Способ контактно-реактивной пайки

 

Изобретение относится к пайке, в частности к способам контактно-реактивной пайки сталей, и может быть использовано в инструментальном производстве при изготовлении режущего инструмента с твердосплавными элементами. Цель изобретения - повышение качества паяного соединения путем обеспечения точной дозировки количества и постоянства химического состава припоя при температуре пайки. При сборке деталей в паяемом зазоре размещают многослойную прокладку, сердцевина которой выполнена из неборируемого материала, имеющего температуру полного расплавления ниже температуры плавления наружного покрытия, состоящего из боридов никеля. Осуществляют сжатие деталей и нагрев до температуры пайки. В процессе нагрева под пайку при достижении температуры полного расплавления материала сердцевины прокладки жидкая фаза выдавливается через поры в слое боридов никеля к поверхности паяемых деталей, смачивает их и препятствует прямому взаимодействию боридов никеля с железом вплоть до температуры расплавления боридов. При температуре пайки количество боридов соответствует исходному, что обеспечивает хорошее воспроизведение пайки деталей различной массы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1563905 А1 (51) 5 В 23 К 1/20

КЕ363И3

ДАтЕ1 тн .1 -! А,;Ли,.1,Ë

Ь1ЬЛИО, C А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЮЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4410695/25-27 (22) 15.04.88 (46) 15.05.90. Бюл. № 18 (72) Б. А. Долотов, В. И. Семенов и С. Д. Остроухов (53) 621.791.36 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 406662, кл. В 23 К 1/20, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 1186413, кл. В 23 К 1/20, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 1234090, кл. В 23 К 1/20, 1985. (54) СПОСОБ КОНТАКТНО-РЕАКТИВНОЙ ПАЙКИ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к способам контактно-реактивной пайки сталей, и может быть использов.-.— но в инструментальном производстве, ри изготовлении режущего инструмен. а с . рдосплавными элементами. Цель изобретения — повышение качества паяного соединения путем обеспечения точной дозир,-,"-.êè

Изобретение относится к пайке, в частности к способам контактно-реактивной пайки сталей, и может быть использовано в инструментальном производстве при изготовлении режущего инструмента с твердосплавными элементами.

Цель изобретения — повышение качества паяного соединения путем обеспечения точной дозировки количества и постоянства химического состава припоя при температуре пайки.

Способ реализуется следующим образом.

При сборке деталей в паяемом зазоре размещают многослойную прокладку, сердцевина которой выполнена из неборируемого материала, имеющего температуру полного расплавления ниже температуры плавколичества и постоянства химического состава припоя при температуре пайки. При сборке деталей в паяемом зазоре размещают многослойную прокладку, сердцевина которой выполнена из неборируемого материала. имеющего температуру полного расплавления ниже температуры плавления наружного покрытия, состоящего из боридов никеля. Осуществляют сжатие деталей и нагрев до температуры пайки. В процессе нагрева под пайку при достижении температуры полного расплавления материала сердцевины прокладки жидкая фаза выдавливается чере". поры в слое боридов никеля к поверхности паяемых де-.а.к й, смачивает их препягств ет прямому взаимодействик> боридов никеля с железом вплоть до температуры расплавления боридов. При Tt .ìï ратуре пайки количество боридов соответствует исходному, чт< обеспечивает хорошее воспроизведение пайки деталей различной массы. ления наружного покрытия, состоящего из боридов никеля, осуществляют сжатие деталей и нагрев до температуры пайки.

Повышение качества паяного соединения обеспечивается за счет исключения диффузии бора до начала контактно-реактивного плавления боридных покрытий в глубину прокладки путем вь.бора материала прокладки, не взаимодействующего при нагреве с бором, и в паяемые поверхности путем смачивания иx материалом прокладки при температуре 910 — 950 С, создаю.цего временный барьер для диффузии железа из паяемой детали в припой в твердой фазе, до расплавления борных покрытий и бора в сталь.

Экспериментально в качестве материала для сердцевины прокладки опробованы сплавы на основе меди — латуни.

1563905

Формула изобретения

Составитель Л. Абросимова

Техред И. Верее Корректор Л. Бескид

Тираж 645 Подписное

Редактор И. Сегляник

Заказ 1125

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Кроме временной задержки встречной диффузии компонентов припоя и паяемых материалов, выдавленная из сердцевины прокладки жидкая фаза (латунь) взаимодействует с никелево-боридным покрытием при более низкой температуре (около 1000 С), чем температура автономного плавления покрытия (свыше 1020 C), что позволяет получить более пластичное паяное соединение. Излишки жидкой латунной фазы, после, смачивания латунью паяемых поверхностей через несплошности в нерасплавленных наружных боридных покрытиях, удаляют в направлении вдоль плоскости покрытия путем прижатия паяемых деталей друг к другу, при этом образуются ми крогалтели из латуни по периферии паяного соединения.

Пример. На фольгу (прокладку) из латуни толщиной 0,05 мм марки Л68 с содержанием меди 68,5 мас. /o и температурой начала плавления 940 С наносят электрохимическим способом слой никеля толщиной

0,01 мм на каждую сторону. Прокладку с никелевым покрытием подвергают борированию в жидкой смеси: прокаленой буры 70 мас. Я и карбида бора 30 мас.о при 930 С в течение

20 мин. Полученый трехслойный лист припоя размещают между паяемыми пластинами из твердого сплава ВК8 и державкой резца из стали 40Х и производят сжатие деталей и пайку на установке ТВЧ, флюс — бура.

Температура пайки составляет 1040 — 1070 С.

В процессе нагрева под пайку при достижении температуры 940 — 950 С через несплошности в нерасплавленных наружных боридных покрытиях паяемые поверхности смачивались материалом прокладки (т. е. латунью) . Часть жидкой латунной фазы выдавливалась из-под покрытий, образуя галтели. Промежуточное смачивание паяемых поверхностей (барьер для диффузии бора в твердой фазе) и удаление основы прокладки из-под нерасплавившихся при 900—

950 С покрытий обеспечивает при подъеме температуры до 1040 — 1070 C проведение контактно-реактивной пайки 6оридно-никелевыми покрытиями, исходными по толщине и химическому составу, что позволяет получить необходимое и достаточное количество жидкой фазы, участвующей в контактно-реактивном плавлении.

10 На всех паяных образцах непропаев определено не более 2Я от длины паяного шва. наличия следов химической эрозии из-за избытка бора и слоев низкопластичной интерметаллидной (боридной) эвтектики не об15 наружено.

Предел прочности на растяжение паяного соединения сталь 40Х-твердый сплав

ВК8 при 20 С имел значение 300 — 350 МПа, а при 400 С вЂ” 200 — 280 МПа. При этом качество пайки не зависит от массы дета20 лей и скорости их нагрева.

Способ контактно-реактивной пайки преимущественно стали, при котором производят сборку деталей с размещением в паяемом зазоре многослойной прокладки, состоягцей из металлической сердцевины и слоев боридного покрытия, осуществляют сжатие деталей и нагрев до температуры пайки, g0 отличающийся тем, что, с целью повышения качества паяного соединения путем обеспечения точной дозировки количества и постоянства химического состава припоя при температуре пайки, сердцевину прокладки выполняют из неборируемого материала, З5 имеющего температуру полного расплавления ниже температуры начала плавления боридного покрытия, а в качестве покрытия используют бориды никеля.