Способ пайки алюминия и его сплавов

(56) Патент С1968,6(0ША 8)3373482, кл. 29 -Изобретение относ ности к пайке алюми и может быть испол отраслях машиностро Цель изобретения зионной стойкости пая ние оборудования и дительности путем про меньшем разрежении. Способ осуществляится к панке, в частния в парах магния, ьзовано в различных ения.- повыш ных изделповышен ведения п ение кор ий, упр ие прои роцесса още- зво- при тся следующим обраПроизвод нием в зоне миния поме герметичном отверстия, раят с пай шают конт зме орку и пр дета ейнер шают деталеи с размещеипоя на основе алюли в разборном нее, имеющем откачные с наружной стороны ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Челышев В. Б., Шилин В, М., Щепара В. ф., Чулков Е. И., Пекин Ю. И. Автоматизированный процесс бесфлюсовой пайки теплообменников из алюминиевых сплавов, Сварочное производство. 1987,6, с, 3 - 4. (54) СПОСОБ ПАЙКИ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ(5) Изобретение относится к пайке, в частности, к пайке алюминия в ларах магния, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости паяных изделий, упрощение оборудования и повышение производительности пу тем проведения процесса при меньшем разрежении. Производят сборку деталей с размещением в зоне пайки припоя на основе алюминия. Помещают детали в разборном негерметичном контейнере, имеющем откачные отверстия. Размещают с наружной стороны контейнера в районе откачных отверстий источник паров магния. Покрывают источник паров титановой губкой. Устанавливают контейнер з вакуумной камере, осуществляют вакуумирование, нагрев до температуры пайки, выдержку и охлаждение. Пары магния частично проникают в контейнер и улучшают растекание припоя, не ухудшая коррозионной стойкости изделия, а большая их часть вместе с титановой губкой работает как геттер и обеспечивает смачивание деталей припоем при остаточном давлении не выше 13,3 Па. контейнера в районе откачных отверстий 4 ) источник паров магния, покрывают источ- (,ф ник паров титановой губкой, устанавливают (еконтейнер в вакуумной камере, осуществляют вакуум ирование, нагрев до температуры пайки, выдержку и охлаждение.При пайке по данному способу смачивание и растекание припоев на основе алюминия по алюминию и его сплавам обеспечивается при их небольшом перегреве выше температуры ликвидуса. Применение контейнера с откачными отверстиями, уплотненными титановой губкой, позволяет не только ограничить объем газовой среды, взаимодействующей с паяемыми поверхностями и припоем, и удалить из контейнера153газы, находящиеся под избыточным давлением относительно всего вакуумируемого объема, но изменить состав газов, натекающих в контейнер через титановую губку, в благоприятном для активирования паяемой поверхности алюминия направлении. Магний, расположенный между отверстиями и слоем титановой губки, начинает испаряться при 520 - 540 С. Пары магния, выполняя роль геттера одновременно с титановой губкой, позволяют обеспечить более полную очистку паяльной атмосферы от кислорода, улучшая условия для активирования поверхности алюминия. Одновременно часть паров магния, попадающая внутрь контейнера вступает во взаимодействие с алюминием и его окислами, обеспечивая активирование поверхности за счет диспергации окисной пленки,Пример. Проведены эксперименты по определению растекания и пайка прочностных тавровых образцов. Материал образцов - сплав АМц, припой - эвтектиоеский силумин, Прочностные образцы изготовлены из листа толщиной 4 мм с сечением рабочей части 15 Х 4 мм, величина паяемого зазора - 0,05 мм. Образцы на растекание изготовлены из листа толшиной 15 мм. Образцы и припой обезжиривали спиртом, травили в стандартном для алюминиевых сплавов щелочном растворе, промывали, осветляли, промывали и сушили. Заготовки припоя для пайки прочностных образцов и образцов на растекание вырезали из прутка. Собранные для пайки образцы размещали в разборном контейнере с затвором, который уплотняли измельченной титановой губкой, предварительно разместив под нее навески магния из расчета 0,01 г на литр объема контейнера. Контейнер изготавливали из нержавеюшей стали. Контейнер с образцами загружали в разборную вакуумируемую трубу-контейнер, а последнюю помещали в термическую печь типа СНО, Пайку осушествляли при остаточном давлении 13,3 Па, создаваемом в трубе-контейнере с помощью механического вакуумного насоса по режиму: нагрев до температуры пайки 600 С со скоростью 30 С/мин, выдержка 10 мин, охлаждение с печью. Для сравнительного анализа паяли такие же образцы в не- герметичном контейнере без затвора по такому же режиму. Магний помещали внутри контейнера. Определяли краевой угол смачивания и площадь растекания. Проведены ме 11033 510 формула изобретения 15 20 25 30 35 40 45 4ханические испытания прочностных образцов. Сравнительный анализ показал, что при пайке в негерметичном контейнере без уплотнения затвора магнием и титановой губкой растекания припоя практически нет, тогда как при пайке по данному способу наблюдается стабильное растекание припоя (площадь растекания 800 - 900 мм), краевой угол смачивания 0 - 1) и получение качественного паяного соединения с прочностью, сравнимой с прочностью основного металла 100 - 120 МПа. Использование данного способа пайки алюминия и его сплавов припоями на основе алюминия в парах магния обеспечивает по сравнению с известными способами исключение высоковакуумного оборудования за счет проведения пайки в разборной вакуумируемой камере с использованием только механического насоса, дополнительную очистку паяльной атмосферы с использованием указанной схемы размещения магния, что позволяет уменьшить количество магния для активирования поверхности алюминия с 0,1 до 001 г на литр объема контейнера и осаждение его на стенке камеры, а также повышает коррозионную стойкость паяных изделий. Кроме того, проведение пайки в термической печи позволяет использовать принудительное охлаждение вакуумируемой камеры. Все это существенно влияет на повышение производительности. Способ пайки алюминия и его сплавов, при котором производят сборку деталей с размещением в зоне пайки припоя на основе алюминия, помешают детали в разборном негерметичном контейнере, имеюшем откачные отверстия, уста н а вливают контейнер с источником паров магния в вакуумную камеру, производят вакуумирование, нагрев деталей до температуры пайки, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости паяных изделий, упрошения оборудования и повышения производительности путем проведения процесса при меньшем разрежении, источник паров магния размещают с наружной стороны контейнера в районе откачных отверстий и покрывают его титановой губкой.Составитель Л. Абросимова Реда кто р М. То в тин Техред И. Верес Корректор Л. Бескид Заказ 5784/16 Тираж 894 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101