Способ склеивания деталей из алюминия и алюминиевых сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 712 РЕСПУБЛИ я)5 С 0935/ ИЗОБР ОПИСАН АВТОРСКОМУ ЕТЕЛ ЬСТВУ ки и горе, Г.М,ГреСРТАЛЕЙ ИЗЫХ СПЛАьГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР 1(71) Институт химической кинетния СО АН СССР(54) СПОСОБ СКЛЕИВАНИЯ ДЕАЛЮМИНИЯ И АЛЮМИНИЕВВОВ Изобретение относится к технологии склеивания металлов, а именно деталей из алюминия и алюминиевых сплавов с использованием термопластичного клея-расплава на основе полиэтилентерефталата, (ПЭТФ) и может найти применение в электротехнической, электронной и радиотехнической промышленности, в научном приборостроении и других областях специальной техники, где предъявляются высокие требования к надежности склеенных соединений.Цель изобретения - повышение водо- стойкости клеевого шва.На чертеже схематично изображен склеиваемый узел.На металлической оправке 1 укреплен стержень 2, на котором расположены два одинаковых фланца 3 и 4 из сплава Д 16, Между ними помещена прокладка 5 в виде(57) Изобретение относится к способам склеивания деталей из алюминия и алюминиевых сплавов и может найти применение в приборостроении. Изобретение позволяет повысить водостойкость клеевого шва. Обработанную ацетоном при 20-40 С в течение 6-12 ч пленку полиэтилентерефталата размещают между склеиааемыми деталями, поверхности которого последовательно обработаны водным раствором йаОН,концентрации 60-100 г/л при 40-60 С в течение 20 - 30 с и раствором, содержащим, мас,ч.; СгОз 5 - 8; Н 2304 15-24 и Н 20 68-80, при 50-60 С в течение 20-30 мин. 1 ил пленки из ПЭТФ. Для обеспечения прерительного сжатия служит гайка 6 и тарчатая пружина 7. П р и м е р. 1 Кольцо 5, вырубленное из пленки ТЭТФ, помещают в сосуд сацетоном, нагретый до 40 С, и выдерживают 6 ч. Затем сосуд с ацетоном охлаждают до комнатной температуры и извлекают кольцо 5, Цилиндрические фланцы из сплава Д 16 после механической обработки склеиваемых поверхностей и очистки от загрязнений обрабатывают вначале в водном равтворе йаОН с концентрацией 60 г/л при 40 С в течение 20 с. Затем фланцы промывают в проточной воде и помещают в водный раствор, содержащий, мас.ч.: СгОз 5; НгЯО 4 15; Н 20 80 и выдерживают при 50 С в течение 20 мин. После этого фланцы промывают в17123843 4проточной и дистиллированной воде и су- чально обрабатывают в водном растворе шат на воздухе при 80 С. . МаОН концентрации 100 г/л при 60 в течеПосле такой предварительной обработ- ние 30 с. Затем фланцы промывают в проки на оправке 1 собираютузел, помещая точной воде и обрабатывают в растворе междуфланцами 3 и 4 пленку ПЭТФ. Гайкой 5 состава, мас.ч.; СгОз 8; НгЯО 424; НгО 68 при 6 и пружиной 7 обеспечиваютсжатиеусили в течение 30 мин. После химической ем 0,4 МПа и узел помещают в вакуумную обработки детали промывают в проточной и печь, дистиллированной воде и сушат на воздухеоПроцесс склеивания осуществляют при при 90 .остаточном давлении 1,33 КПа и температу Детали собирают в узел согласно чертере 250 С в течение 15 мин. Послеохлажде- жу, обеспечивая предварительное вэаимния вакуумной печи до температуры 35 в ное сжатие склеиваемых деталей усилием 5 нее напускают воздух, узел извлекают и, МПа, Затем узел помещают в вакуумную подвергают испытаниям на механическую печь и выдерживают там в течение 80 мин прочность, вакуумную плотность и влаго при 285 и остаточном давлении 1,33 10о -5 стойкость по стандартным методикам. Па. После охлаждения вакуумной печи в нееСтандартные методики испытаний напускают воздух, узел извлекают, и испысклеенных узлов заключаются в следую- тываютнамеханическуюпрочность,вакуумщем. Герметичность склеенных узлов апре- ную плотность и влагостойкость,деляют на цельнометаллйческом вакуумном 20 Склеенный таким образом узел из сплапосту с помощью течеискателя ПТИи за- ва Д 16 не теряет вакуумной плотности и не полненного гелием при атмосферном дав- изменяет механической прочности после лении замкнутого объема баллона, в пребывания в водопроводной воде в тече- который помещают склеенный узел, внут- ние 5-7 лет.реннюю полость которого соединяют стече П р и м е р 3, Кольцо 5 иэ пленки ПЭТФ искателем. Герметичность узлов иэ толщиной 0,1 мм помещают в сосуд с ацетоалюминия и алюминиевых сплавов, склеен- ном, нагретый до 30 и выдерживают 9 ч, ных по предлагаемому способу(во всех после чего охлаждают до комнатнойтемпепримерах) характеризуется натеканием, ратуры и извлекают кольцо 5. Цилиндрическорость котороголежитвнечувствительно ские фланцы 3 и 4 из сплава Д 16 после ститечеискателя ПТИ,т.е.меньше 5 10 очистки от загрязнений обрабатывают в мкм/с. водном растворе йаОН с концентрацией 80Механическую прочность склеенных уз- г/л при 50 в течение 25 с. После промывки лов определяют с помощью разрывной ма- проточной водой фланцы помещают в водшины Р, закрепляя образцы в 35 ный раствор, содержащий, мас.ч.: СгОз 6,5; специальных захватах и накладывая раз- Н 2 ЯО 19,5; НгО 74, выдерживают в нем 25 рывное усилие в осевом направлении до мин при 55, затем промывают в проточной полного разрушения испытываемого образ-, и дистиллированной воде и сушат на воздуоца. Механическая прочность склеенных хе при 85, .предлагаемым способом узлов из алюминия 40 После обработки прокладку 5 помещаи алюминиевых сплавов характеризуется ют между фланцами 3 и 4, обеспечивают усредненным удельным разрывным усили- гайкой 6 и пружиной 7 предварительное ем порядка 45 МПа. сжатие усилием 2,7 ЧПа и узел помещают вОбследование склеенных узлов на вла- вакуумную печь, где выдерживают 48 мин гостойкость производят помещением их в 45 при остаточном давлении 1,33 10 Па и водопроводную воду на требуемую длитель- температуре. 268, Затем вакуумную печь ность по времени. По истечении этого вре- охлаждают до 35, напускают в нее воздух, мени образцы извлекают из воды, сушат и извлекают узел и подвергают его испытанивновь испытывают на вакуумную плотность ям на вакуумную плотность, механическую (герметичность) и механическую прочность, 50 прочность и влагостойкость,Узел, обработанный согласно примеру Узел из сплава Д 16 не теряет своей ва, не теряет вакуумной плотности и не изме- куумной плотности и механической прочноняет значение механической прочности по- сти после нахождения в водопроводной сле пребывания в водопроводной воде в . воде в течение 5 - 7 лет.течение 5 лет. 55 П р и м е р 4. В режимах примеров 1, 2П р и м е р 2. Кольцо 5 иэ пленки ПЭТФ и 3 проводят склеивание фланцев из сплапомещают в сосуд с ацетоном и выдержива- . вов Д 1, Д 6, ДЗП, Д 18 П и ВД 17. Испытания ют 12 ч при 20, затем извлекают и просу- этих склеенных узлов по укаэанным стан- шивают на воздухе. Фланцы 3 и 4 из сплава дартным методикам показали, что их герме-Д 16 после очистки от загрязнений первона1712384 Составитель И.Балгинактор Ю,Середа Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова Заказ 509 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 1роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул, Гагарина, 10 тичность характеризуется скоростью, натекания менее 5 10 мкм/с, а среднее удМьное разрывное усилие составляет 40-45МПа. Эти параметры не изменяются послепребывания склеенных узлов в водопроводной воде в течение 4-5 лет.П р и м е р 5. Фланцы 3 и 4 из алюминияА 95 и пленку 5 из ТЭТФ толщиной 0,1 ммобрабатывают, как в примере 3, собирают вузел, обеспечивая предварительное сжатие .10усилием 2,7 МПа. Процесс склеивания проводят в вакуумной печи в режиме примера3,Испытания показали, что склеенйййузел из алюминия А 95 имеет те же параметры по герметичности, механической прочности и влагостойкости, что и узел из.сплаваД 16,Аналогичные результаты получены при 20 проведении процессов обработки пленки ТЭТФ и фланцев из А 95 в режимах примеров 1 и 2 с последующей выдержкой в вэкуумной. печи соответственно в условиях этих примеров.Формула изобретения Способ склеивания деталей из алюми-. ния и алюминиевых сплавов, включающий размещение между ними предварительно обработанной пленки из полизтилентерефталата, сжатие деталей усилием 0,4-5 МПа, нагревание при остаточном давлении 1,33 КПа 1,33 10 Па до 250-285 С с последующей выдержкой при этой температуре в течение 15-80 мин и охлаждение, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения влагостойкости клеевого шва, предварительную обработку пленки проводят ацетоном при 20-40 С в течение 6-12 ч, а поверхности деталей перед склеиванием обрабатывают водным раствором гидроксида натрия концентрации 60-100 г/л при 40- 60 С в течение 20-30 с, после чего выдерживают при 50-60 С в течение 20-30 мин в водном растворе составе(мас.ч.): СгОз - 5-8; Н 2504 - 15-24; Н 20 - 68-80.