Способ пайки титана

11 11852469 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07,08.8(51) М. Кл.зВ 23 К 1/19 В 23 К 1/04 сударстоеииый комитет СССР о делам извбретеиий и открытий(71) Заявители шечкин, С енина и орденеров железнбрьской Ревоени институт Изобрете в частност ной пайки вано в ра ния.Известен ром испол на основе Недостат пользовани ние отно и к снос титана, зличных паики, ературполь- остроесится к област бам высокотем и может быть и отраслях маши айки титана, ачестве прин способ ьзуют в серебраком этог е дефици кото- сплавы способа яв ных серебр ется исых прина с испольлюминия или водят нагрев пературы выюминия и поИзвестен спо зованием в кач его сплава, пр в среде защити ше температур следующее охл Недостатком кая прочность разования в ш лидов, соб п естве и котоого га ы плаважден этого паяны ве сло аики тита припоя а ром произ за до тем ления ал ие 21.способа я х соедине я хрупких вляется низний из-за обинтер метал. А. Маурах, В, И. АндМосковский ордена Л Знамени институт инже Московский ордена ОктяКрасного Знам Целью изобретения является повышени прочности паяного соединения путем ис ключения сплошности хрупкой прослойки. Поставленная цель достигается проведением процесса пайки при температуре 780880 С с последующим охлаждением паяных соединений со скоростью не менее 120 град/мин,Б. Опалев и А, С, Орловна Трудового Красногоодорожного транспорталюции и ордена Трудовогостали и сплавов При пайке по предложенному режиму намежфазной границе не образуется сплошной хрупкий улой интерметаллида, а имеются мелкозернистые включения (средний 5 диаметр включения - 10 мкм), не оказыва.ющие пагубное влияние на механические свойства паяного шва. Такая структура получается за счет того, что образовавшиеся за время контакта титана с жидким алю минием при температуре пайки зародышикристаллов Т 1 А 1, не успевают при быстром охлаждении соединиться в компактный слой. Отсутствие сплошного слоя при высоких скоростях охлаждения и присутствие 15 его при малых (менее 60 град/мин) скоростях охлаждения подтверждено результатами рентгеноструктурного и металлографического анализов. Сравнивались микроструктуры паяных швов с использованием в 20 качестве припоя алюминия при скоростях120; 50; 17 град/мин. Кроме того, проводился контрольный опыт высокоскоростного охлаждения паяемой детали (600 град/мин), выдержанной при температуре пайки 800 С 25 более длительное время (11 мин). Контрольный опыт ставился в целях подтверждения влияния на создание сплошного слоя интерметаллида именно скорости охлаждения, а не времени изотермической 30 выдержки, Во всех случаях скоростного ох852469 Формула изобретения Составитель Ф. Конопелько Редактор Н. Аристова Техред М. Гайдамак Корректор Е. ОсиповаЗаказ 1813/2 Изд.509 Тираж 1148ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2 лаждения сплошной слой интерметаллида ни рентгеноструктурным, ни металлографическим анализами не обнаружены. В то же время швы паяных деталей, охлаждаемых со скоростью 50 и 17 град/мин, имели на 5 межфазной границе сплошной интерметаллидный слой тем компактнее, чем меньше скорость охлаждения.Нижний предел температуры пайки (780 С) обусловлен началом смачивания 10 титана алюминием, а верхний (880 С) - температурой фазового превращения титана.П р и м е р . Детали из титана марки ВТ, имеющие форму пластин шириной 15 20 мм и толщиной 2 мм, после предвари. тельной очистки поверхностей от окислов соединялись внахлест (на 5 мм) с зазором 0,1 мм. В качестве держателя образцов использовался графит. После вакуумирования 20 камеры до вакуума 10 - з - 10 - 4 мм рт. ст. производился напуск очищенного аргона. Струя аргона экранировалась от паяемой детали шторкой из молибденовой жести. Температура в контейнере повышалась до 25 780 - 800 С, в зазор между паяными деталями вводился жидкий алюминий, После 2 мин выдержки печь выключалась и паяное соединение охлаждалось струей аргона (за счет сдвига шторки) со скоростью 30 300 град/мин. Контрольза температурой и скоростью охлаждения осуществлялся с помощью платина-платинородиевой термопары. Полученные по предлагаемому способу пайки образцы подвергались в зоне шва 35 рентгеноструктур ному анализу (методом послойного шлифования), металлографическому анализу (по шлифу, перпендикулярному плоскости спая), и механическим испытаниям на срез, Срез образца происходил по шву, однако, при напряжениях, превышающих 10 кгс/мм,Использование предлагаемого способа пайки титана алюминием обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:замену дорогостоящего серебряного припоя (как правило с высоким содержанием серебра) на дешевые припои на основе алюминия;проведение процесса при температурах ниже 880 С, что не ухудшает механических свойств основы. Способ пайки титана, при котором в качестве припоя используют алюминий или сплав на основе алюминия, производят нагрев в среде инертного газа до температуры выше температуры плавления алюминия и последующее охлаждение, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности паяного соединейия путем исключения сплошности хрупкой прослойки, нагрев производят до температуры 780880 С, а охлаждение паяных соединений ведут со скоростью не менее 120 град/мин,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе