Способ диффузионной пайки меди и ее сплавов

(21) (22) (46) бюроР ова д ред,ностроеЛаш- диффу - Сварочентов конструкции. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТС РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 3769674/25-270907,8415.09.86. Бюл. Р 34(71) Особое конструкторскоИнститута высоких температАН СССР(56) Справочник по пайке/С,Н,Лоцманова и др, М.: Машние, 1975, с.55-58.Лашко С.В Грицевец О.ко Н,Ф, Высокотемпературназионная пайка меди оловом.ное производство, 1976, Ус,32-34.(54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ ПАЙКИ МЕДИИ ЕЕ СПЛАВОВ(57) Изобретение относится к пайке,в частности к способу диффузионнойпайки меди и ее сплавов, Целью изобретения является повышение прочности и вакуумной плотности паяных соединений, На одну из соединяемых поверхностей наносят слой олова, а навторую паяемую поверхность - покрытие.из индия. Пайку производят в вакууме или атмосфере инертных газовдо 830-940 С с выдержкой 20-120 минс поджатием, обеспечивающим контактирование паяемых поверхностей. Толщина покрытий колеблется от 5 до50 мкм. При взаимодействии с паяемым материалом в процессе высокотемпературной пайки образовавшийся расплав требует сравнительно небольшогоколичества меди для его насыщения,что исключает образование большихгалтелей и эрозии тонкостенных эле1256897 Формула изобретения 45 50 55 Тираж 1001 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к пайке,в частности к способам пайки с. нанесением припоя в форме покрытий, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.Целью изобретения является повыше ние прочности и вакуумной плотностипаяных соединений.Способ осуществляют следующим образом,Паяные поверхности обрабатываютмеханически по классу чистоты 2,5.На одну из паяемьух поверхностей наносят покрытие, состоящее из слоя олова и слоя индия, или на одну из паяных поверхностей наносят покрытиесостоящее из слоя олова, а на вторуюпаяную поверхность - гокрытие из индия,Далее производят сборку деталейс поджатием, обеспечивающим контактирование паяемых поверхностей и нагрев в. вакууме или атмосфере инертных газовдо 870-940 С и с выдержкой 20- 20 мин.Экспериментально установлено, чтопри осуществлении процесса диффузное-ной пайки меди и ее сплавов с нанесением оловянного и индиевого покрытийв паяном шве годавляется образованиерыхлот и пор, свойственных диффузионной пайке меди при использовании оловянного покрытияПри нанесении слоев олова - индиямогут быть использованы любые известные способы: облуживание, термовакуумное напыление электролитическоеосаждение и т,д.При использовании в качестве припоя покрытий олова и индия толщинапокрытий колеблется от 5 до 50 мкм.При взаимодействии с паяемым материалом в процессе высокотемпературнойпайки образовавшийся расплав сравнительно легко насыщается медью, чтоисключает образование хрупких галтелей в элементах конструкций,П р и м е р. Производили диффузионную пайку мецных стержней по торцам. Диаметр стерхней 12 мм, маркамеди М 1, Торцы стержней предварительно обрабатывали токарным способом до класса чистоты 2,5. На поверхность торцов наносили известным способом слой олова, затем - слой индия. Стержни с индиевым и оловяннымпокрытием на торцах собирали в фиксирующем приспособлении и после этоВНИИПИ Заказ 4864/10 5 О 5 20 25 30 35 40 го загружали в вакуумную печь. Нагрев производили при остаточном давлении газов 10 гПа. Температура пайки составляла 900 С, длительностьвыдержки при указанной температуребыла 40 мин, После охлаждения паяныешвы подвергали механическому испытанию, металлографическому и микрорентгеноспектральному обследованию.Механические испытания показали,что под действием растягивающей нагрузки паяные стерхни разрушаютсяпо основному материалу, Разрушающеенапряжение 174,4 МПа, относительноеудлинение 197., месте разрушения расположено вдали от гаяного шва,Металлографическое и микрорентгеноспектральное исследования показали,что структура паяных швов представляет собой твер,пыл раствор олова ииндия в меди, и в шве практическиотсутствуют неспаи, рыхлотй и эвтектоидные составляюцие, свойственныепаяным швам, полученным при использовании на паяной поверхности одного оловяного покрытия.Для сравнения производили пайкуаналогичных стержней при использовании одного оловянного покрытия. Сборка и нагрев стержней были такими же,как для выше описанных, При технических испытаниях этих стержнейразрушение происходило по паянымшвам без ощутимых признаковпластической деформации. Разрушающее напряжениесоставляло 78,5 МПа.Полученные таким образом паяныешвы содержат неспаи, рыхлоты, поры,крупные эвтектоидные включения, отрицательно влияюцие на механическиесвойства и вакуумную плотность соединении. Способ диффузионной пайки меди и ее сплавов, включающий нанесение на соединяемые поверхности оловянного припоя в виде покрытия, высокотемпературный нагрев с выдержкой до насыщения расплава припоя медью, о т л и- чающий с я тем, что, с целью повышения прочности и вакуумной плотности соединений, на соединяемые поверхности дополнительно наносят слой индия.