Способ пайки стали в среде эндогаза

 

Изобретение относится к способам пайки стали латунным припоем в печах с эндогазовой атмосферой. Цель - повышение качества паяных изделий из стали. Детали с установленным на них латунным припоем размещают в камере с непрерьтной подачей эндогаза. Производят н агрев и охлаждение, подавая в камеру дополнительно кислород в количестве 0,1-1,6% объема эндогаза. Кислород в указанном количестве, окисляя поверхность припоя, препятствует испарению цинка и окисляет органические веп ества на поверхности деталей, -в то же время не снижает паяемости стали. Пластичность и уста-S лостная прочность паяных соединений возрастают. 1 з,п. ф-лы.

$Q Ъ! у»

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ QCCP

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4206794/25-27 (22) 10.03.87 (46) 15.10.88. Бюл. У 38 (72) А.Е.Шапиро, Г.Я.Кержнер, В.К.Струнец, Е.Ф.Трекин и А.П.Пугач (53) 621.791.364(088.8) (56) Сланский А., Воллман Я. Каниллярная пайка. M.: Машгиз, 1963, с. 18, 112.

Патент С16А № 4294630, кл. В 23 К 3/Ооу 1985.

Есенберлин P.E., Пайка и термическая обработка деталей в газовой среде. Л.: Машиностроение, 1972, 43, 73, 124. (54) СПОСОБ ПАЙКИ СТАЛИ В СРЕДЕ ЭНДОГАЗА (5114 В 23 K 1/00 35/38".

g (57) Изобретение относится к cJIOcoGBM пайки стали латунным припоем в печах с эндогазовой атмосферой. Цель — повышение качества паяных изделий из стали. Детали с установленным на них латунным припоем размещают в камере с непрерывной подачей эндогаза. Производят нагрев и охлаждение, подавая в камеру дополнительно кислород в количестве О, 1-1,67 объема эндогаза.

Кислород в указанном количестве, окисляя поверхность припоя, препятствует испарению цинка и окисляет органические вещества на поверхности деталей, в то же время не снижает паяемости стали. Пластичность и уста- Ж лостная прочность паяных соединений возрастают. 1 з.п. ф-лы.

1430200

Пзобретение относится к способам . пайки, Г! частности, углеродистых сталей латунными припоями в печах с эндогазовой атмосферой и может быть использовапо в различных отраслях ма5

t ! шиностроения.

Целью изобретения является повыше, ние качества паяных изделий.

Способ реализуется следующим об, :разом.

Стальные детали с установленным на ,: них латунным припоем размещают в ка: мере с непрерывной подачей эндогаэа, производят нагрев и охлаждение, пода- 15 вая в камеру дополнительно кислород в количестве О, 1-1,6% объема эндогаза.

В процессе нагрева и пайки кислород могут подавать в количестве

О, 1-0,4% а в процессе охлаждения в количестве 0,4-1,б, объема эндогаза.

При наличии кислорода в камере нагрева печи углерод, выделяющийся при 25 разложении органических веществ, ко-opb1e имеются на поверхностей деталей и в пас:тe припоя, окисляется до

СО и СО . Поэтому обуглившееся покрытие на деталях после пайки отсутству- 30 ет. Кроме того, на поверхности припоя образуется окисная пленка, которая препятствует интенсивному испа- . рению цинка. Эксперименты показали, что, например, при пайке латунным припоем Л63 среднее содержание цинка

35 в паяном шве составляет около 37,5%, количество 3 -фазы незначительно, и свойства паяного шва остаются высокими. Уменьшение испарения цинка связано с тем, что на поверхности латунного припоя при его взаимодействии с кислородом вначале образуется пленка окислов меди, которые имеют вдвое меньшую теплоту образования, чем

45 окись цинка. Эта окисная пленка и защищает припой от испарения цинка. При этом окисная пленка, состоящая по данным рентгеноструктур ого анализа из Си О и ZnO получается тонкой (6-11 мкм), так как реакция окисления находится в динамическом равновесии с реакцией восстановления в среде водорода и окиси углерода.

Верхний предел концентрации дополнительно вводимого кис.порода ограничен величиной 1,6 из соображений соблюдения необходимого равновесия между окислительной и восстановительяс1й реакция!!и ° Как !!оказала ГIракти1ся

7 увеличение концентрации кислорода спышс 1,6!. ухудшает растекание Ifpff поя и приводит к потемне!!ию (окисчению) 1!о1н ркности паяных деталей.

Цижнии предел концентрации кислорода

О, 1% предсTÿ!Iëÿåò собой минимальную эффективную конце нтрацию, обеспечивающую удаление обуглившегося покрытия с поверхности паяных деталей.

Введение кислорода менее 0,1% не дает попожительного ."-,Афекта.

Оптимальной является следующая технологическая схема дополнительной подачи кислорода, проверенная экспериментально. В первую зону камеры нагрева подается относительно небольшое количество кислорода — О, 1-0„4%. Этого количества достаточно для окисления углеводородных остатков разложения органических веществ, находящихся на деталях, в то же время малая концентрация кислорода не препятствует восстановлению окислов на поверхности деталей и припоя под действием водорода и .окиси углерода, входящих в состав эндогаза, т.е. че препятствует нормальному протеканию процесса подготовки поверхности под пайку.

Во вторую зону камеры нагрева подают относительно большое количество кислорода — 1,6%, Здесь окисление не опасно, так как пайка уже произошла и кислород .предотвращает испарение цинка и осаждение графита. В случае использования печей с тремя зонами подачи эндогаза малую концентрацию кислорода следует подавать в любую из первых двух зон, а повы1яенную— в третью зону, где детали проходят выдержку.

Пример. Способ был использован при пайке тонкостенных трубопроводов из стали 20 в конвейерной печи

СКЗ-4.20. 1.5/11,5 в среде эндогаза, содержащего 34,4% водорода, 19 окиси углерода, 0,2 двуокиси углерода, остальное — азот, Пайка производилась припоем Л63, установленным на деталях в виде колец из проволоки диаметром

1,0 мм. Сборочные зазоры предвари-. тельно наполняли пастой наполнителя, представляющей собой смесь железного и медного порошков с веретенным маслом. В процессе пайки в 1-н! зону камеры нагрева дополнительно вмес.ге с эндогазсм подавали кислород в количестве 0,3-0,4% от объемс! эндогаfa.

Составитель Л. Абросимов а

Техред M.Äèäûê Корректор В.Романенко

Редактор И.Рыбченко

Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5181/13

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

3 1.430200 4

Во 2-ю зону камеры нагрева печи до- ланным на них припоем, преимущественполнительно подавали 0,4-1,67 кисло-. но латунным, перемещают в камере народа от объема эндогаза. грева, имеющей по крайней мере две

В результате пайки получены свет- зоны с непрерывной подачей эндогаза, 5 лые детали без обуглившегося покрытия отличающийся тем, что, с на поверхности. Концентрация цинка в целью повышения качества паяных изпаяных швах уменьшилась незначитель- делий, в процессе пайки в камере нано — до 36,5 — 37, ЗЖ, что обеспечило грева дополнительно подают кислород достаточную пластичность (на уровне 10 в количестве 0,1-1,6Ж объема эндо5-7X) и усталостную. прочность (110- газа.

125 МПа на базе 10 циклов) . Следовательно, повысилось качество паяных 2. Способ по п.1, о тли ч aþсоединений. Кроме того, снизилась щ и Й с я тем, что кислород трудоемкость изготовления. в г ервую зону подают . в коФормулаизобретенияличестве0,1-0,4Ж,авовто1, Способ пайки стали в среде эн- рую — в количестве 0,4-1,67. догаза, при котором детали с установ- объема эндогаза.