Припой для пайки силицированного графита со сталью

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СЬИДЕТЕЛ1СТЬУ

Союэ Советских

Социапистииеских

Республик (») 597532 (Я т; ij .. -, : .. ° .. -.С

- . м;ь.» (51) М. Кл.

В 23 К 35/26

С 22 С 13/00 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлеио31.08.76 (21) 2400834/25-27 с присоединением заявки №

Государственный номнтет

Совета Министров СССР по делам нзооретеянй н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.03.78.Бюллетень № 10 (45) Дата опубликования описания 24.03.78 (53) УДК 62 1.79 1. 3 (088.8) Е, Ф. Аникеев, И. А, Андрющенко, Л. Т. Аникии, В. И. Костиков, Г. A. Кравецкий, Д. С. Мишин, В. И. Музалевский и В. Н. Чепеленко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ СИЛИБИРОВАННОГО ГРАФИТА

СО СТАЛЬЮ

Изобретение относится к области металлургии и сплавам, применяемым в качестве припоев для пайки никелированных иэделий из силицированиого графита со сталями и другими материалами, Такие припоя находят широкое применение при соединении пайкой, например уцлотнительных колец торцовых уплотнений из силицированных графитов со стальными обоймами, а также других силицированных деталей, используемых в контакте с ме таллами в машиностроении, металлургии, химической и газовой промышлегности, Для пайки силицированньтх колец торцовых уплотнений со сталями известен медно-цинковый припой на основе промышленных сплавов латуни Л-62 или ЛОК 62-0604 с небольшими добавками олова и кремния 11).

Пайка известными припоями происходит следующим образом. Между соединяемыми деталями размещают припой, детали сдав ливают.с небольшим (0,1-0,3 кг/мм } усилием, затем место соединения или соединяемые детали нагревают до температу

2 ры 800-1100 С и выдерживают 5-10 мин при .температуре пайки, охлаждение деталей вместе с печью.

Недостатками известных припоев явг.r« ются, во-первый, необходимость ведения пайки в камере с контролируемой атмосферой, во-вторых, высокая температура пайки (800-1 100оС), тв Кроме того, образующийся материал паяного шва достаточно хрупок и мало способствует релаксации возникающих при пайке термических напряжений.

Известен припой следующего состава, 15 вес. %:

Сурьма 2-6

Медь 1-4

Серебро 1

Индий до 5

20 Олово Остальное f2) .

Однако известный припой не обеспечивает достаточной термостойкости паяного соединения.

Цель изобретения - снижение термиче25 ских напряжений при, пайке.

597532

ЯНИИПИ Заказ 2249/10 Тираж 1263 Подписное илиад Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для этого предлагаемый припой подол. нительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Серебр 1-2

Медь 22-26 б

Индий 1,5-2,5

Титан 0,2-0,4

Сурьма 12-18

Олово Остальное.

За основу припоя берется олово, кото- l0 рое имееч относительно низкую температуру плавления, хорошо смачивает большинство традиционных конструкционных материалов. Введение серебра повышает смачиваю щую способность олова, способствует

15 уменьшению растворения никелевого покрытия в процессе пайки, повышает теплопроводность и коррозионную стойкость сплава. Добавка сурьмы повышает жидко текучесть сплава и его механические

20 свойства. Введение титана вызвано необходимостью повышения термостойкости паяного соединения, увеличивает . температуру распая шва и повышает технологичность при выплавке.

Индий улучшает корроэионные свойства сплава, устраняет, практически на 100% растворение никелевого покрытия при температуре пайки, способствует понижению склонности сплава к окислению при нагре ве на воздухе.

Пример выполнения припоя, вес, %:

Серебро 1,5% едь 24 ндий 2

Сурьма . 15 Чо

Титан 0,3 7

Олово Остальное.

Содержание серебра менее 1,0% не

40 улучшает смачивающую способность и кор. роэионную стойкость припоя.

При увеличении серебра в припое более

2,0% технологические свойства улучшаются, однако в условиях работы уплотнитель.

45 ных колец достаточная коррозионная стой.кость при работе в масле и на воздухе до 200 С достигается уже при содержании серебра 2,0%. Увеличение концентрации дефицитного серебра в сплаве более 2,0% нецелесообразно.:, Верхние границы содержания меди и титана в припое лимитируются необходимостью получения сплава с температурой плавления не выше 500оС, а нижние границы - повышением термостойкости и пластических свойств сплава, Проведенные исследоваг ия показали, что наиболее сильное влияние на технологичность, припоя при пайке никелированного силицированного графита происходит при увеличении содержания индия до 2%, при этом не ухудшаются остальные свойства припоя, Заметчый прирост прочности материала припоя также происходит при увеличении содержания сурьмы до 15%.

Припой получен следующим образом, В качестве исходных компонентов взяты олово марки ОВЧ 00, серебро CA-1, индий марки Ин О, сурьму марки СУ О, медь МБ и иодидный титан. Для получения сплава в графитовый тигель загружаются все исходные компоненты кроме титана и серебра и плавили при температуре 700 С в индукционной печи под флюсом. После полного расплавления и перемешивания сплаЬ температура понижается до 500оС.

Затем вводится титан, завернутый в серебряную фольгу, Сплав непрерывно перемешивается в течение 1 мин; после . чего его разливают в медную водоохлаждаемую изложницу. Температура полного расплавления сплава 320оС. Интервал кристаллизации 320-290оС, Припой позволяс г проводить пайку обычными газовыми горелками на воздухе при температуре подогрева изделий перед пайкой 400-450оС. Растрескивание силн« цированных колец не наблюдается. Полученные швы обладают газоплотностью н удовлетворительной сдвиговой прочностью при нагреве до температуры 210 С, о

Формула изобретения

Припой для пайки силицированного графита со сталью, содержащий серебро, медь, индий, сурьму, олово, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения термических напряжений при пайке, он дополнительно содержит титан при следующем компонентном соотношении, вес. %:

Серебр о 1-2

Медь 22-26

Индий 1,5-2,5

Сурьм 12-18

Титан 0,2-0,4

Олово Остальное

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе;

1, Авторское свидетельство СССР

¹ 501842, кл. В 23К 1/20, 14.03. 74, 2. Патент ФРГ ¹ 1.080.838, к т. 49 Ь 26/01, 1960.