поверхности алюминийсодержащего покрытия, нагрев до температуры пайки, введение в паяемые зазоры расплавленного припоя и последующее охлаждение, от лич.ающийс я тем, что, с целью повышения прочности паяных соединений путем снижения эрозии паяемого материала, покрытие наносят в процессе нагрева под пайку осаждением из расплава, содержащего алюминиды и/илиалюмосилициды редкоземельных металлов, а припой вводят в зону .пайки через 0,8-2,5 с после образования защитного покрытия.

„„SU„„ 1061948 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) В 23 К 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3445676/25-27 (22) 31. 05. 82 (46) 23, 12 ° 83 . Бюл. 9 47 (72 ) М. P . Ëåïèñêî, О. И. Стеклов, Б.А.Подольский, A.Е. Шапиро, В. Н. Соболь, А..П.Любченко и Г.П.Уманский (53) 621. 791.3 (088. 8) (56) 1 Авторское свидетельство СССР

Р 645786, кл. В 23 К 1/20, 10. 02. 79.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 380410, кл. В 23 К 1/20, 13.08.73. (54) (57) СПОСОБ ПАЙКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ, преимуще ст вен но тонкостенных, включающий нанесение на паяемые поверхности алюминийсодержащего покрытия, нагрев до температуры пайки, введение в паяемые зазоры расплавленного припоя и последующее охлаждение, о т л и ч.а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прочности паяных соединений путем снижения эрозии паяемого материала, покрытие наносят в процессе нагрева под пайку осаждением из расплава, содержащего алюминиды и/или алюмосилициды редкоземельных металлов, а припой вводят в зону .пайки через

0,8-2,5 с после образования защитного покрытия.

1061948

Проме>куточное покрытие

Эра з ия, мм

Предел. прочности на срез, кг/мм

Припой

Па яемый материал

=таль

1 2Х1 8Н 1 0Т

О, 016

О, 022

То же !

Изобретение относится к области пайки, в частности к способам соединения тонкостенных оболочек из нержавеющих сталей с дисками, фланцами и другой массивной арматурой из

>каропрочных сплавов, и может быть 5 использовано при изготовлении деталей, работающих в условиях высоких температур и присутствия продуктов горения топлива.

Известен способ пайки изделий из нер>кавеюцей стали, при котором на паяемые поверхности наносят покрытие иэ хрома, размещают на нем никеле-марганцевый припой, производят нагрев до температуры пайки 15 в безокислительной среде, выдержку и охлаждение (1 1.

Недостатками способа являются разрушение покрытия при высокотемпературной пайке и растворение в припое основного материала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ пайки иэделий из нержавеющей стали, включающий нанесение на паяе-. мые поверхности алюминийсодержащего покрытия, нагрев до температуры пайки введение в паяемые зазоры расплавленного припоя и охлаждение. Покрытие наносят на паяемые поверхности термовакуумным напылением (2 3. 30

Недостатками способа являются ра ст воре ние тгокрытия в припое, эрозионное пора>кение основного металла на глубину О, 022 мм, что приводит к снижению прочности паяных соеди- 35 неггий и может служить причиной брака при пайке тонкостенных конструкций.

".(елью изобретения является повыиениге прочности паяных соединений путем снижения эрозии паяемого мате- 40 риала.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пайки изделий из нержавеющей стали, включающему нанесение на паяемые поверхности алюминийсодержашего покрытия, нагр в до температуры пайки, введение в паяемые зазоры расплавленного припая и последуюшее охлаждение, пок- . рытие наносят в процессе нагрева под пайку осажде нием из расплава, содержащего алюминиды и/или алюмосилициды редкоземельных металлов (РЗг1), а припой вводят в зону пайки через

0,8-2,5 с после образования защитного покрытия.

Способ осуществлягот следующим образом.

В процессе нагрева под пайку образуется расплав, содержащий алюминид и/или алюмосилицид РЗК, которые производят диффузионное насыщение поверхности и тем самым образование сплошного промежуточного (барьерного, защитного) покрытия.

Промежуточное диффузионное покрытие формируется минимум через 0,8 с после осаждения соединения РЗМ на поверхность деталей. Однако уже через 2,5 с возможно его окисление. Поэтому введение припоя в зону .пайки и его плавление производят в интервале

0,8-2,5 с после обраэования проме>куточного покрытия.

Пример. Пайке подвергается узел трубопроводной арматуры трубканиппель. Иатериал — сталь 12Х18Н10Т, нару>ный диаметр трубки 10мм, толщина стенки 1 мм, припой — ВПр4.

Пайку производят на индукционной установке. Предварительный нагрев осуществляют до 180 С, после чего на галтельный участок соединения шириною 8-1 О мм наносят флюс, содержащий алюмоиттрий . После распавления флюса узел нагревают со скоростью

10 град/с. Образование защитного (барьерного) покрытия фиксируют визуально. Индикатором наличия покрытия служит жидкая светлая полоска шириной 5 глм на галтельном участке трубки. R это время жидкое покрытие, расположенное на вертикальной поверхности соединения, удерживается благодаря наличию сил поверхностного натяжения. Припой в .зону пайки вводят через 1 с. после образования светлой полоски покрытия. Температура пайки составляет 1050 +10 > С.

В таблице приведены сравнительные результаты испытания образцов, спаянных по известным и предлагаемому способам с использованием флюсов, содержащих алюминиды и алюмосилипнды различных РЗМ. !

1061948

Продолжение таблицы

4 ) 5

О, 010

Bt1p4 алюмоиттрий

ВПр1 а люмо силн цид иттрия

0,010

28. Сталь 2 ОХ1 3

ВПр2 алюмосилицид церия

О, 009

Защитные покрытия, полученные по предлагаемому способу состоят иэ смеси алюминия и интерметаллидов систем

РЗМ-АР и РЗМ-A0-Si. РЗМ в покрытии .играют роль активаторов и обеспеСоставитель Ф.Конопелько

Редактор И.1!Улла Техред В,далекорей Корректор Г.Огар

10115/12 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, МосКВа, 7l-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Сталь

12Х18Н10Т

То же чивают получение ювенильных поверх; ностей и барьерную защиту поверхности основного материала от жидкометаллического охрупчивания под воздействием компонентов расплавленного припоя.