Паста для высокотемпературной пайки

Авторы патента:

B23K35/24 - выбор материалов для пайки или сварки (B23K 35/34 имеет преимущество)

Изобретение относится к пайке и может быть использовано в машиностроении при изготовлении паяных конструкций из сталей, в частности при пайке латунными припоями соединений с некапиллярными сборочными зазорами. Цель изобретения - повышение прочности и коррозионной стойкости. Паста содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: ацетилацетонат хрома 0,06-0,8

смесь железного и медного порошков 64-86

связующее вещество остальное. Паста позволяет повысить коррозионную стойкость в 4 раза, предел текучести составляет 130-146 МПа, ударная вязкость 2,4-3 кгм/см 2. Повышение прочности и коррозионной стойкости позволяет повысить надежность и ресурс паяных узлов. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1590294 А1 (51)5 В 23 К 35/24

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ тилацетонат хрома не токсичен и не требует специальных производственных условий на участке пайки.

После пиролиза ацетилацетоната паяньй шов не загрязняется углеродными включениями, что также поло1 жительно сказывается на механических свойствах соединения.

Поскольку выделение хрома из ацетилацетоната происходит равномерно во всем объеме пасты, помещенной в паяльном зазоре, хром равномерно легирует припой, занимающий место связующего после плавления и заполнения зазора. Таким образом, легируются хромом все прослойки припоя между частицами нерасплавляющего порошка в композиционном паяном шге и соответственно изменяются их механические свойства. В частности, при пайке припоями на медной основе повышаются предел текучести и вязкость паяГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.1 (21) 4493503/25-27 (22) 11.10.88 (46) 07.09.90. Вюл. N - 33 (72) А.Е.Шапиро. Г.Я.Кержнер, В.К.Струнец и А.П.Пугач (53) 621.791.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 659327, кл. В 23 К 35/24, 1979, (54) ПАСТА,ЦЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ

ПАЙКИ (57) Изобретение относится к пайке и может быть использовано в машиностроении при изготовлении паяных конструкций из сталей, в частности при пайке латунными припоями соедиИзобретение относится к пайке, в частности к составу пасть> для высокотемпературной пайки, и может быть использовано в машиностроении при изготовлении паяных конструкций из сталей, в частности при пайке латунными припоями соединений с некапиллярными сборочными зазорами.

Целью изобретения является повышение прочности и коррозионной стойкости паяного соединения.

Паста содержит компоненты в следующем соотношении, мас,X:

Ацетилацетонат хрома 0,06-0,8

Смесь железного и медного порошков 64-86

Связующее вещество Остальное

Ацетилацетонат хрома при нагреве в зашитной газовой среде (в том числе, содержащей СО и СО ) разлагается практически без остатков с выделением чистого хрома. Кроме того, аце2 нений с некапиллярными сборочными зазорами. Цель изобретения вЂ” повышение прочности и коррозионной стойкости. Паста содержит компоненты в следующем соотношении, мас.7.: ацетилацетонат хрома 0,06-0,8; смесь железного и медного порошков 64-86; связующее вещество остальное. Паста позволяет повысить коррозионную стойкость в 4 раза, предел текучести составляет 130-146 МПа ударная вязг кость 2,4-3 кгм/см . Повышение прочности и коррозионнсй стойкости позволяет повысить надежность и ресурс паяных узлов. 1 табл.

1590294

ых швов с железным напопнителем. овышение механических характеристик ожно объяснить дисперсионным твердением медных сплавов, легированных 5 хромом, которое является следствием ограниченной растворимости хрома в меди в твердом состоянии (опыты 5 и 6), Экспериментально установлено и повышение коррозионной стойкости легированных хромом медных припоев при анодном растворении. Этот полотельный эффект переносится и на композиционные паяные швы стальных деталей, так как в условиях коррозии 15

;в воде или водяном паре медный паяiHbN шов является анодом по отношению к основному металлу и железным части цам наполнителя.

Примеры выполнения пасты и ее 20 свойства представлены в таблице.

При содержании ацетилацетоната .,хрома менее 0,06Х не наблюдалось по вышения коррозионной стойкости.

1 ! При содержании ацетилацетоната 25 более 0,8Х легирование хромом стано вится избыточным; паяные швы охруп чиваются и их механические свойства !

;:снижаются.

Пределы содержания смеси медного 30 и железного порошков в пасте также установлены по оптимальным механическим свойствам соединений (таблица).

Пример ы. Для экспериментальной проверки предлагаемого состава приготовлены и испытаны 12 паяльных паст, шесть из которых показали наилучшие результаты (таблица).

В качестве связующего во всех пастах используют раствор поливинилбутира- gp ли в смеси ацетона с толуолом и бутилацетатом, в качестве металлического порошка вЂ” смесь порошков меди марки IIMA и карбонильного железа по

ГОСТ 13610-79. При изготовлении пасты сначала смешиваются в течение

15-20 мин порошки меди, железа и ацетилацетоната хрома, а затем к ним при непрерывном перемешивании постепенно добавляют связующее. Процесс ведется при 40-50 С на водяной бане.

Пасту этого состава наносят в сборочные зазоры образцов из стали

20: телескопических для испытаний на растяжение по ГОСТ 23047-78 и стыковых для испытаний на ударную вяз" кость по ГОСТ 23046-78. Стыковые образцы используют и для испытаний на коррозионную стойкость, которую оценивают по времени выдержки в тепловлагокамере, необходимом для 20Х-ной потери прочности.

После нанесения пасты над зазорами устанавливают кольца латунного припоя Л63. Пайку производят в конвейерной печи в среде эндогаза при

1020-1040 С.

Из таблицы следует, что паста (опыты 5-10) по сравнению с известным и базовым объектами существенно повышает механические свойства композиционных паяных швов, а именно повышает предел текучести на ЗОХ, ударную вязкость íà 40Х коррозионную стойкость в 4 раза. Повышение прочности и коррозионной стойкости позволяет повысить надежность и ресурс паяных узлов.

Формула изобретения

Паста для высокотемпературной пайки, содержащая органическое связующее вещество и смесь железного и медного порошков, о т л и ч а ю щ авЂ” я с я тем, что, с целью повышения прочности и коррозионной стойкости паяного соединения, она дополнительно содержит порошок ацетилацетоната хрома при следующем соотношении, мас.Х:

Ацетилацетонат хрома 0,06-0,8

Смесь железного и медного порошков 64-86

Органическое связующее вещество Остальное

Состав пасты

Опыт

Ударная

1,9 185

110

2,6

116

260

Остальное

О., 05 122

2,3

270

Остальное

0,06 122

2,3

370

Ос тально е

0,06 130

2,4

370

Остальное

О, 12 138

2,9

390

Остальное

0,3 148

7 !!

3,2

585

Остальное

0,4 152

710

1. Известный

3 Предлагаемый

Компоненты

Железный порошок

Связующее вещество

Железный порошок

Медный порошок

Связующее вещество

Ацетилацетонат хрома