Сварка в машиностроении.Том 4 (1041441), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Эти прнпои применяют в виде порошка, из которого приготовляют пасту на органическом связующем (например, на 10%-ном растворе акриловой смолы БМК-5 в растворителе Р-5). Некоторые никель-марганцевые прппон с различным содержанием марганца приведены в табл. 12. К жаропрочным припоям с малым содержанием марганца относится также припой, разработанный в ИЭС им. Е. О. Патона, ПАН-1, легированный хромом, кремнием и молибденом, с температурой пайки 1220'С. Разра.
11» 3|!5 Припои Материалы и оборудование для пайки 324 12. Никель-марганцевые припоя Температура плавления, 'С Температура плавления, 'С Химический состав. % Назначение Марка припоя Марганен Другие компоненты Лвквидус Хром Солидус Пайка вольфрама (в том числе пористого), молибдена для работы при высоких температурах Пайка окалиностойких и коррозионно-стойких соединений из сталей и никелевых сплавов 1769 )99,93 Р! П 99,9З (ГОСТ 13498 — 68) ППдН60 — 40 ПЖК вЂ” ! 000 16Со,!В 0,5 — 15 81, 0,5 — 0,7 Мо 9Мо,58! 67 55 27 — 30 20 — ЗО 13 1005 1120 1150 1025 1120 1150 1140 1190 9 8 — 10 6-12 10 1237 1250 (температура лайки) 950 60 Ре); 40 (Ч! рб — !ч! — Сг Для соединений, работающих в глубоком вакууме, и для жаропрочаых коррознонно-стойких соединений сталей, никелевых Сплавов н разнородных материалов Вакуумно-плотные соединения меди, никеля, козара, коррозиоиностойкой стали в изделиях йаектронной техники 82 Ан, 18 56 Пзл32Н 845 60 Ан, 20 Ай, 20 Сн 35 Ап, 65 Сн 64 Ан, 16 Т1, 20 ХУ ПЗлЕОСРМ ПЗл35М 1010 Пайка керамики с молибденом и ниобнем для работы при температуре до 1300' С 1490 Температура плавления, »С' Химнческпй состав, Назначение пайка о ее о ег мЬ, с им „оэ Ч «е Ь |х,м В: ! 640 1630 960 5 Сг !5 Осталь- ное То гче Ниобия и его сплавов Титановых сплавов 30 940 49 — 51 Сн, 1 — 3 Ре, 0,7 — 1,0 81 Тугоплавких металлов Вольфрама, молибдена Сплавов ннобия 1740 1740 22 78 1230 1230 70 30 16» 13.
никелевые припои по стандарту США 1400 1450 1О Та Осталь. нос 28 Температура плавления, »С Вольфрама и ниооия 1810 ! 810 Химический состав, !никель — остальное) 35 Температу!га пайки, »С Марка припоя по А1У8!АЗТМ Угле- род Крем. ний Же- лезо Лик- видус Со- лидус Фос- фор Припой ВПр-20 Хром Бор 1180 1040 1040 !150 1190 980 1020 Бац — 1 ВЫ! — 2 В1',! — 3 Внп — 4 В)4! — 5 В 14! — 6 Вьн — 7 4,5 4,5 5 4 !О 14 6,5 1040 1000 )О!О !070 1120 880 890 3,5 3 3,5 2 4,5 2,5 1.5 1,5 0.7 До 0,5 » 0,06 » 006 » 0,15 » 0,15 980 970 980 980 1060 880 890 19 13 11 10 Химический состав, % (кикель — остальное) ботаны также способы изготовления припоя в виде тонкого листа для вариантов припоя с различным содержанием кремния.
Предел прочности стыковых соединений жаропрочных никелевых сплавов достигает 60,2; 33,5; 10,4 кгс/ммз при температурах соответственно 20, 800 и 1000' С. Примером никелевого припоя, не содержащего марганец, является порошковый припой ВПр11 (14 — 169о~ Сг; 3 — 5ого Ве; 4 — 5% 31; 0,5 — 0,6';е С; 0,1 — 1,0% А!; остальное — %), плавящийся при 980 †10' С. Прочность соединений превышает 15 кгс/х!мз при температуре 930'С.
Улучшение свойств паяных соединений может быть достигнуто введением в порошкообразный припой нано)!Вптеля, гсрасплавляющегося или частично расплзвляющегося при температуре пайкц. В припой ПАН-1 в качес!Вс наполнителя вводят порошок никеля (припой ПАН-2), а в припой ВПр-!1 — до 40%а порошка сплава никель — кремний — бор (припой ВПр-11 — 40Н).
В табл. 13 приведены никелевые припои, стандартизованные в США. Для высокогсмперагурных нагруженных статическими и динамическими пагрузказш соединений используют припоп В% — 1 и В!х!! — 2. Уступают им по прочносзи соединений, но лучше заполняют зазоры и более пригодны для тонкостенных конструкций припои В% — 3 и В!х!! — 4. Припой В% — 5, как не содергкащий бор, пригоден для пайки деталей внутренней части ядерных реакторов. Вго недостаток — большое взаимодействие с основным металлом.
Припои В% — 6 и В!ч! — 7 хорошо заполняют зазоры, однако прочность соединения понижена, особенно с припоем В% — 6. Платиновые, палладиевые и золотые припои !табл. 14) позволяют получать во многих случаях высококачественные соединения, но из-за дороговизны и дсфицнтности применяют только в особо ответственных изделиях, 14. Платиновые, палладиевые и золотые припоя 15. Прикол на основе титана, ванадия и циркония Тнтановые, аанадиевые и циркониевые прнпои (табл. 15) применяют для пайки титана и тугоплавких металлов.
Припои, содержащие титан, используют также для пайки неметаллизировапной керамики. Например, припой состава: 20%о Т1, 5%а !е41, по 0,1% 3! и Ве, остальное медь, хорошо смачивает алюмоокспдяую керамику прн температуре 990 — 1000'С. Подобные припои изготовляют в виде порошка. Получили также распространение различные биметаллические композиции: Сц — Т1, % — Т1, ПСр72 — Т!. Материалы и оборудоваии для па~",ки 326 Флюсы и газовые срезы ПЬ Оловянные, цинковые и кадмневые припои для пайки алюминиевых сплавов агурв ия, 'С Лик.
вздув х1о 250 зто !99 199 200 зэ — 9! тэ — 81 Осталь- ное 9 — И 19 — 21 эв — 59 П200А пхзол Мосэнерго А (ТУ 48-21-71 — 72) и БАМ кд4 0 1,5-2,0 сч з|о 11 — 1Я Ац з — 9 сл з А1 Осталь- ное 40 зэ — 41 340 382 260 382 ео 95 пзоол П380 Особую группу составляют галлиевые припои-пасты. Их приготовляют путем смешивания чистого расплавленного галлия (температура плавления 29,8'С) или сплавов галлия с различными металлами (температура плавлении от 5 до 50'С) с порошком относительно тугоплавкого металла — меди, никеля, серебра и др. Полученная паста способна затвердевать при комнатной илн повышенной температуре.
Обычно для затвердевания пасты соединение нагревают до 100 — 300' С и выдерживают от 2 до 24 ч, Состав припоев-паст: 1) 34% галлия, 66% порошка меди; 2) 34% сплава состава: 74% Оа, 24% 1п, 2% Аи, 66% порошка меди. Прочность соединений меди колеблется в пределах 0,4 — 4,7 кгс/мм", в зависимости от температуры и времени выдержки при затвердевании пасты. Для пайки алюминиевых сплавов используют главным образом оловянные, цинковые, кадмиевые (табл. 16) н алюминиевые припои. Легкоплавкие припои систем олово — цинк, цинк — кадмий пригодны для бесфлюсовой ультразвуковой нли абразивной пайки.
Недостатком их является низкая коррозионная стойкость и прочность соединений. Несколько большей коррозионной стойкостью характеризуются соединения, паяные припоями, богатымн цинком, особенно припоем П380А. Наиболее прочные и коррознонно-стойкие соединения могут быть получены с алюминиевыми припоямн. Основным алюминиевым припоем является эвтектпческий силумин. Для приготовления припоя в виде литых заготовок той нли иной формы, листа, прессованных прутков илн проволоки и порошкг используют первичный силумин в чушках по ГОСТ 1521 — 76, например СИЛ О.
Температура плавления колеблется от 580 до 590'С в зависимости от фактического соде"жьния «/ кремния (10 — 13',о). Вследствие высокой температуры плавления припоя должна быть обеспечена высокая точность температуры пайки (пайка в печах или погруженном во флюсовых ваннах), Ввтектический силумин в фасонных отливках имеет марку АЛ2„его также нспольз)ют как припой, но он может содержать значительно больше примесей, чем сглав СИЛ О. В сложных конструкциях с большим числом соединений целесообразно использовать листовой материал из алюминиевых сплавов (АМц, АД1), плакиронанный силумином (АПС). Для бесфлюсовой пайки в вакууме в припой вводят небольшос количество магния. Снижение температуры плавления припоя может быть достигнуто введением меди.
Припой 34А состава: 6% 51, 28% Сп, остальное алюминий, плавится при температуре 525' С и может использоваться для пайки горелкой низколегированных ал.оминиевых сплавов (АМц, АД1). В последнее время разработаны перспективные припои, содержащие германии. 11апрнмер, припой АЛ4ГА состава: 9% 51, 5% Ое, остальное алюминий, пленится прн 555 — 564' С (температура пайки 570 — 575' С).
Особенностью этого припоя является возможность пайки термически упрочняемых сплавов АВ н АДЗЗ и возможность последующего упрочнення соединений закалкой (525'С) и старением (160'С, выдержка до 6 ч). При этом прочность на отрыв достигает 29 кгс/ммэ. Магниевые припои применяют главным образом для исправления дефектов магниевых отливок.
Типичны припон магний — алюминий — цинк с температурой плавления от 560 до 625' С. Например, припой П380Мг имеет состав: 72 — 75% Мо, 2,0 — 2,5% А1, 23 — 25% Еп, температура плавления 550 — 560'С. ФЛЮСЫ И ГАЗОВЫЕ СРЕДЫ Классификация флюсов для пайки установлена ГОСТ 19250 — 73. В зависимости от температурного интервала активности паяльные флюсы разделяют на низкотемпературные (до 450'С) и высокотемпературные (свыше 450' С). По природе растворителя различают флюсы водные и неводные (обычно спиртовые). По природе вещества, определяющего действие флюса, низкотемпературные флюсы бывают каннфольные, кислотные, галогенидные, гидразиновые, фторборатные, анилиновые, стеариновые, а высокотемпературные — галогенидные, фторборатные, боридные, боридно-углекислые.
Возможны различные комбинации активных веществ. По основному механизму действия флюсы могут быть защитными (пассивными) и активными. В табл. 17 приведены наиболее типичные паяльные флюсы различных групп, даны сведения о их температуре активности и основном назначении. ГОСТ 23178 — 78 гарантирует следующие значения растекаемостн припоя на стали 12Х18Н9Т: для флюсов ПВ200, ПВ201, ПВ209 и ПВ209Х вЂ” 3,5 см", для флюса ПВ284Х вЂ” 2 см2 (определяется по ГОСТ 20486 — 75). В зависимости от способа пайки, характера производства (единичное, серийное, массовое), конструкции и размеров изделия и соединения, а также свойств флюсы могут использоваться в виде порошка, пасты нли раствора.