СПОСОБ ПАЙКИ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

СПОСОБ ПАЙКИ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ


RU (11) 2090321 (13) C1

(51) 6 B23K1/00, B23K31/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95119864/02 
(22) Дата подачи заявки: 1995.11.23 
(45) Опубликовано: 1997.09.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 923781, кл. B 23 K 31/02, 1980. 
(71) Заявитель(и): Семенов Виктор Никонорович; Криворотенко Сергей Иванович 
(72) Автор(ы): Семенов Виктор Никонорович; Криворотенко Сергей Иванович 
(73) Патентообладатель(и): Семенов Виктор Никонорович; Криворотенко Сергей Иванович 

(54) СПОСОБ ПАЙКИ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ 

Использование: пайка телескопических конструкций, в частности изготовленных из материалов, претерпевающих фазовые изменения при повышенных температурах. Сущность изобретения: телескопическую конструкцию в виде колец, изготовленных из дисперсионно-твердеющего сплава на основе Ni-Cr, собирают с натягом, нагревают в печи в атмосфере аргона до температуры 400 - 450oC, выдерживают при ней. Далее осуществляют выдержку при температуре 630 - 680oC - начала фазовых превращений в сплаве. Паяют при температуре 1230 - 1240oC с последующим медленным охлаждением вместе с печью. При охлаждении проводят выдержки сначала при температуре 870 - 920oC, а затем - при 630 - 680oC. Технический результат - повышение выхода годной продукции за счет предотвращения образования в паяном соединении в процессе пайки таких дефектов, как надрывы и непропаи. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам пайки телескопических конструкций.

Известен способ пайки телескопических конструкций тонких труб с массивными трубными досками, включающий сборку, нагрев с промежуточной выдержкой при температуре 871oC для выравнивания температур деталей, пайку при 996oC, быстрое охлаждение до температуры 871oC с последующим охлаждением вместе с печью (см. ж. "Welding Journal", 1971, т.50, N 9, 641 - 646).

Однако при пайке телескопических конструкций из материала, претерпевающего фазовые превращения с объемными изменениями при повышенных температурах, по известной технологии возможны частичные неспаи паяных соединений вследствие протекания объемных фазовых превращений при температуре ниже температуры 871oC.

Известен способ пайки телескопических конструкций из материала, претерпевающего фазовые превращения с объемными изменениями при повышенных температурах, включающий сборку, нагрев с промежуточной выдержкой при температуре начала фазовых превращений 630 650oC, пайку, охлаждение вместе с печью с промежуточной выдержкой при температуре 870 920oC. Паяли конструкции из дисперсионно-твердеющего сплава на основе никель хром, претерпевающего фазовые превращения при 700 850oC. Температура пайки - 1230 1240oC (см. ав.св. СССР N 923781, кл. B23K 31/06, 1980). Известный способ позволяет повысить выход годной продукции по сравнению с описанной выше технологией за счет введения промежуточных выдержек при нагреве и охлаждении при температурах начала фазовых превращений, позволяющих выровнять температуры деталей в этом интервале.

Однако при нагреве конструкции до температуры 630 680oC ее детали нагреваются неравномерно вследствие разницы их размеров. Наружная деталь, как более тонкая, нагревается быстрее. Фазовые превращения в ней протекают раньше, чем во внутренней, более массивной, вызывая уменьшение ее размеров. Внутренняя деталь, продолжая увеличиваться в размерах, может вызвать в более тонкой наружной пластическую деформацию и нарушение ее геометрии. При выравнивании температур деталей в интервале 630 680oC появившийся зазор по месту их контакта может привести к частичному неспаю конструкции. Кроме того, выдержка при медленном охлаждении при 870 920oC начале фазового превращения - не обеспечивает полного выделения -фазы из -твердого раствора, что может вызвать появление в паяном соединении такого дефекта, как надрывы (щели), и снизить герметичность конструкции.

Задача изобретения создание режима пайки телескопической конструкции из дисперсионно-твердеющего сплава, позволяющего получать паяные конструкции с высокой степенью герметичности.

Задача решена за счет того, что дополнительно проводят промежуточные выдержки при температуре 630 680oC.

Технический результат повышение выхода годной продукции за счет предотвращения образования в паяном соединении в процессе пайки таких дефектов, как надрывы и непропаи.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Телескопическую конструкцию в виде колец, изготовленных из дисперсионно-твердеющего сплава на основе никель-хром, собирают с натягом и паяют в индукционной печи в атмосфере инертного газа аргона. Соотношение толщин внутреннего и наружного колец составляет 10:1. Используют припой на основе никель-хром-марганец, который располагают на внутренней поверхности наружного кольца. Температура пайки 1230 1240oC. Контроль температуры проводят потенциометром с помощью термопар, установленных на обоих кольцах.

При нагреве паяемой конструкции наружное тонкое кольцо нагревается быстрее массивного внутреннего кольца. В начале нагрева разница в температуре колец составляет около 400oC. Затем при 400 450oC производят выдержку, при которой происходит выравнивание температур наружного и внутреннего колец. Градиент температур составляет не более 40oC. По потенциометрам следят, чтобы в начале выдержки температура тонкого кольца не превышала 600oC. В противном случае в нем начнутся фазовые превращения, которые могут вызвать изменение размера кольца. Вторую выдержку производят при температуре 630 680oC, являющейся началом фазовых превращений в дисперсионно-твердеющем сплаве. При этом в нем начинает выделяться g-фаза из твердого - раствора. Так как температура в кольце уже выравнена, то процесс фазовых превращений в них начинается одновременно. Это обстоятельство обуславливает одинаковое изменение размеров колец, что предотвращает появление зазора между ними. Дальнейший нагрев до температуры пайки обеспечивает равномерное изменение фазового состава сплава, а значит, и зазор остается без изменения.

В процессе пайки сплав представляет собой чистый g-раствор. После пайки осуществляют медленное охлаждение конструкции вместе с печью, но, несмотря на это обстоятельство, наружное тонкое кольцо охлаждается быстрее массивного внутреннего. Выдержка при температуре 870 920oC позволяет выровнять температуры обоих колец до градиента менее 40oC и тем самым осуществить равномерное выпадение из твердого g- раствора частиц g-фазы. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить величину внутренних напряжений в паяемом соединении и, следовательно, предотвратить его разрушение. Далее конструкцию охлаждают до температуры 630 680oC с разницей в температуре деталей не более 40oC и проводят завершающую выдержку при ней. При этой выдержке полностью заканчиваются фазовые превращения в сплаве, протекающие при идентичных температурах в наружном и внутреннем кольцах, что обеспечивает релаксацию внутренних напряжений и предотвращает появление в паяном соединении такого дефекта, как надрывы. Охлаждение с печью осуществляют до комнатной температуры.

Металлографический анализ показал отсутствие в паяных соединениях дефектов: надрывов и непропаев. Пневмогидравлические испытания выявили высокую степень герметичности паяных конструкций. Степень выхода годной продукции составила до 100% 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ пайки телескопических конструкций из материалов, претерпевающих фазовые превращения с объемными изменениями при повышенных температурах, включающий сборку, нагрев до температуры пайки с промежуточной выдержкой при 630 680oС начала фазовых превращений, охлаждение вместе с печью с выдержкой при 870 920oС, отличающийся тем, что проводят дополнительную выдержку в процессе нагрева при 400 450oС и в процессе охлаждения при 630 680oС.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Технология сварки и сварочное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+сварка -металлов".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сварка" будут найдены слова "газасварка", "электросварка" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("сварка!").



Рейтинг@Mail.ru