Способ соединения деталей из боросилицированного графита

рц 56 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приорит Государственнык комите Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий Опубликовано 15,06.77, БюллетеньДата опубликования описания 20.07,7 53) У 621,791,3(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ3 БОРОСИЛИЦИРОВАННОГО ГРАФИТА Изобретение относится к области пайки, в частности к способам пайки графита.Известен способ пайки графитовых деталей с использованием припоев имеющих температуру эксплуатации до 1300 - 1400 С 11, при котором в месте стыка деталей помещают порошкообразный железо-никелевый припой, место стыка нагревают до температуры плавления припоя (1400 С) и сжимают детали с усилием 0,1 - 1,0 кг/мм. В результате затекания кидкого припоя в поры соединяемых графитовых деталей и смачивания припоем паяемый поверхностей образуется прочный герметичный паяный шов. Недостатком такого способа является необходимость проведения процесса пайки в контролируемой инертной среде и низкая коррозионная стойкость зоны пайки,Известен способ диффузионной сварки графитовых деталей 12, по которому контактные поверхности свариваемых изделий подвергают механическому сжатию с помощью пневмоустройств с давлением 1050 кг/см. Нагрев места соединения осуществляют прямым пропусканием переменного тока высокой плотности. Недостатком этого способа является необходимость применения при сварке высокой температуры и давления.Известен способ соединения деталей из силицилованного и боросилицированного графита путем пайки с использованием в качестве припоя смеси кремния с бором 3. По этомуспособу место соединения предварительношлифуют, размещают между паяемыми деталями порошкообразный припой, детали сдав 5 ливаются с усилием 0,3 - 1,0 кг/см, а местостыка нагревается до 15000 - 1800 С в защитной среде и выдерживают при этой температуре в течение 3 - 5 мин. В результате образуется достаточно прочное (до 100 кг/см),0 герметичное, корр озионно-стройкое паяноесоединение. Недостатком этого способа является высокая температура пайки и связанныес этим трудности соединения крупно-габаритных деталей. При нагреве в присутствии кис 5 лорода в процессе пайки имеет место выгорание и разгерметизация углеродной составляющей силицированного и боросилицированного графита,Целью изобретения является понижение20 температуры нагрева и уменьшение усилиясжатия.Поставленная цель достигается тем, что детали из боросилицированного графита сдавливают друг с другом с усилием 0,1 -25 0,3 кг/см и нагревают в окислительной атмосфере, преимущественно на воздухе, обеспечивая окисление поверхностного слоя карбидакремния, легированного бором, с последующей выдержкой при температуре 1250 -30 1350 С в течение 10 - 25 мин,Заказ 1618/2 Изд, Ыо 552 Тираж 1207 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 3Данный способ наиболее эффективен при облицовке индукционных печей для плавки металлов.Способ соединения основан на том, что при окислении боросилицированного графита на его поверхности образуется тонкая (20 - 40 мкм) вязкая пленка боросилицированного стекла (810+ ВОз), имеющая температуру размягчения 1200 С.При дальнейшем нагреве происходит заполнение зазора между деталями жидким боросиликатным стеклом, а при температуре 1250 - 1350 С идет интенсивное взаимодействие боросиликатного стекла с углеродом, приводящее к образованию коррозионно-стойкого и жаропрочного карбида кремния, легированного бором,Нижний температурный предел пайки (1250 С) обусловлен началом интенсивного взаимодействия окиси кремния с углеродом, а верхний (1350 С) началом заметного выгорания углеродной составляющей боросилицированного графита. В выбранном температурном интервале за 10 - 25 мин осуществляется полный переход боросилицированной пленки в карбидную.Пример. Для футеровки канала индукционной медеплавильной печи диаметром 600 мм использовали сегменты из боросилицированного графита марки ВСГразмером 418)(150)(130 мм. Сварка сегментов на специальном медном шаблоне обеспечивала усилие секторов друг с другом - 0,1 кг/см. Собранные сектора нагревали токами высокой час тоты на воздухе до 1250 С и выдерживалипри этой температуре 15 мин. Затем проводили плавку меди. Протекания меди после выплавки шихты не наблюдалось. Стойкость печи возрасла в 2 - 3 раза.10Формула изобретенияСпособ соединения деталей из боросилицированного графита, преимущественно при облицовке индукционных печей для плавки ме таллов, при котором производят сжатие деталей, нагрев,и диффузионную выдержку, отличающийся тем, что, с целью понижения температуры нагрева и уменьшения усилия сжатия, нагрев производят в окислитель ной среде, преимущественно на воздухе, а выдержку при температуре 1250 - 1350 С в течение 10 - 25 мин.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:25 1. Патент Англии М 1043819, кл. В 3 К,опублик. 1964 г.2. Патент Франции Мв 1414166, кл. В 23 К,опублик. 1965 г. (прототип).3. Авторское свидетельство СССРМо 310549, 30 кл. С 093 1/00 с приоритетом от 03,05.1971,