Паста для пайки графитовых и карбидографитовых деталей

 

Союз Советскнх-.Соцналнстнческнх

Республик

<и1 6734 о 7 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 0610 77 (21) 25 33421/25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 1507.79. Бюллетень HP 26

Дата опубликования описания 15.0779

В 23 К 35/24

Государственный иомнтет

СССР по 4елам изобретений и открытий (5З) УД(621 ° 791.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.К.Лысенко, Л.B .×óõèíà, А.Л.Ткачев и Д.И.Колупаева (71) Заявитель (54) ПАСТА ДЛЯ ПАЙКИ ГРАФИТОВЫХ И; КАРБИДОГРАФИТОВЫХ детАлей

Изобретение относится к области пайки высокотемпературных материалов и может быть использовано для соединения графитовых и карбидографитовых деталей °

Пайку графитовых и карбидографитовых деталей осуществляют с использованием различных составов и.паст.

Так, например, углеродные детали сое- 1 диняют с помощью углеродной пасты, изготовляемой из тех же материалов, что и соединяемые детали.

Недостатком этой пасты является то, что прочность сварного соединения получается ниже прочности материалов соединяемых деталей.

Наиболее близким по составу ин-градиентов, является состав, представляющий собой смесь одного иэ тугоплавких карбидообразующих металлов (Мо, Nb, Zr, Ti, Та и т.п.) и по крайней мере одного из следующих элементов: рутений, родий, палладий, осмий, иридий и платина. Металлы второй группы соединения могут составлять 1-50% смеси.

Недостатком этого состава является неоднородность материала шва по сечению и неудовлетворительная его термичность ° Кроме того, состав предполагает использование дорогостоя- а их металлов и трудоемкую операцию по нанесению металлического покрытия на поверхности соединяемых деталей.

Целью изобретения является повышение качества паяного соединения.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве карбидообраэующего элемента паста:содержит соль металла ЗА, 4А, 5А групп периодической системы, а в качестве связующегосмесь фурилового спирта и фенолформальдегидной смолы при следующем соотношении компонетов, вес.%:

Соль металла 20 - 50

Фуриловый спирт 20 - 50

Фенолформальдегидная смола 10 — 30

В качестве солей могут быть использованы термически неустойчивые соединения металлов 3А-5A,ãpóïï периодической системы, разлагающиеся при нагревании до окислов и газообразных прод.у кт ов .

Если растворимость соли металла в фуриловом спирте ограничена, то используют ее водный раствор, с которым хорошо смешивается фуриловый спирт. б 73407

Формула изобретения

Составитель .В.Плахтий

"Редактор Л.Василькова Техред Э. Чужих Корректор Г. Назарова

Заказ 3975/11 Тираж 1221 Подписное

ЦНИИПИ Государственного кбмите а СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент . r.Óæroðoä, ул.Проектная,4

При смешивании соли металла или ее водного раствора с фуриловым спиртом протекает частичная полимериэация последнего, в результате чего происходит образование вязкой массы, которую, смешивают с фенолформальдегидной смол.ой и таким образом получают предлагаемую пасту.

При соединении графитовых и карбидографитовых деталей эту пасту помещают в зазоре между деталями и проводят термообработку известным сйособом до 1800-2000 C ..

П р и м, е р 1. Пасту, содержащую

30 r азотнокислого циркония, 50 г фурилового спирта и 20 r фенолформальдегидной смолыr найосили иа торцо вые поверхности Соединяемых графи"товых стержней.

Термообработку паяного соединения проводили нагреванием его co скоростью 20 /час до 400 С, а затем до

1800 С со скоростью 100 /час. При иСПЫтайикч йсчкНото СосдскЕКьия на изгиб разрушение происходило не по шву, à iio материалу графитового — стержня, прочность которого на изгиб составляла 340 кг/см .

Испытания на термопрочность пока-зали, что паяное соединение не разрушается при 20 циклах охлаждения в воду при исходной температуре

1000 С.

Пример 2. Карбидографитовые стержни (20% ZrC) соединяли с помощью пасты, содержащей 30 r ацетилацетоната ниобия, 50 r фурилового спирта и 20 r фенолформальдегидной смолы.

Термообработку ПаянОго соецииения проводили по аналогичному режиму.

Предел прочности паяного соединения на изгиб составил 480 кг/мм .

Паяное соединение не разрушалось при 20 циклах охлаждения в воду при исходной температуре 1000 С.

Пример 3. Стержни, изготовленные из графита, соединяли с помощью пасты, содержащей 20 r аэотно4 кислого иттрия, 50 г фурилового спирта и 30 r фенолформальдегидной смолы.

Термообработку паяного соединения проводили таким же образом, что и в примерах 1 и 2, При испытании на прочность разру5 шение при изгибе происходило по материалу стержня, для которого предел прочности на изгиб составлял

350 кг/см

Паяное соединение не разрушилось

fP при 25 циклах охлаждения в воду при исходной температуре 1000 C. Как вид. но из приведенных примеров, механическая прочность паяных соединений, получаемых с использованием предла g гаемой пасты, находится на уровне прочности материалов соединяемых деталей или даже превышает ее.

Преимуществом данной пасты перед другими является то, что она пред2О ставляет собой гомогенную смесь (на молекулярном уровне) органического связующего и карбидообразующего металла. I

Это позволяет получать паяное соединение однородное по составу, пред25 ставляющее собой карбидографитовый материал.

ЗО Паста для пайки графитовых и карбидографитовых деталей, содержащая карбидообраэующий элемент, о т л ич ающа я с я тем, что сцелью повышения качества паяного соедине35 ния, в качестве карбидообразующего элемента она содержит соль металла

ЗА, 4А и 5А групп периодической системы и дополнительно содержит фуриловый спирт и фенолформальдегидную

49 смолу при следующем соотношении компонентов,вес.%:

Соль металла 20 - 50

Фуриловый спирт 20 - 50

Фенолформальдегидная смола 10 - 30