Способ лужения и пайки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1657310 1)5 ДНИ БРЕТЕНИ твенныи ин В.И.ПортноСССР83.(54) СПОСОБ ЛУ (57) Изобретени ности к способа и может быть ис раслях народног изготовлении из бретения - повы пайки деталей и я к пэйке, в частеталей из чугуна, о в различных отва при ремонте и чугуна,овышение качестй иэ чугуна путем пления припоя с дующим обра аемые луже- анну с расскают черезенный элекамплитуды в шению Детали из нию или пайк плавленным и контакт припо трический ток а, подв е, погружают врипоем и пропуй - деталь перемс асимметриеисогласно соотно-, - (3 -ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельствМ 1143541, кл, В 23 К 1/08,ЖЕНИЯ И ПАЙКИотносится к пайке, в частм пайки деталей из чугуна, пользовано в различных ото хозяйства при ремонте и делий из чугуна, Цель изошение качества лужения и з чугуна путем повышения Изобретение относитс ности к способам пайки д и может быть использоган раслях народногохозяйст изготовлении изделий из Цель изобретения - и ва лужения и пайки детале повышения прочности сце основным материалом,Способ реализуют спрочности сцепления припоя с основным материалом. Детали из чугуна, подвергаемые лужению или пайке, погружают в ванну с расплавленным припоем и пропускают через контакт припой - деталь переменный электрический ток с асимметрией амплитуды в полупериодах согласно соотношению 1 д-п = (3 - 3,5)(п-д, гдед-п,и-д - сила тока в направлении деталь - припой и в направлении припой - детал ь соответственно. П ри лужении чугуна припоем на основе латуни наибольшая плотность тока может быть установлена в пределах 1 - 1,5 А/мм . Пропу 2 скание асимметричного тока позволяет уменьщить процессы анодного растворения чугуна, сохранив положительное воздействие электрического тока - увеличение адгезии припоя. 1 з,п.ф-лы, 1 табл,гдед-и и 1 и-д - сила тока в направлении деталь - припой и в направлении припой - деталь соответственно,При лужении чугуна припоем на основе латуни наибольшая плотность тока может быть установлена в пределах 1 - 1,5 А/мм .2 Пропускание асимметричного тока позволяет уменьшить процессы анодного растворения чугунной детали (за счет кратковременного приложения отрицательного потенциала на деталь) и в то же время сохранить положительное свойство электрического тока - увеличить адгезию припоя эа счет изменения величины поверхностных натяжений, что, в свою очередь, повышает скорость растекания припоя по твердой поверхности (в реальных условиях, особенно для твердой фазы иэ чугуна, скорость расте 1657310кания припоя мала), Увеличение скорости растекания выравнивает время контакта жидкой фазы с твердой, устраняет такой дефект, как непропаивание одного места детали и сильное растворение другого. Однако сохранить положительное действие электрического тока и уменьшить процесс анодного растворения детали можно только при определенных соотношениях силы токов в полоупериодах, а именно в случае анод - деталь, катод - припой, электрический ток должен быть в 3 - 3,5 раза больший, чем для случая анод - припой, Наибольшую плотность тока при использовании в качестве припоя латни ограничивают в пределах 1,0 - 1,5 А/мм, так как увеличение плотности тока до 1,0 - 1,5 А/мм усиливает егогположительное действие на адгезию и растекание, Дальнейшее увеличение плотности тока за счет выделения дополнительного тепла в переходной зоне усиливает процессы растворения деталей и делает неэффективным использование асимметричного тока. При соотношении 1 д-и/1 и-д3 процессы растворения подавляются также эффективно, однако в этом случае необходимо снижатьд.п (та к как плотность тока ограничена 1,0 - 1,5 А/мм,2 а это ухудшает адгезию и растекаемость припоя. В случае пайки или лужения площадей более 1000 мм плотность тока принимают равной 1,0 А/мм, а соотношение21 д и/1 и д =- 3,5, так как первоначально соединение припоя с деталью происходит в отдельных местах и фактическая плотность тока большая.П р и м е р 1, Производят лужение кулачков из серого чугуна СЧ 20 латунью Л 63. Величина облуживаемой площади на каждом кулачке 260 мм, Лужение ведут в трубчатой печи Тамана, В зону нагрева помещают поддон из графита. заполненный латунью Л 63 с флюсом АН-ШТ 2, Поддон имеет токоподвод. Кулачки закрепляют токоподводящими зажимами и погружают в расплавленный припой, пропускают электрический ток.Режимы процесса и результаты испытаний представлены в таблице,Качество лужения в случае режимов 3 и 6 хорошее, прочность сцепления нанесенного слоя находится на уровне прочности основного металла (серого чугуна СЧ 20). Режимы 3 и 6 точно соответствуют предлагаемому способу, Кулачок, луженый по режиму 1, имеет 20 необлуженной площади, что при пайке снижает прочность сцепления,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Кулачки с режимами 2,4 и 5 имеют растворение основного металла, В зонах растворения имеются микротрещины, которые не позволяют оценить прочность сцепления нанесенного слоя с основным количественно (нанесенный слой разрушается уже при подготовке образца). Причина низкого каче. ства полученных слоев заключается в следующем; режим 2 - 1 д и = 41 п-д, режим 4 процесс закончен после окончания нарастания силы электрического тока через 10 с, режим 5 - максимальная плотность тока установлена более 1,5 А/мм 1,8 А/мм .г гП р и м е р 2. Производят пайку пластин из серого чугуна СЧ 15 припоем ЛОК 59-1-03 Величина паяемой площади 1100 лм, пайку ведут в трубчатой печи Тамана, В зону нагрева помещают поддон из графита, заполненный припоем с флюсом АН-ШТ 1. Пластины, соединенные с зазором и закрепленные токоподводом, погружают в припой. Через детали и припой пропускают асимметричный электрический ток плотностью 1 А/мм (д.п = 1100 А) с соотношением 1 д-и =г3,5 1 п д. После вырезки образцов из соединения установлено, что прочность соединения составляет 80 - 100 МПа, поры и неспланления отсутствуют.Полученные результаты подтверждают улучшение качества лужения или пайки деталеи из чугуна предлагаемым способом, Прочность паяного соединения при растяжении находится на уровне прочности основного металла, на 30 - 40 уменьшается время лужения или пайки,Формула изобретения 1, Способ лужения и пайки, включающии погружение деталей в расплавленный припой и пропускание электрического тока через контакт припой - деталь, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества лужения и пайки деталей из чугуна путем повышения прочности, сцепления припоя с основным материалом, уменьшения подплавления и растворения последнего в расплаве, пропускают переменный электрический ток с асимметрией амплитуды в полупериодах согласно соотношению1 д и = (3 3,5)1 п-д,где 1 д-и и 1 и-д - сила электрического тока в направлении деталь - припой соответственно.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я ем, что наибольшая плотность тока при лужении чугуна припоем на основе латуни уста авливается н пределах 1 - 1,5 А/мм,гЛайкапластин Обслуживапи кулачл п 1 согласно режиму Ма те ри алы: Л 63 Л 63 ЛЬЗ ЛЬЗ Л 63 Л 63 ЛОК 59-1-03СЧ 20 СЧ 20 СЧ 20 СЧ 20 СЧ 20 СЧ 20 СЧ 15А Н ШТ 2 АН-ШТ 1 Пчощапь поверхности обслужи 1вания (панки,1 мм 260 260 260 260 260 260 1100 1100 365 280 285145 70 85 1 р 315 Максимальная плотность тока, А/мм 1,0 1,1 1,1 1,8 1,53,4 3,4 3,4 3 14 3,5 25 т- I-о Время лужения ипанки, с 15 23 1 О 10 12 13 Прочность сцепления МПа 140-150 80-100 127 150 50 100 100 100 100 100 100 80 Растворение поверхности мм 1,2 0,5 Составитель Л,АбросимоваТехред М.Моргентал Корректор М,Демчик Редактор А.Козориз Заказ 1679 Тираж 534 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Папам. гры режимаи характеристики соединения припоялетал иФатоса Сила тока чер.зконтактируккцФазы, А Качество облужпвания (величина облуживаемой плопали)Е 285 480 390 85 140 130