Способ автовакуумной пайки крупно-габаритных деталей c некапиллярнымисборочными зазорами

 

О П И С А Н И Е (831446

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккк

Соцмалистическкк

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.04.79 (21) 2754505/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кп з

В 23 К 1/12

Геаударстеенный кемнтет

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 30.05.81 оо делам нзебретеннй и еткрытий (53) УДК 621.791..3 (088.8) В. Н. Радзиевский, В. И. Рымарь и В. Л. Дудченко

Г 1

k

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско I технологический институт компрессорного мацгиност)жГнтгй (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОВАКУУМНОЛ ПАЛКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ

ДЕТАЛЕИ С НЕКАПИЛЛЯРНЫМИ СБОРОЧНЫМИ ЗАЗОРАМИ

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для изготовления таких деталей как, например, картер компрессора, корпус центробежного. насоса или компрессора высокого давления и др.

Известен способ пайки с некапиллярными зазорами, при котором порошок тугоплавкого металла помещают в зазор, а припой располагают рядом с ним (1).

Этот способ обеспечивает получение утолщенных швов, но при этом возникают несплошности, вызванные образованием газовых пор и усадкой при кристаллизации в зафиксированном зазоре.

Известен способ пайки, при котором для повышения качества соединения припой в паяльный зазор подают под давлением (2).

Однако для его осуществления изделие необходимо помещать в специальный контейнер.

Известен также способ автовакуумной пайки крупногабаритных деталей, при котором детали собирают под пайку, во вспомогательную камеру помещают сорбент и припой, соединяют вспомогательную камеру с паяльным зазором, зазор и камеру продувают кислородом, герметизируют, нагрева2 ют вспомогательную камеру до температу-ры поглощения кислорода, а затем нагревают до температуры пайки и перемещают расплавленный припой в паяльный зазор, а затем охлаждают (3).

Однако этот способ не предназначен для пайки с некапиллярными зазорами. Припой перемещается в зазоре под действием капиллярных сил. Паяный шов в этом способе имеет ослабленную центральную зону, обусловленную встречной фронтальной кристаллизацией. Кроме того, при перемещении расплавленного припоя в зазоре, особенно при наличии в нем наполнителя, происходит газовыделение из расплава и образование газовых пор и раковин.

Цель изобретения — повышение качества соединения путем исключения попадания газов в паяльный зазор.

Поставленная цель достигается тем, что припой предварительно заплавляют в камере, во время нагрева задерживают перемещение припоя в зазор до его полного расплавления и предохраняют вход припоя в зазор от образования воронки.

Плавление припоя происходит не одновременно по всему объему. Это связано как

831446

1Î

Формула изобретения

25 зо

4О

Составитель И. Ключников

Редактор А. Химчук Техред А. Бойкас Корректор Н. Бабинец

Заказ 2875/6 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 с наличием интервала температур между солидусом и ликвидусом, так и с теплопередачей от стенок вспомогательной камеры. Даже в случае применения однокомпонентных припоев плавление начинается у стенок камеры. Находящийся под давлением газ вытесняет в зазор образовавшийся расплав, перемещается в зазор и блокирует движение припоя. Задержка припоя в камере до его полного расплавления исключает такой процесс. Предохранение от образования воронки в жидком припое над входом в зазор предупреждает переход газов в зазор вместе с припоем.

Продувкой герметизированного зазора кислородом через технологические отверстия удаляются инертный и малоактивные газы.

При местном нагреве вспомогательной камеры с сорбентом, имеющей сообщение с зазором, происходит поглощение кислорода и образование в зазоре вакуума. Поверхности в цаяемом зазоре, находящиеся вне зоны нагрева, при этом не окисляются. При общем нагреве деталей с камерой до температуры пайки расплавляется припой, осуществляется выдержка его в расплавленном состоянии во вспомогательной камере, а затем перемещение его и кристаллизация в зазоре под давлением.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Детали собирают под пайку. Во вспомогательной камере выплавляют припой в вакууме, а пространство над припоем в камере заполняют инертным газом и герметизируют его. Во вспомогательную камеру помешают сорбент, собирают вспомогательную камеру совместно с паяемыми деталями с отверстиями для сообщения сорбента с зазором и выхода припоя и паяемый зазор и вспомогательную камеру герметизируют сваркой. 5 деталях выполняют технологические отверстия, через которые продувают зазор и вспомогательную камеру кислородом, заполняют.при необходимости наполнителем, а затем герметизируют технологические отверстия. Камеру нагревают до температуры поглощения сорбентом активных газов и нагревают детали и вспомогательную камеру до температуры пайки. Выдерживают припой до полного расплавления во вспомогательной камере и предохраняют перемещение припоя в зазор от образования воронки. Затем выдерживают до заполнения припоем паяльного зазора и охлаждают.

Предлагаемый способ опробован в лабораторных условиях при пайке деталей шириной 150 мм, высотой 50 мм из стали 20, собранных с зазором 2,5 мм. Во вспомогательной камере, состоящей из двух отсеков, выплавляют в вакууме припой Bcpl, пространство над ним заполняют аргоном и герметизируют сваркой. В другой отсек камеры помещают сорбент — смесь порошков марганца и хрома. При механической обработке паяного образца дефекты в шве не обнаружены. Механическими испытаниями паяного соединения установлены предел прочности 43 — 44 кгс/мм с разрушением по основному металлу, ударная вязкость 1,6—

3,0 кгс/мм2.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения заключается в возможности производства паяных конструкий со швами равной прочности с основным металлом большого сечения, собранных с некапиллярными зазорами с применением обычного нагревательного оборудования

Способ автовакуумной пайки крупногабаритных деталей с некапиллярными сборочными зазорами, при котором собирают детали под пайку, помешают припой, преимущественно вакуумного переплава, и сорбент во вспомогательную камеру, собирают вспомогательную камеру с паяемыми деталями, затем герметизируют зазор и вспомогательную камеру, выполняют технологические отверстия, ведущие в зазор, через которые вспомогательную камеру и зазор продувают кислородом, осуществляют местный нагрев камеры до температуры поглощения сорбентом активных газов, после чего нагревают паяемые детали до температуры пайки и перемещают под давлением газа расплавленный припой в паяльный зазор, а затем охлаждают их, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения путем исключения попадания газов в паяльный зазор, припой предварительно заплавляют в камере, во время нагрева задерживают перемещение припоя в зазор до его полного расплавления и предохраняют вход припоя в зазор от образования воронки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лашко Н. Ф., Лашко С. В. Пайка металлов. М., «Машиностроение», 1967, с. 157.

2. Авторское свидетельство СССР № 490587, кл. В 23 К 1/00, 04.02.74.

3. Авторское свидетельство СССР № 625858, кл. В 23 К 1/12, 16.03.76.