Способ пайки деталей

(5 )М. Кл. В 23 К 1/ОО ВВудэРатаийВЯ кащятвт СССР ае алан яаебрвтехнй я ютхрыткй(53) УДК 621 791 3 (088 8) Опубликовано 23.01.82. Бюллетень И 3 Дата опубликования описания 25,01,82(72) Авторы изобретения М. В, Шнбалов и А, И. Парамонов Особое конструкторское бюро института высофх температурАН СССР(54) СПОСОБ ПАЙКИ ДЕТАЕй Изобретение относится к пайке, вчастности к способам пайки разнородныхматериалов и может быть использованодля пайки материалов со слоистой структурой, например графита,Известен способ пайки разнородных3материалов, при котором используют слоистые припои или прокладки, снижающиенапряжения в паяцом шве и хрупком материале за счет компенсации различия коэф 16фициентов термического расширения (КТР)соединяемых материалов (13Однако использование прокладок неможет полностью компенсировать разпичие КТР при соединении таких материаловкак металл с графитом. При этом в графите возникают напряжения, могущие привести к разрушению самой детали.Известен также способ пайки деталей,при котором на паяемой поверхности выпсцтняют глухие капиллярные отверстия срасстоянием между ними значительнобольшим диаметра отверстия, производятсборку и пайку 123 Известный способ применим к пластичным материалам, так как он предусматривает выполнение отверстий чеканом с образованием выступов. В случае пайки деталей из графита известный способ не применим, так. как не обеспечивает качественного соединения.Цель изобретения - повышение прочности наяных соединений при пайке графита путем Формирования армирующих элементов в околошовной зоне. Поставленная цель достигается тем,что при пайке раэнородныхматериалов,одним из которых является графит, в графитовой детали выполняют глухие капиллярные отверстия глубиной 0,05-0,5 еетолщины,Капиллярные отверстия перед сборкойзаполняют металлическими частицами.Соотношение глубины капиллярныхотверстий к толщине деталей являетсяоптимальным и выявлено в результатеэкспериментов,3 8092Выполнение глухих капиллярных мверстий разной глубины на паяемой поверхности, например пирографита, обеспечивает повышение прочности за счет формирования армированного слоя в около- Фшовной зоне со стороны пирографита иболее равномерного распределения внутренних напряжений в паяном соединении,Экспериментально установлено, чтопри пайке по гладкой поверхности ниро фграфита параллельно структурным слоямразрушение паяного соединения происхофдит при охлаждении, как правило, самопроизвольно, даже при использовании ответной детали иэ графита, молибдена или ффковара.П р и м е р 1. Образец пирографитаразмером 10 х 10 х 8 мм паяют с молибденом вдоль структурных слоев пирографита. На паяемой поверхности цирографита Ивыполняют глухие отверстия диаметром0,8 мм и глубиной 4 мм. Пайку производят в вакууме с остаточным давлением2-4 "10 мм рт, ст. при 960-980 С ивыдержке 1,5 мин, Припой системы медь-ффтитан-олово, прочность паяного соединения при растяжении составляет 0,20,33 кГс/мм ф, разрушение происходитпо пирографиту.П р и м е р 2. Образец пирографита ЗОразмером 10 х 10 х 8 мм паяют с искусственным графитом по поверхности структурных слоев пирографита. На наяемойповерхности пирографнта выполняют конические углубления с углом при вершине и90 и 120, Диаметр основания 2 мм,глубина 0,6 мм. Пайку производят в вакууме припоем системы медь-титан-олово при 960-970 С и выдержке 1 мин.Прочность паяного образца при растяже- Фо,нии составляет 0,28 кГс/мм, разрушение происходит по пирографиту вдали от П р и м е р 3. Образец пирографита 45 размером 10 х 10 х 8 мм паяют с коваром по поверхности структурных слоев пирографита, На паяемой поверхности пирографита выполняют глухие отверстия диаметром 1 мм и глубиной 1 мм, Указанные 50 отверстия перед пайкой эаполщнот порошками титана и олова, затем производят сборку и пайку припоем системы медь- титан-никель в вакууме при 960-970 С и выдержке 1,5 мин, Прочность паяных у Тираж 1150 Пспписнсе Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ Заказ 12018/17 88 4образцов при растяжении составляетО, 19-0,26 кГс/мм, разрушение происхоЯдит по пирографиту на расстоянии 2 мм. Таким образом, результаты проведенных механических испытаний свидетельствуют о преимуществах предлагаемогоспособа пайки; нри соединении анизотропного слоистого материала, пирографита,обеспечивается равнопрочность шва основному материалу.Использование предлагаемого способапайи для соединения материалов со слоистой структурой обеспечивает, по сравнению с существувмдими, получение паяных соединений равнопрочных основномуматериалу, а также уменьшение толщиныслоя футеровки за счет использования впаяных огнеупорных модулях аниэотропныхматериалов с низкой теплопроводностьюблизкой к теплопроводности воздуха.Например, применение пирографитовыхпаяных модулей в канале высокотемпературной установки позволит уменьшитьтолщину модулей при тех же тепловыхпотоках, увеличить площадь сечения канала и коэффициент полезного действия, некасаясь других систем установки: камерысгорания, обвязки канала и др.формула и э о б р е т е н и я1. Способ пайки деталей, преимущественно из разнородных материалов, прикотором на паяемой поверхности выполняют глухие капиллярные отверстия срасстоянием междУ ними значительнобольшим диаметра отверстия, производятсборку и пайку, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что. с цепью повышения прочностипаяных соединений при пайке графитапутем формирования армирующих элементов в околошовной зоне, отверстия выполняют глубиной 0,05-0,5 толщиныграфитовой детали,2, Способ по и, 1, отличающ и й с я тем, что капиллярные отверстия перед сборкой заполняют металлическими частицами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лашко Н. Ф Лашко С, В., Пайкаметгалов М., "Машиностроение", 1967с, 121.2, Патент ФРГ Ио 1228892,кл. 49 Ь 1/20, опублик. 17.11,66