Способ соединения деталей

,1 4 В 23 К 35/24 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ С(56) Авторское свидетельство СССРф 724299, кл, В 23 К 35/24, 1978.(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ(57) Изобретение относится к областипайки, в частности к способу пайкисилицированного графита со сталью.Целью изобретения является повышениекачества соединения за счет исключеграфита (СГ) ериала с треб лотностью и п згомойчз силицированног авливается из ма ксплуатационнойостью на сжатиеоприкасающаяся асть а внутренняя деталью из с и с СГвыпол ня ет с еньшеи ность ные частидкой сцировании внутрен орошок рочностью. Указ ются плотной по Г соед оследу м совместным с стальной детал СГ размещаетс ем. Между ней частью кокса и пр ратуры обр той эвтект нии уСГв при сжатии мпе изводится нагрев до зования железоуглер и я ки. Прочность при р 3-4 раза ниже прочн ти тия,Ф ому напряжени охлаждении, н трещин. 1 з,п и ривф-л в озникающ ния трещинообразования в детали и силицированного графита при темпе туре пайки, Наружная часть детали явлению дят кил.13033Изобретение относится к областипайки, в частности к способу пайкисилицированного графита со сталью,и может быть использовано в различныхотраслях машиностроения. 5Целью изобретения является повышение качества соединения за счет исключения трещинообразования в деталииз силицированного графита при температуре пайки.На чертеже схематично изображенотелескопическое соединение стальнойдетали с графитовой.Способ реализуется следующим обра 15зом,Наружная часть 1 детали из силицированного графита изготовлена из ма -териала с требуемой эксплуатационнойплотностью и прочностью на сжатие, авнутренняя часть 2, соприкасающаяся 20с деталью 3 из стали, выполнена иэграфита с меньшей плотностью и прочностью. Наружную и внутреннюю частидетали соединяют путем плотной посад)5ки части 2 в гнездо части 1 с последующим совместным силицированием. Между стальной деталью 3 и внутреннейчастью 2 графитовой детали размещаютпорошок кокса и нагревают до температуры образования железоуглеродистойэвтектики, после чего охлаждают.При выполнении внешней части 1графитовой детали из силицированногографита с плотностью 2,45-2,7 г/сми прочностью нри сжатии 3000 - 355000 кгс/см внутренняя часть 2 детали может быть выполнена из материалас плотностью 2,1-2,3 г/см и прочностью при сжатии 1100-2200 кгс/см2Способ соединения деталей был про верен при изготовлении мощного игнитронного разрядника, Стальной токоподвод 3 диаметром 30 мм соединяли санодом из силицированного.графита,внутренняя соприкасающаяся с токоподводом 3 часть 2 которого с гнездомдля соединения с токоподводом 3 диаметром 50 мм выполнена из материалас плотностью 2,2 г/см и прочностьюзпри сжатии 1600 кгс/см, внешняя 50часть 1 анода диаметром 80 мм выполнена из материала с плотностью 2,6 г/смйи прочностью при сжатии 4200 кгс/см.Соединение деталей осуществлялэсьследующим образом. На дно гнезда насыпали порошок кокса гранулометрического состава 200-300 мкм в количестве0,7 г. В гнездо вставляли стальной 40 2токоподвод 3, детали сдавливали сусилием О, 8 кгс/мм и на прессе горячего прессования нагревали место кон -такта до температуры плавления эвтектического расплава. Скорость подъематемпературы 20 - 25 град/мин. Процесспрекращали при появлении жидкой фазы на верхнем торце анода.Была изготовлена партия анодов,соединенных с токоподводами. При этомбрак по появлению трещин в анодахсоставлял до 10% при использованииданного способа, а при использованииспособа, описанного в основном изобретении - до 80%,Установлено, что при выполнениииз силицированного графита внутренней части детали с плотностью более2,3 г/смз и прочностью при сжатии выше 2200 кгс/смрезко возрастает брак.по появлению трещин в детали из силицированного графита при ее соединении со стальной деталью. При плотности материала внутренней части детали иэ силицированного графита менее2,1 г/смэ и прочности при сжатиименее 1100 кгс/см происходит отслоение расплава от силицированного графита и нарушается прочность соединения деталей.При использовании анодов из силицированного графита, внешняя часть которых имела плотность 2,35 г/смз прочность при сжатии 2400 кгс/см, внутренняя часть которых имела плотность 2,2 г/см, прочность при сжазтии 1600 кгс/см, брак по появлению трещин в анодах после соединения со стальными токоподводами составлял 22%, но в готовых приборах возник брак до 80% по повышенному газовыделению иэ анодов.При использовании анодов из силицированного графита, внешняя частьз которых имела плотность 2,8 г/см прочность при сжатии 5500 кгс/см внутренняя часть которых имела плотность 2,2 г/см , прочность при сжа 3тии 1500 кгс/см, брак по появлению трещин в анодах после соединения со стальными токоподводами составлял до 50%.При использовании анодов из силицированного графита, внутренняя часть которых имела плотность 1,9 г/см3прочность при сжатии 900 кгс/см, внешняя часть которых имела плотность 2,6 г/см , прочность при сжатииз3 1303 4000 кгс/см , брак по отслоению расплава от силицированного графита составлял 457.При использовании анодов из силицированного графита, внутренняя часть 53 которых имела плотность 2,4 г/см грочность при сжатии 2500 кгс/см внешняя часть которых имела плотность 2,6 г/см , прочносТь при сжатии 4000 кгс/см , брак по появлению тре щин в анодах после соединения их со стальными токоподводами составлял 602.Источником образования трещин в силицированном графите является раз ница в коэффициенте теплового расширения стальной цетали и детали из силицированного графита. Очагами возникновения трещин являются места локального перегрева в области соединения стальной детали с деталью из сицилированного графита.При нагреве в деталях возникают термические напряжения растяжения, направленные в основном от области пайки к периферии деталей, что подтверждается фактической картиной развития трещин. Прочность при растяже 340 4нии у силицированного графита, как правило, в 3-4 раза ниже прочности при сжатии. Поэтому напряжения сжатия, возникающие при охлаждении, не приводят к появлению трещин. Формула изобретения1.Способ .соединения деталей по авт. св, 9724299, о тличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения за счет исключения трещинообразования в детали из силицированного графита при температуре пайки, соприкасающуюся со сталью внутреннюю часть детали из силицированного графита выполняют меньшей плот-, ностью и прочностью, чем внешнюю часть этой детали.2.Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что при выполнении внешней части графитовой детали из силицированного графита с плотностью 2,45-2,7 г/см и прочностью при сжазтии 3000-5000 кгс/см внутреннюю часть этой детали выполняют из материала плотностью 2,1-2,3 г/см иэ прочностью при сжатии 1100- 2200 кгс/см .21