Способ пайки узлов из алюминиевых сплавов

 

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки алюминия в парах магния, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение механических свойств паяных соединений и производительности процесса пайки. Собранный под пайку узел размещают на столе вакуумной лечи, производят вакуумирование объема печи и нагрев паяемого узла. После достижения паяемым узлом температуры 350- 400°С вокруг узла устанавливают негерметичный экран с источником паров магния. Осуществляют дальнейший нагрев узла до температуры пайки, выдержку при этой температуре и охлаждение. После охлаждения узла до 400-450°С экран убирают и продолжают дальнейшее охлаждение без экрана. Отсутствие экрана на более ранней стадии нагрева улучшает условия дегазации узла и сокращает цикл пайки, а снятие экрана при охлаждении ускоряет процесс охлаждения, что повышает механические свойства соединений и материала и сокращает цикл пайки. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ зом

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4687896/27 (22) 10.05.89 (46) 07.05.91, Бюл. М 17 (72) А.А.Суслов, Л,П.Батов, Ю.Н.Калинин и

Г.И,Хмылов (53) 621.791.36(088.8) (56) Никитинский А.М, Пайка алюминия и его сплавов. — M.: Машиностроение, 1983, с. 161. (54) СПОСОБ ПАЙКИ УЗЛОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки алюминия в парах магния, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения — повышение механических свойств паяных соединений и производительности процесса пайки. Собранный под

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки алюминия в парах магния, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Цель изобретения — повышение механических свойств паяных соединений и производительности процесса пайки.

На чертеже изображена вакуумная печь с паяемым узлом, сечение, Способ реализуется следующим обраСобранный под пайку узел 1 размещают на столе 2 вакуумной печи 3, производят вакуумирование объема печи 3 и нагрев паяемого узла 1. После достижения паяемым узлом 1 температуры 350 — 400 С вокруг узла устанавливают негерметичный экран 4 с ис Ы 1646735 Al (st)s В 23 К 1/00// В 23 К 103:10 пайку узел размещают на столе вакуумной печи, производят вакуумирование объема печи и нагрев паяемого узла. После достижения паяемым узлом температуры 350—

400 С вокруг узла устанавливают негерметичный экран с источником паров магния. Осуществляют дальнейший нагрев узла до температуры пайки, выдержку прИ этой температуре и охлаждение. После охлаждения узла до 400 — 450 С экран убирают и продолжают дальнейшее охлаждение без экрана. Отсутствие экрана на более ранней стадии нагрева улучшает условия дегазации узла и сокращает цикл пайки, а снятие экрана при охлаждении ускоряет процесс охлаждения, что повышает механические свойства соединений и материала и сокращает цикл пайки. 1 ил., 1 табл. точником паров магния 5. Осуществляют дальнейший нагрев узла до температуры пайки, выдержку при этой температуре и охлаждение, После охлаждения узла до

400 — 450 С экран 4 убирают и продолжают дальнейшее охлаждение без экрана.

Устанавливание экрана 4 после нагрева узла 1 до 350-400ОС и удаление его после охлаждения до 400-450 С обеспечивают положительную работу экрана в период испарения магния.

Процесс пайки узла под экраном производится только во время испарения магния, а не в течение всего термического цикла пайки. Минимальная температура 350 С, при которой устанавливают экран с источником паров магния, выбрана исходя из

1646735 температуры начала испарения источников магния. При нагреве ниже укаэанной температуры, когда магний еще не испаряется, происходит эффективная дегазация адсорбированной и кристаллизационной влаги с поверхности пвяемых узлов, которая удаляется в вакуумную систему печи, Благодаря этому снижается рост окисной пленки нэ поверхности алюминиевых сплавов, что способствует повышению качества паяных соединений. Кроме того, отпадает необходимость изотермических выдержек при нагреве до этой температуры для поддержания требуемого вакуума, что сокращает длительность нагрева паяемого узла.

При 400 С необходимо закончить операцию установки экрана с источником паров магния. flpH нагреве выше указанной температуры может происходить интенсивное испарение магния непосредственно в вакуумную систему печи. Это значительно снижает функцию источников паров магния под экраном по удалению окисной пленки с поверхности пвяемых узлов и ведет к загрязнению стенок рабочего объема вакуумной печи. Максимально допустимая температура 450 С, при которой убирают экран при охлаждении спаянных узлов, выбрана с той целью, чтобы сохранить высокое качество паяных соединений.

При охлаждении узле без экрана выше укаэанной температуры возможно испарение магния с поверхности паяных швов, что приводит к снижению механических свойств паяных соединений.

Минимальная температура 400ОС, при которой охлаждение спаянного узла производится под экраном, выбрана из условия обеспечения повышения скорости его охлаждения до комнатной температуры.

Такой режим охлаждения сокращает термический цикл пайки.

Пример. Проводят пайку стандартных образцов размером 20 60 3 мм с величиной нэхлестки 3 мм. Один из образцов изготавливают из алюминиевого сплава марки

АМц, другой — иэ сплава АМцПС, плакированного силуминовым припоем.

Перед началом пайки на внутренней поверхности стенок экрана 4 закрепляют мввески магния 5 и устанавливают контейнер в верхнее положение за счет сжатия сильфона 6 при откачке иэ него газа вакуумным насосом 7.

После установки собранного под пайку узла 1 на рабочем столе 2 производят вакуумирование рабочего объема печи до остаточного давления 1 10 -5 10 мм рт.ст. и

1 осуществляют нагрев узла по режиму пайки, При достижении температуры 350400 С опускают экран 4 до соприкосновения с рабочим столом 2 за счет растяжения сильфона 6 при подаче в него газа по системе трубопроводов иэ газового баллона В.

Дальнейший нагрев узла происходит в атмосфере паров магния. Пайку производят при 600 — 620 С и времени выдержки 5-10 мин, что обеспечивает формирование качественных паяных соединений силуминовым припоем.

При охлаждении спаянного узла до 400—

450ОС экран 4 переводят в верхнее положение зв счет сжатия сильфонэ 6 при откачке находящегося в нем газа вакуумным насосом.

Последующее охлаждение спаянного узла осуществляют в рабочем объеме печи до комнатной температуры.

В таблице приведены результаты прочностных испытаний паяных соединений, выполненных с применением предлагаемого и известного способов пайки узлов иэ алюминиевых сплавов.

Для сравнения прочности свойств паяных соединений и длительности термического цикла пайки производят дополмительную пайку образцов по известному способу с экраном в течение всего процесса пайки.

Использование предлагаемого способа пайки узлов из алюминиевых сплавов обеспечивает по сравнению с известным повышение прочности паяиых соединений мэ

15-20 . что позволяет значительно улучшить эксплуатационные характеристики спаянных узлов, при этом сокращается длительность термического цикла пайки иа

20-25ф„что существенно влияет ма производительность вакуумной печи и снижает стоимость спаянных узлов.

Формула изобретения

Способ пайки узлов иэ алюминиевых сплавов припоем на основе силумина, при котором собранный под пайку узел размещают в рабочем пространстве вакуумной печи, вокруг узла устанавливают негерметичный экран с источником паров магния, производят нагрев узла в вакууме до темнературы пайки, выдержку и охлаждение. о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения механических свойств в паямых соедимениях и производительности процесса пайки, экран устанавливают в процессе нагрева после достижемия узлом температуры

350-400 С и убирают в процессе охлаждения при 400-450 С.

1646735

Составитель Л.Абросимова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Шевкун

Редактор И.Шмакова

Заказ 1367 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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