Способ пайки стальных изделий

 

Изобретение относится к способам пайки и может быть использовано при изготовлении изделий из высокопрочных конструкционных сталей методом пайки составных частей погружением в солевую ванну. Цель - повьппение работоспособности паяного изделия путем снижения остаточного содержания водорода в зоне паяного соединения . Собранное изделие подвергают нагреву до температуры пайки путем погружения в ванну с расплавом соли на глубину не более 1/3 полной глубины расплава. Осуществляют вьщержку в течение 8-12 мин после достижения изделием температуры пайки. Извлекают изделие из ванны и охлатвдают. Лимитирование глубины погружения в расплав и времени выдержки обеспечивают снижение наводороживания стального изделия, что повышает усталостную прочность основного материала и соединения. 2 ил., 1 табл. i (Л

5р 4 В 23 К 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОММ СВИДВТЮЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ю Н (21) 3971813/31-27 (22) 08.08.85 (46) 15.06.88. Бюл. У 22 (71) Институт проблем машиностроения АН УССР (72) Н.В.Сурду, И.В.Карпенко, А.И.Боровик и М.P.Ëåïèñêî (53) 621.791.365(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 584991, кл. В 23 К 1/08, 1976.

Гржимальский Л.Л., Ипьевский И,И.

Технология и оборудование пайки.

M. Машиностроение, 1979, с. 146-156. (54) СПОСОБ ПАЙКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к способам пайки и может быть использовано нри изготовлении изделий из высокопрочных конструкционных сталей мето„„SU„„>402413 А1 дом пайки составных частей погружением в соленую ванну. Цель — повышение работоспособности паяного изделия путем снижения остаточного содержания водорода в зоне паяного соединения. Собранное иэделие подвергают нагреву до температуры пайки путем погружения в ванну с расплавом соли на глубину не более 1/3 полной глубины расплава. Осуществляют выдержку в течение 8-12 мин после достижения изделием температуры пайки. Извлекают изделие из ванны и охлаждают. Лимитирование глубины погружения в расплав и времени выдержки обеспечивают снижение наводороживания стального изделия, что повышает усталостную прочность основного материала и соединения ° 2 ил., 1 табл.

1 402413

Напряжение разрушения паяных обГлубина по гружения образцов в распРежим

Время выдержки в расплаве, мин разцов, МПа

NaC1 ВаС1 лав мм

130

10

130

130

Изобретение относится к области пайки и может быть использовано при изготовлении изделий из высокопрочных конструкционных сталей методом пайки составных частей погружением в солевую ванну.

Цель изобретения — повышение работоспособности паяного изделия путем снижения остаточного содержания водорода в зоне паяного соединения.

На фиг. 1 изображена схема солевой ванны и место расположения в ней иэделия при осуществлении пайки по предлагаемому способу; на фиг. 2 — изме- 15 нение концентрации водорода в образцах из стали 40Х в зависимости от времени изотермической вьдержки при нагреве в расплаве поваренной соли

0 при 860 С и глубины погружения в со- 2О левую ванну.

Способ осуществляется следующим образом.

Собранное изделие подвергают наг-, реву до температуры пайки путем погружения в ванну с расплавом соли на глубину не более 1/3 полной глубины расплава, осуществляют выдержку в течение 8-12 мин после достижения изделием температуры пайки, извлекают 30 изделие из ванны и охлаждают.

Проведенные эксперименты показали, что при погружении изделия глубже чем íà i/3 полной глубины ванны приводит к резкому наводороживанию материала иэделия.

Оказалось (см. фиг. 2), что зависимость остаточного содержания водорода от времени выдержки изделия р0 в расплаве проходит через минимум при выдержке около 10 мин после достиже ния иэделием температуры пайки. Поэтому несмотря на завершение процесса пайки к концу 3 мин рекомендуется увеличить вьдержку в расплаве до 812 мин.

Пример. Проводили пайку стальных стыковых цилиндрических образцов медным припоем погружением в солевую ванну. Собранные под пайку образцы 1 помещали в нанну 2 с расплавом поваренной соли 3 при 860 С на специальном подвесе 4 и вьдерживали в течение 5-15 мин, причем образцы погружали по центру солевой ванны на различную глубину: h

130 мм, h = 260 мм и h з = 360 мм.

По истечении времени предварительного подогрева образцы сразу (в течение 5-10 с) переносили в ванну с расплавом хлорбариевой соли при

1135 С и также помещали по центру солевой ванны на различной глубине и вьдерживали при температуре пайки в течение 5-15 мин. После этого изделие вынимали из солевой ванны и охлаждали и затем определяли концентрацию водорода. Для определения концентрации водорода в металлах испольэовали быстродействующий анализатор водорода 1ТНАК-01, в основе работы которого заложен метод науглероживающей индукционной плавки исследуемых образцов металла в графитовых тиглях в среде несущего газа, в качестве которого используется высокочистый азот (99,99X), с последующим анализом газовой смеси с помощью катарометра.

Кроме того, проводили испытания паяных образцов на усталость по схеме чистого изгиба при вращении.

Результаты испытаний представлены в таблице.

1402413

Пр одолже ние таблицы

Иапряжение разрушения паяньгх образцов, MIIa

Глубина погружения образ" цов в расплав,мм

ВаС

130

260

360

130

10

260

360

82

130

260

360

130

15

130

15

130

Было установлено, что максимальной механической прочностью и минимальной склонностью к замедленному разрушению обладают образцы, подвергшиеся предварительному подогреву в расплаве поваренной соли до 860 С с изотермической вьдержкой в течение

8-12 мин, а затем вьдержанные в течение 8-12 мин в расплаве хлорбариевой соли при 1135 С, при этом образцы погружались по центру солевой ванны на глубину, не .более 1/3 полной глубины (от горизонтальной поверхности расплава до дна солевой ванны).

Выбранный режим был опробован при пайке высокопрочных сталей медным припоем.

Подготовленное под пайку изделие подвергали предварительному подогреву в расплаве поваренной соли при о

45 860 С с изотермической выдержкой в течение 8-12 мин, а затем выдерживали при 1135 С в течение 8-12 мин в расплаве хлорбариевой соли, при этом изделие погружали в солевую ванну на глубину, не превышающую 1/3 расстояния от горизонтальной поверхности расплава до дна колодца солевой ванны, что позволяет максимально снизить концентрацию водорода в паянык соединениях до уровня, обеспечивающего механическую прочность, практически не уступающую прочности паяемых материалов, и в основном исключить вероятность разрушения па1402413 яного соединения по причине водородной хрупкости.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ пайки стальных иэделий, преимущественно припоем на основе меди, при котором собранное под пайку изделие подвергают нагреву до температуры пайки погружением в ванну1О с расплавом соли, осуществляют выдержку изделия в расплаве, извлекают его из ванны и охлаждают, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения работоспособности изделия путем снижения остаточного содержания водорода в зоне паяного соединения, погружение иэделия в ванну производят на глубину не более

1/3 полной глубины расплава, а выдержку осуществляют в течение 8—

12 мин после достижения изделием температуры пайки.

1402413

2,0

l,2

$8 10 12 15 ею

Фи@ 2

Редактор Л.Веселовская

Заказ 2808/8

Тираж 921

Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

И

Я к

О,б

Составитель Л.Абросимова

Техред И.Верес Корректор В.Бутяга