Способ соединения деталей

ОПИСАНИЕ ИЗОБР ЕТЕ Н И Я 11 724299 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.03.80(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ Изобретение относится к способам создания неразъемного соединения, в частности соединения деталей из стали с деталями из силицироваиного графита.Известен способ соединения токоподво дов с графитовыми или угольными деталями, например, с обожженными угольными анодами алюминиевых электролизеров, с графитовыми катодами магниевых электролизеров(Ц. По этому способу токоподвод в 1 О виде стального бруска вставляют в специальное гнездо графитовой детали, В образуюплийся между бруском и стенками гнез. да зазор заливают жидкий чугун, который, смачивая поверхностЬ .стали" и затекаяв 15 шероховатости графита, при застыв анин образует достаточно прочное и электропро водное соединевие. гНедостатками данного способа являются 20 необходимость организации специального чугунолитейного участка для расплавления .чугуна, высокая трудоемкость процесса за- ливки и трудность его механизации. Кроме того, заливку чугуна производят в зазор, 25 образованный холодными деталями, а это приводит к возникновению больших термических напряжений в узле соединения и отслаиванию чугунной заливки от поверхно сти графитовой детали,30ЩЙЮД Известен также способ соединения деталей, при котором между деталями поме.шают прокладку, детали сдавливают и нагревают до образования в зоне соединенияэвтектического расплава (21.Данным способом соединяют детали изоднородных материалов.При контактном нагреве стали с оили-.цированнымграфитом образования эвтек.тики Ре - С не происходит, так как поверхность сйлицированного графита покрыта тонкой окаикарбидной или оксикарбобо.ридной пленкой, защищающей сталь от непосредственного контакта с графитом. Удаление пленки с поверхности силицированйого графита затруднено из-за большой.твердости пленки, амехавическая обработка ведется только алмазным инструментом,Целью изобретеяия является образование соединения между деталями из стали и салицированного графита,Указанная цель достигается тем, что икачестве "прокчадки" испоЛьзугюгтпорбшбк"кокса. Размещение между стальными и графитовыми деталями пОрошка кокса обусловлено следующими причинами: на-личие углеродного порбшка "необходимо для генерйрования железо-углеродной эвтектики, образующейся при на.греве места стыка до температурыЗаказ 114/186 Йз;.192 Тираж 1160ПодписноеНПО Поиск Государствениог 6 ком тета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил, пред. Патент 3. для искусственных графитов, прои прямомМР 4 зпускании тока обеспечивает повышен.ную скорость нагрева в контактной зоне до температуры плавления эвтектики. Температура стальной детали в этомслучае"уже на расстоянии 10 мм не превышает 500 - 600 С, В связис отнЬсительно большим элвктросопротивлением оилицированных и боросилицированных графитов (10 - 15 Ом мм/м) последнйе при пропускании то- ка нагреваются в контактной зоне до 800 в 9 С.При достижении Температуры плавления эвтсктики на границе сталь - коксо- вый порошок образуется эвтектическая жидкость. Под воздействием давления эвтек иическ(ий расплав выдавливается из контактной зоны и во взаимодействие с коксовым порошком вступают все новые участки стального стержня. Длительность процеоса контактного плавления и количество коксового порошка определяются ""экспериментально в зависимосТи от величины зазора между стальной деталью и графнтовым гнездом. Г 1 осле заполнения зазора расйлавом отключается ток и снимается давление на соединяемые детали, После остывания образуется прочное соединение (о, = 100 - 120 кгс/см при комнатной температуре и о, = 60 - 80 кгс/см при температуре 600 С) с электропроводностью в контактной зоне, большей электропровод- ности салицированного графита.Применение метода контактного плавления для заполнения соединительного заза.ра позволяет производить подогрев силицированного графита в процессе соединения до 800 - 900 С, способствуетуменьшению внутренних напряжений взоне"соединения вследствие уменьшения скорости охлаждения деталей.П р и м е р 1. С анодом игнитронногоприбора из силицированного графита Я 45 Х 40 мм соединяли стальной токопровод" Я 20 Х 30 мм. Для этой цели в теле анода предусмотрено специальное гнездо Я 22 Х 12 мм. На днегнезда разместили порошок кокса КНПС гранулометрического состава 50 - 150 рк в количестве 0,2 г.В гнездо вставили стальной токбввод, детали сдавили с усилием 0,5 кгс/мм 2 и на прессе горячего прессования нагрели место контакта до температуры плавления эвтектического расплава. Скорость подъема тем- пературы 35 - 40 град/мин. Процесс, был прекращен при появлении жидкой фазы на верхнем торце боросилицированного анода. Максимальная температура анода при этом составила 870 С. Трещин в аноде и соединительном шве, а также от. слоения металла шва от стенок графитового гнезда не обнаружено. Электросопротивление контактной .зоны составило 1 - 1,5 Ом мм/м. При испытании на растяжение разрыв образцов происходил по телу анода, т. е. прочность паяного соединения превышает 200 - 210 кгс/см.Пр,и м ер 2. С анодом игнитронного прибора . из оилицированного графита Я 120 х 100 мм соединяли стальной токо- подвод Я 40 х 60 мм. Гнездо в теле анода имело Я 43 х 20 мм. На дне гнезда разместили порошок кокса КНПЭ гранулометрического состава 200 в 3 рк в количестве 0,7 г. В гнездо вставляли стальной токоввод, детали сдавливали с усилием 0,8 кгс/мм и на прессе горячего прессова ния нагрели место контакта до температуры плавления эвтектического состава. Скорость подъема температуры 20 - 25 град/мин. Процесс, был прекращен при появлении жидкой фазы на верхнем торце анода. Максимальная температура анода в зоне пайки составила 850 С, трещин в аноде и соединительном шве,а также отслоения металла шва от стенок графитного гнездане обнаружено. Формула изобретенияфСпособ соединення деталей из разнородных, материалов, при котором между деталями помещают прокладку, детали сдавливают и нагревают до образования в зоне соединения эвтектического расплава, отличающийся тем, что, с целью образования соединения между деталями из стали и силицированного црафита, в качестве прокладки используют порошок кокса,Источники;информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР161495, кл, С 25 С 7/02; 1962.2. Лашко Н, Ф. и др. Пайка металлов. М., Машиностроение, 1967, с.,151 - 152,