Патент на изобретение №2278011
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ПРИПОЙ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ
(57) Реферат:
Изобретение может найти применение при изготовлении паяных деталей узлов радиаторов, теплообменников, сотовых панелей и т.д., в конструкции которых применяются тонкостенные элементы из нержавеющих сталей. Припой содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас.%: хром 3,0-17,9, железо 0,1-10,0, молибден 0,5-6,0, кремний 3,0-6,5, кобальт 0,1-10,0, ниобий 0,1-2,9, титан 0,1-2,9, бор 1,2-1,6, марганец 0,1-2,0, никель – остальное. Припой в виде аморфных металлических лент обладает повышенной технологической пластичностью, низкой эрозионной активностью по отношению к основному материалу, температурой пайки ниже 1100°С. Использование припоя позволяет снизить вес паяной конструкции и повысить технологичность процесса пайки, обусловленную высокой точностью дозировки припоя. 2 табл.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к припоям на основе никеля, преимущественно к аморфным припоям, и может найти применение при изготовлении паяных деталей узлов радиаторов, теплообменников, сотовых панелей и т.д., в конструкции которых применяются тонкостенные элементы из нержавеющих сталей. Известен припой на основе никеля, имеющий следующий химический состав, мас.%:
(Патент США №4801072). Недостатками известного припоя являются большие значения эрозии при пайке нержавеющих сталей, невысокий уровень прочности соединений. Известен также припой на основе никеля следующего химического состава, в мас.%:
(Патент США №5158229). Недостатком данного припоя является его высокая эрозионная активность при пайке нержавеющих сталей. Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является припой следующего химического состава, мас.%:
(Патент РФ №2115528) Недостатками припоя-прототипа является невозможность его получения в виде аморфной металлической ленты, высокая эрозионная активность припоя к нержавеющим сталям и высокая температура пайки. Технической задачей изобретения является разработка припоя в виде аморфных металлических лент, обладающего повышенной технологической пластичностью, низкой эрозионной активностью по отношению к основному материалу, температурой пайки ниже 1100°С. Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен припой на основе никеля, содержащий хром, железо, молибден, кремний, кобальт, ниобий, титан, который дополнительно содержит бор и марганец, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Введение в припой на основе никеля дополнительно бора и марганца при заявленном содержании и соотношении других компонентов обеспечивает получение припоя в виде аморфных металлических лент, обладающего повышенной технологической пластичностью, низкой эрозионной активностью по отношению к основному материалу, температурой пайки ниже 1100°С. Пример осуществления. Предлагаемый припой выплавлялся в вакуумной индукционной печи с тиглем на 4-4,5 кг сплава. В Таблице 1 представлены составы предлагаемых припоев (примеры 1-3) и припоя-прототипа. Получение припоя в виде аморфных металлических лент проводили методом литья расплава на поверхность быстровращающегося диска-холодильника. Технологическую пластичность оценивали методом многократного изгиба образца припоя в виде аморфной металлической ленты на зажатой в тисках цилиндрической оправке диаметром 5 мм. Эрозионную активность припоя (растворение припоем основного материала) оценивали на основании результатов взаимодействия припоев с нержавеющей сталью марки 12Х18Н10Т по ГОСТ21549-76 “Пайка. Метод определения эрозии паяемого материала”. Температуру пайки образцов из нержавеющей стали определяли методом ступенчатого контроля степени смачивания материла нержавеющей стали по ГОСТ 23904-79 “Пайка. Метод определения смачивания материалов припоями” по данным дифференциального термического анализа на установке ДТА-7. Свойства предлагаемого припоя и паяных соединений в сравнении со свойствами припоя-прототипа представлены в Таблице 2.
Из Таблицы 2 следует, что предлагаемый припой в сравнении с припоем-прототипом может быть получен в виде аморфных металлических лент, обладает технологической пластичностью (60-100 циклов и более), характеризуется сниженной в 3-6 раз эрозионной активностью по отношению к основному материалу в сравнении с припоем-прототипом и имеет температуру пайки ниже 1100°С. Использование предлагаемого припоя позволяет снизить вес паяной конструкции за счет использования более тонкой фольги наполнителя, значительно снизить трудоемкость и повысить технологичность процесса пайки, обусловленной точностью дозировки за счет высокой степени равнотолщинности полуфабриката припоя и повысить экологичность процесса изготовления паяных деталей.
Формула изобретения
Припой на основе никеля, содержащий хром, железо, молибден, кремний, кобальт, ниобий, титан, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бор и марганец при следующем соотношении компонентов, мас.%:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||