Способ диффузионной пайки меди и ее сплавов

 

Изобретение относится к пайке в частности к способу диффузионной пайки меди и ее сплавов. Целью изобретения является повышение прочности и вакуумной плотности паяных соединений . На одну из соединяемых поверхностей наносят слой олова, а на вторую паяемую поверхность - покрытие из индия. Пайку производят в вакууме или атмосфере инертных газов до 830-940°С с вьщержкой 20-120 мин с поджатием, обеспечивающим контактирование паяемых поверхностей. Толщина покрытий колеблется от 5 до 50 мкм. При взаимоде1 1ствии с паяемым материалом в процессе высокотемпературной пайки образовавшийся расплав требует сравнительно небольшого .количества меди для его насыщения, что исключает образование больших галтелей и эрозии тонкостенных элементов конструкции. (Л to ел о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1256897 (5D 4 В 23 К 1/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

I (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТСРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (21) 3769674/25-27 (22) 09 ° 07,84 (46) 15.09.86. Бюл. К - 34 (71) Особое конструкторское бюро

Института высоких температур

АН СССР (72) А.Я.Куфайкин, Г.А.Нелобцова и Г.Ф.Портнова (53) 621.791.3 (088.8) (56) Справочник по пайке/ Под ред.

С.Н.Лоцманова и др. М.: Машиностроение, 1975, с.55-58.

Лашко С.В,, Грицевец О.И., Лашко Н.Ф. Высокотемпературная диффузионная пайка меди оловом. — Сварочное производство, 1976, У 3, с.32-34. (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННО11 ПАЙКИ МЕДИ

И ЕЕ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к способу диффузионной пайки меди и ее сплавов. Целью изобретения является повышение прочности и вакуумной плотности паяных соединений. На одну из соединяемых поверхностей наносят слой олова, а на вторую паяемую поверхность — покрытие.из индия. Пайку производят в вакууме или атмосфере инертных газов до 830-940 С с выдержкой 20-120 мин с поджатием, обеспечивающим контактирование паяемых поверхностей. Толщина покрытий колеблется от 5 до

50 мкм. При взаимодействии с паяемым материалом в процессе высокотемпературной пайки образовавшийся расплав требует сравнительно небольшого количества меди для его насыщения, что исключает образование больших галтелей и эрозии тонкостенных элементов конструкции.

1256897

5 !

О !

30

Формула

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки с. нанесением припоя в форме покрытий, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Целью изобретения является повышение прочности и вакуумной плотности паяных соединений.

Способ осуществляют следующим образом.

Паяные поверхности обрабатывают механически по классу чистоты 2,5.

На одну из паяемых поверхностей наносят покрытие, состоящее из слоя олова и слоя индия, или на одну из паяных поверхностей наносят покрытие,, состоящее из слоя олова, а на вторую паяную поверхность — покрытие из индия.Далее производят сборку деталей с поджатием, обеспечивающим контактирование паяемых поверхностей и нагрев в . вакууме или атмосфере инертных газов до 870-940 С и с выдержкой 20-! 20 мин.

Экспериментально установлено, что при осуществлении процесса диффузион(ной пайки меди и ее сплавов с нанесением оловянного и индиевого покрытий в паяном шве годавляется образование рыхлот и пор, свойственных диффузионной пайке меди при использовании оловянного покрытия„

При нанесении слоев олова — индия могут быть использованы любые известные способы: облуживание, термовакуумное напыление„ электролитическое осаждение и т.д.

При использовании в качестве припоя покрытий олова и индия толщина покрытий колеблется от 5 до 50 мкм.

При взаимодействии с паяемым материалом в процессе высокотемпературной пайки образовавшийся расплав сравнительно легко насыщается медью, что исключает образование хрупких галтелей в элементах конструкций.

Пример. Производили диффузионную пайку мецных стержней по торцам. Диаметр стерх<ней 12 мм, марка меди Ml Торцы стержней предварительно обрабатывали токарным способом до класса чистоты 2,5. На поверхность торцов наносили известным способом слой олова, затем — слой индия. Стержни с индиевым и оловянным покрытием на торцах собирали в фиксирующем приспособлении и после этоВНИИПИ Заказ 4864/1О

Произв.-полигр. пр-тие, го загружали в вакуумную печь. Нагрев производили при остаточном давлении газов 10 гПа. Температура пайки составляла 900 С, длительность выдержки при указанной температуре была 40 мин. После охлаждения паяные швы подвергали механическому испытанию, металлографическому и микрорентгеноспектральному обследованию.

Механические испытания показали, что под действием растягивающей нагрузки паяные стерх<ни разрушаются по основному материалу. Разрушающее напряжение 174,4 МПа, относительное удлинение 19X) месте разрушения расположено вдали от гаяного шва.

Металлографическое и микрорентгеноспектральное исследования показали, что структура паяных швов представляет собой твер,пыл раствор олова и индия в меди, и в шве практически отсутствуют неспаи, рыхлотй и эвтектоидные составляющие, свойственные паяным швам, полученным при использовании на паяной поверхности одного оловяного покрытия.

Для сравнения производили пайку аналогичных стержней при использовании одного оловянного покрытия. Сборка и нагрев стержней были такими же, как для выше описанных, При технических испытаниях этих стержней р азрушение происходило по паянымшвам без ощутимых признаков пластической деформации. Разрушающее напряжение составляло 78,5 МПа.

Полученные таким образом паяные швы содержат неспаи, рыхлоты, поры, крупные эвтектоидные включения, отрицательно влияющие на механические свойства и вакуумную плотность соединений. изобретения

Способ диффузионной пайки меди и ее сплавов, включающий нанесение на соединяемые поверхности оловянного припоя в виде покрытия, высокотемпературный нагрев с выдержкой до насыщения расплава припоя медью, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения прочности и вакуумной плотности соединений, на соединяемые поверхности дополнительно наносят слой индия.

Тираж 1001 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4