Газообразный флюс

 

ГАЗООБРАЗНЫЙ ФЛЮС, преимущественно для высокотемпературной пайки сложнолегироБан1Ш х стгшей, содержсцций инертный газ и активируки ую составляющую, отличающийс я тем, что, с целью повышения механических свойств паяного соединения , в качестве активируквцей составляющей он содержит тетрафторид металла , выбранного из груптш: титан, цирконий, гафний, при следующем, соотношении компонентов, мас.: Инертный газ80-95 |ТетрафтЬрид металла, выбранного из указанной группы5-20 i (Л

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ ШИ Л

PECAYSJIHH, SU„„A цд) В 23 К 35/362

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ..";)/

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

5-20

3 (21) 3533947/25-27 (22) 10.01.83 (46) 15.03.84. Бюл. Ю 10 (72) В.М. Лякин, A.A ° Суслов, Ю.Н. Калинин, A.È. Строганов, H.A. Баресков, Ю.Н ° Хромов, В.В. Чернятин и В.К. Гуров (53) 621.791.048(088.8) (56) 1. Петрунин И. Е. и др. Пайка металлов. М., "Металлургия", 1973, с. 57.

2. Справочник по пайке. Под ред.

Лоцманова С.Е. M., "Машиностроение", 1975, с. 129 (прототип). (54 ) (57 ) ГАЗООБРАЗНЫЙ ФЛЮС, преимущественно для высокотемпературной пайки сложнолегированных сталей, содержащий инертный газ и активирующую составляющую, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения механических свойств паяного соединения, ss качестве активирующей составляющей он содержит тетрафторид металла, выбранного иэ группы: титан, цирконий, гафний, при след тощем соотношении компонентов, мас.й,г

Инертный газ 80-95 Тетрафторид металла, выбранного иэ укаэанной группы

1079389

Изобретение .относится к пайке, в частности к газообразным флюсам, применяемям преимущественно при высокотемпературной пайке сложнолегированных сталей.

Известен газообразный Флюс, содер- 5 жащий инертный газ и активирующую добавку, которая представляет собой продукт разложения фтористого аммония в резульатте высокотемпературного нагрева в процессе пайки j1) .

Однако при получении активирующей добавки из фтористого аммония необходимо добиваться полного его разложения на водород, азот, фтористый водород. В противном случае про- 35 дукты неполного разложения флюсов высаживаются на поверхности деталей и затрудняют растекание припоев и формирование паяных швов.

Известен. газообразный флюс для р панки сталей, в котором в качестве активирующей добавки к нейтральным газовым средам применяется трехфтористый бор, который, обладая высоким сродством к кислородуg активно 25 восстанавливает окислы хрома, железа, никеля, меди и др. на поверхности припоя и основного материала (2) .

Недостатком данного флюса является то, что при пайке некоторых сложнолегированных высокопрочных сталей трехфтористый бор взаимодействует с их отдельными легирукнцими компонентами, например, титаном, алюминием, цирконием и. другими, которые обладают большим сродством K фтору, чем бор. Обраэукнцийся в процессе пайки графитоподобный бор оседает на поверхности припоя и основного материала и препятствует. растеканию припоя по поверхности сталей и формированию 40 паяных соединений. Это приводит к снижению механических свойств паяных соединений. Кроме того, в процессе пайки за счет взаимодействия трехфтоРистого бора с отдельными элементами 45 основного материала происходит обеднение этими элементами сталей, что приводит к снижению их механических свойств.

Цель изобретения — повьнаение меха-5О нических свойств паяного соединения.

Поставленная цель достигается тем, что газообразйый флюс, содержащий инертный гаэ и активирующую составляющую, содержит в качестве активирующей составляющей тетрафторид металла, выбранного из группы: титан, цирконий, гафний, при следующем соотношении компонентов, мас.В:

Инертный газ 80-95

Тетрафторид металла, выбранного из указанной группы 5-20

Данные тетрафториды подобно трехфтористому бору обладают высоким средством к кислороду. Поэтому при пайке сложнолегированных сталей припоями на медной или никелевой основе они активно восстанавливают окислы хрома, железа, никеля, молибдена, меди и других металлов, входящих в состав сталей и припоев.

Четырехфтористые титан и цирконий обладают более высоким средством к фтору, чем легирующие элементы сложнолегированных сталей.и припоев (алюминий, молибден, хром, железо и др.).

Поэтому в процессе пайки он не взаимодействует с основным материалом и припоем. Отсутствие продуктов химической реакции взаимодействия с легирующими элементами, входящими в состав сложнолегированных сталей и припоев в процессе пайки в отличие от пайки с применением трехфтористого бора исключает их влияние на растекаемость припоя и формирование паяных соединений.

Поэтому прн пайке с применением четырехфтористых титана или циркония сохраняются механические свойства наяемых сталей и обеспечивается высокое качество паяных соединений.

Оптимальное содержание четырехфтористых титана или циркония составляет 5-20 вес.Ъ. Остальное — инертный га4, аргон или гелий.

При меньшей концентрации четырехфторнстых титана или циркония в газообразном флюсе онн недостаточно активны, а более высокие их содержания не изменяют активности флюса.

Исходными продуктами для получения активирующей добавки газообразного флюса четырехфтористого титана или четырехфтористого циркония.служат фтортитанат или фторцирконат калия, которые заранее помещают в контейнере, в котором производится пайка. . В процессе нагрева контейнера в печи при 700-900оС происходит разложение фтортитаната или фторцирконата калия на фтористый калий, находящийся в жидком состоянии и четырехфтористый титан или цирконий, являющиеся газообразными продуктами реакции. Четырехфтористый титан или цирконий в смеси с нейтральным газом, например, аргоном, гелием и другими образуют газообразные флюсы, обеспечивакнцие процесс качественной пайки сложнолегированных сталей.

В таблице приведены результаты испытаний механических свойств паяных срединений, выполненных с применением данного флюса и известного.

1079389

Механические свойства стали

ОООХ11Н10М2Т 6 0,05 юа

Концентрация аргона, Ъ

Механические свойства паяных соединений

Конце нтрация активного компонента, ф

В среде

Т1Р4 + Агй кгс/мм<

В среде

BFg + Аг кгс/мм

В среде

3Fq + Аг кгс/he41

В среде

TiFg + Аг кгс/ма .2 1 ° 2

71,0

Непропай.95

70,0

70,8

27,7

19,4

66,5

27,6

21,0

71,2

54,5

Составитель Е. Говорки

Редактор Н. Воловик Техред N,Òåïåð

Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1219/11 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушекая иаб., д. 4/5

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

В качестве основного материала ис- пользуют сложнолегированные высокопрочные стали ЭП678 и ЭП679ВД. Пайку образцов производят медно-марганцовистым припоем марки ПМ17 в стальном заварном контейнере в воздушной печи сопротивления в застойной атмосфере ариона при 1000 10 С.

Давление аргона в контейнере составляет 0,5-0,8 ата. Исходный продукт газообразного флюса — фтортитанат калия в расчетном количестве распределяется по конвертам из фольги, которые равномерно размещают и закрепляют на внутренней стенке контейнера.

Применение предлагаемого состава газообразного флюса для пайки сложнолегированных сталей и сплавов обеспечивает сохранение механическихсвойств основного материала, что позволяет уменьшить толщину конструкционных материалов по сравнению с использованием существующих флюсов KBFg, NHgBF4, 5Н4С1, когда происходит сни жение свойств основного металла, снижается вес конструкции на 8-10В.