SU1016097A1 - Tinning method - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ЛУЖЕНИЯ, преимущественно изделий сложной пространственной формы, при котором осуществл ют формообразование облуживаемой поверхности, размещение припо  в компактной форме, нагрев с оплавлением припо  и охлаждение. отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества лужени , размещение припо  на поверхности издели  производ т перед его формообразованием, а оплавление припо  - после формообразовани  поверхности издели . 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества лужени  внутренних поверхностей длинных трубчатых изделий типа змеевиков, припой на облуживаемой поверхности размещают в виде непрерывной проволоки или ленты. 3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что при использовании припоев, содержащих легкоиспар ющиес  компоненты, перед ftaгревом производ т герметизацию замкнутого объема, содержащего припой и облуживаемую поверхность. 4.Способ по- п. 3, отличающийс  тем, сл что при облуживании стальных поверхностей латунью величину герметизируемого объема выбирают равной 60-600 объемов латуни.1. METHOD OF TREATMENT, mainly products of complex spatial form, in which the formation of the serving surface, the placement of solder in a compact form, the reflux of the solder and the cooling are carried out. characterized in that, in order to improve the quality of the tinning, the placement of the solder on the surface of the product is carried out before its shaping, and the melting of the solder - after the formation of the surface of the product. 2. A method according to claim 1, characterized in that, in order to improve the quality of tinning of the internal surfaces of long tubular articles such as coils, the solder on the surface to be served is placed in the form of a continuous wire or tape. 3. A method according to claim 1, characterized in that when using solders containing easily evaporating components, before fta heating, they enclose a closed volume containing solder and the surface to be served. 4. Method according to claim 3, characterized in that when servicing the steel surfaces with brass, the size of the sealed volume is equal to 60-600 volumes of brass.

Description

() ()

Изобретение относитс  к пайке, в частности к способам нанесени  покрытий лужением , и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени  и других личных отрасл х машиностроени  дл  получени  защитных, антифрикционных, декоративных и других покрытий.The invention relates to soldering, in particular to methods of plating, and can be used in various parts of engineering and other personal parts of engineering to produce protective, antifriction, decorative and other coatings.

Известен способ лужени  погружением издели  в ванну с расплавленным припоем 1.There is a method of tinning by immersing the product in a bath of molten solder 1.

Недостатком данного способа  вл етс  его непригодность дл  лужени  изделий сложной формы.The disadvantage of this method is its unsuitability for tinning products of complex shape.

Наиболее близким к предлагаемому по технической суш,ности и достигаемому результату  вл етс  способ лужени , при котором осуществл ют формообразование облуживаемой поверхности, размещение на ней припо  в компактной форме, нагрев с оплавлением припо  и охлаждение.The closest to the proposed technical drying and the achieved result is a method of tinning, in which the forming surface is formed, the solder is placed on it in a compact form, the reflow solder is heated and cooled.

Размещение припо  на облуживаемой поверхности обычно производ т после окончательного формообразовани  облуживаемой поверхности, .т. е. после придани  ей окончательной геометрической формы 2. В случае лужени  изделий сложной пространственной формы могут создатьс  затруднени  при размещении припо . Так, например, дл  лужени  внутренней поверхности змеевика необходимо разместить припой внутри длинной трубы спиральной формы , что при определенной длине трубы становитс  невозможным.The placement of solder on the serviceable surface is usually made after the final formation of the serviceable surface, t. e. after giving it a final geometrical shape 2. In case of a tinning of products of a complex spatial shape, difficulties may arise when placing the solder. Thus, for example, for the internal surface of the coil to be tinned, solder should be placed inside a long, spiral-shaped pipe, which, with a certain length of pipe, becomes impossible.

Покрытие всей трубы не обеспечиваетс  даже с учетом последующего растекани  припо . Лужение в этом случае осуществимо лишь на коротких участках змеевика, прилегающих к его концам.Coating of the whole pipe is not ensured even considering the subsequent flow of the solder. Tinning in this case is feasible only in short sections of the coil adjacent to its ends.

Если же проводить лужение до формообразовани  облуживаемой поверхности, то в процессе последующего формообразовани  возможно нарушение сплошности покрыти .If, on the other hand, tinning is carried out before the forming of the serviceable surface, then in the course of the subsequent forming, the integrity of the coating may be disturbed.

Цель изобретени  - повышение качества лужени  изделий сложной пространственной формы.The purpose of the invention is to improve the quality of the tinning of products of complex spatial form.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу лужени , при котором осуществл ют формообразование облуживаемой поверхности, размещение припо  в компактной форме, нагрев с оплавлением припо  и охлаждении, размещение припо  на поверхности издели  производ т перед ее формообразованием, а оплавление припо  - после формообразовани  поверхности издели .This goal is achieved by the fact that according to the method of tinning, in which the forming of the serviceable surface is carried out, the placement of solder in a compact form, the heating with reflow of the solder and cooling, the placement of solder on the surface of the product is performed before its formation, and the melting of the solder after forming the surface of the product .

При лужении внутренних поверхностей длинных трубчатых изделий типа змеевиков, припой на облуживаемой поверхности размещают в виде непрерывной проволоки или ленты.When tinning the inner surfaces of long tubular products such as coils, the solder on the serving surface is placed in the form of continuous wire or tape.

При использовании припоев, содержащих легкоиспар ющиес  компоненты, перед нагревом производ т герметизацию замкнутогоWhen using solders containing highly evaporating components, they close the closed

объема, содержащего припой и облуживаемую поверхность.the volume containing solder and the served surface.

При облуживании стальных поверхностей латунью величину герметизируемого объемаWhen servicing steel surfaces with brass, the amount of sealing volume

выбирают равной 60-600 объемов латуни. Размещение припо  на поверхности издели  перед его формообразованием дает возможность в труднодоступных местах, получаемых в процессе формообразовани . При размещении припо  в виде непрерывной проволоки или ленты облегчаетс  операци  размещени  припо . Ее можно проводить прот гиванием или проталкиванием непрерывной проволоки или ленты. При последующем формообразовании обеспечиваетс  наличие припо  на всех участках трубы, не происходит перераспределение заготовок припо  внутри трубы.choose 60-600 volumes of brass. Placing the solder on the surface of the product before its shaping makes it possible in hard-to-reach places, obtained in the process of shaping. When placing the solder in the form of a continuous wire or tape, the placement of the solder is facilitated. It can be carried out by pulling or pushing through continuous wire or tape. During subsequent shaping, the presence of solder is ensured in all parts of the pipe, and there is no redistribution of the solder blanks inside the pipe.

Герметизаци  замкнутого объема, содержащего припой и облуживаемую поверхность уменьшает расход легкоиспар емыхSealing a closed volume that contains solder and the surface to be serviced reduces the consumption of readily evaporated

компонентов на испарение и взаимодействие с атмосферой пайки.components for evaporation and interaction with the atmosphere of soldering.

При изменении состава припо  могут изменитьс  физические (например, температура плавлени ), коррозионные, механические и другие свойства припо  и получаемогоWhen changing the composition of solder, physical (e.g., melting point), corrosion, mechanical and other properties of solder and

покрыти .cover

Необходимость герметизации оцениваетс  в каждом конкретном случае в зависимости от количества легкоиспар емых компонентов в припое, от состава атмосферыThe need for sealing is assessed on a case by case basis depending on the amount of easily evaporated components in the solder, on the composition of the atmosphere.

пайки, от температуры и продолжительности нагрева. Герметизацию целесообразно проводить после формообразовани , чтобы облегчить операцию формообразовани  и предотвратить возможность нарушени  герметичности в процессе формообразовани .soldering, on temperature and duration of heating. Sealing is advisable to carry out after shaping, in order to facilitate the shaping operation and prevent the possibility of leakage in the shaping process.

При соотношении объемов более 600/1 расход цинка из-за испарени  и взаимодействи  с окислительными компонентами становитс  значительным (более 15°/о дл  латуни с 5(Р/о цинка), что ухудшает качество лужени  и может существенно изменитьWhen the volume ratio is more than 600/1, the zinc consumption due to evaporation and interaction with oxidizing components becomes significant (more than 15 ° / o for brass with 5 (P / o zinc), which degrades the quality of tinning and can significantly change

свойства латунного покрыти .brass coating properties.

Пример 1. Провод т лужение внутренней поверхности трубки охлаждени  диффузионного вакуумного насоса.Example 1. The inner surface of the cooling tube of a diffusion vacuum pump is tinned.

Трубку из стали марки 10 с внешнимTube of steel grade 10 with external

диаметром 10 мм и толщиной стенки 1 мм обезжиривают в щелочном растворе и протравливают изнутри сол ной кислотой.with a diameter of 10 mm and a wall thickness of 1 mm is degreased in an alkaline solution and etched from the inside with hydrochloric acid.

Внутрь трубки по всей длине 3000 мм укладывают непрерывную ленту припо  ВПр4 длиной 3200 мм, сваренную конденсаторной сваркой из отрезков фольги толщиной 0,1 мм и шириной 4 мм в 4 сло . Затем на токарном станке провод т навивку трубки по спирали на оправку. Полученный змеевик с внутренним диаметром 100 мм и шагом навивки 20 мм креп т на обечайкеInside the tube along the entire length of 3000 mm they lay a continuous tape of VPR4 solder with a length of 3200 mm, welded by capacitor welding from foil sections of 0.1 mm thickness and 4 mm wide into 4 layers. Then, on the lathe, the tube is wound in a spiral on a mandrel. The resulting coil with an inner diameter of 100 mm and a step of winding of 20 mm is attached to the shell

корпуса диффузионного вакуумного насоса, свободный конец трубки навивают на патрубок корпуса, диффузионного вакуумного наcoca , собранного под пайку. Затем змеевик на корпусе диффузионного вакуумного насоса помещают в вакуумную печь ОКБ-8085, нагревают до 1020±20°С, выдерживают при этой температуре 15i5 мин и охлаждают .the case of a diffusion vacuum pump, the free end of the tube is wound on the body nozzle, a diffusion vacuum pump assembled for soldering. Then, the coil on the housing of the diffusion vacuum pump is placed in an OKB-8085 vacuum furnace, heated to 1020 ± 20 ° C, kept at this temperature for 15i5 minutes and cooled.

После охлаждени  дл  контрол  качества лужени  опытный образец разрезают выборочно в различных сечени х змеевика.After cooling, in order to control the quality of the tinning, the prototype is cut selectively in different sections of the coil.

Металлографический анализ показывает, что получено отличное сцепление сло  припо  со сталью во всех сечени х змеевика при отсутствии пор и отслоений. Толщина покрыти  50-70 мкм. При многократном изгибе образца, вырезанного из трубки, в тисках с радиусом губок 1,5 мм происходит разрущение без отслаивани  покрыти .Metallographic analysis shows that excellent adhesion of the solder layer to steel in all sections of the coil in the absence of pores and delaminations has been obtained. Thickness of a covering is 50-70 microns. With repeated bending of the sample cut out of the tube, in a vice with a radius of 1.5 mm sponge, destruction occurs without flaking the coating.

Пример 2. Провод т лужение латунью внутренней -поверхности трех змеевиков, изготовленных из стальной трубки с внешним диаметром 10 мм и толщиной стенки 1 мм.Example 2. Brass is tinned with the inner surface of three coils made of a steel tube with an outer diameter of 10 mm and a wall thickness of 1 mm.

Облуживаемую поверхность обезжиривают в щелочном растворе и протравливают сол ной кислотой. Внутри каждой трубки по всей длине 3000 мм закладывают обезжиренную проволоку из латуни Л63 в количестве , соответствующем отношению внутреннего объема трубки и объема латуни 60/1, 250/1 и 600/1 (длиной 3100 мм и диаметром соответственно 1 мм, 0,50 мм и 0,32 мм). Затем каждую трубку навивают на токарном станке на оправку 100 мм с шагом навивки 20 мм и креп т на оправке.The surface to be treated is degreased in an alkaline solution and etched with hydrochloric acid. Inside each tube, along the entire length of 3000 mm, there is laid a degreased wire made of brass L63 in an amount corresponding to the ratio of the internal volume of the tube and the volume of brass 60/1, 250/1 and 600/1 (3100 mm long and 1 mm in diameter, 0.50 mm, respectively and 0.32 mm). Then, each tube is wound on a lathe on a mandrel of 100 mm with a step of winding of 20 mm and secured to the mandrel.

Дл  герметизации объема, содержащего припой и Облуживаемую поверхность, концы трубок заваривают аргонодуговой сваркой. Затем змеевики вместе с оправками помещают в электрическую печь, нагревают до 950-1000°С, выдерживают при этой температуре 20-30 мин и охлаждают.To seal the volume containing the solder and the surface to be served, the ends of the tubes are made by argon-arc welding. Then coils with mandrels are placed in an electric oven, heated to 950-1000 ° C, kept at this temperature for 20-30 minutes and cooled.

После охлаждени  производитс  контроль качества лужени .After cooling, quality control of the tinning is performed.

Металлографический анализ показывает, что получено отличное сцепление сло  латуни со сталью во всех сечени х змеевика, в которых отношение герметизируемого объема к объему латуни составл ет 60/1 и 250/1. Толщина покрыти  составл ет соответственно 22-35 мкм и 7-10 мкм. Дл  лучшей равномерности провод т повторный нагрев змеевика выше температуры плавлени  латуни в перевернутом положении с меньшей выдержкой. При многократном изгибе образцов, вырезанных из трубки, в тисках с радиусом губок 1,5 мм происходит разрушение без отслаивани  покрыти .The metallographic analysis shows that excellent adhesion of the brass to steel in all coil cross sections, in which the ratio of the sealed volume to the volume of brass is 60/1 and 250/1, is obtained. The coating thickness is 22-35 µm and 7-10 µm, respectively. For better uniformity, the coil is reheated above the melting point of brass in an inverted position with a shorter shutter speed. With repeated bending of specimens cut from the tube, in a vice with a radius of 1.5 mm sponges, destruction occurs without peeling the coating.

При соотношении герметизируемого объема к объему латуни 600/1 качество лужени  неудовлетворительно. Имеютс  многочисленные участки несмоченной поверхности When the ratio of the sealed volume to the volume of brass is 600/1, the quality of the tinning is unsatisfactory. There are numerous patches of non-wetted surface.

5 и участки окисленной латуни.5 and areas of oxidized brass.

Предлагаемый способ лужени  обеспечивает более высокое качество по сравнению с известным, позвол ет получать равномерное , с хорошим сцеплением сло  припо  с облуживаемой поверхностью покрытие The proposed method of tinning provides higher quality in comparison with the known, allows to obtain a uniform coating with good adhesion of the layer of solder to the surface to be serviced.

0 на поверхности изделий сложной пространственной формы.0 on the surface of products of complex spatial form.

Открываетс  возможность получени  покрыти  на внутренних поверхност х р да изделий, например трубчатых змеевиков It opens up the possibility of obtaining coatings on the internal surfaces of a number of products, for example tubular coils.

5 большой прот женности.5 large extent.

Применение способа дл  получени  антикоррозионных покрытий- на внутренней поверхности змеевиков из углеродистых сталей позвол ет сократить расход дефицитных The application of the method for obtaining anti-corrosion coatings on the inner surface of carbon steel coils allows to reduce the consumption of scarce

0 и дорогих цветных металлов и нержавеющих сталей. При замене медной трубки охлаждени  диффузионного насоса на стальную с внутренним защитным покрытием, кроме того, повышаетс  производительность труда 0 and expensive non-ferrous metals and stainless steels. When replacing the copper tube cooling diffusion pump on steel with an internal protective coating, in addition, increases productivity

5 и улучшаютс  услови  труда за счет замены ручной низкотемпературной пайки медного змеевика охлаждени  к корпусу насоса ка высокотемпературную печную пайку стального змеевика к стальному корпусу с получением внутреннего защитного покрыти  за 5 and improving the working conditions by replacing the manual low-temperature brazing of the copper cooling coil to the pump casing as a high-temperature furnace brazing of the steel coil to the steel casing to obtain an internal protective coating for

0 один термический цикл с пайкой корпуса.0 one thermal cycle with soldering the body.

Claims (4)

1. СПОСОБ ЛУЖЕНИЯ, преимущественно изделий сложной пространственной формы, при котором осуществляют формообразование облуживаемой поверхности, размещение припоя в компактной форме, нагрев с оплавлением припоя и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения качества лужения, размещение припоя на поверхности изделия производят перед его формообразованием, а оплавление припоя — после формообразования поверхности изделия.1. METHOD OF TINING, mainly of products of complex spatial shape, in which shaping the tin-coated surface, placing the solder in a compact form, heating with reflow of the solder and cooling, characterized in that, in order to improve the quality of tinning, the placement of solder on the surface of the product is carried out before it shaping, and the melting of the solder after shaping the surface of the product. 2. Способ по π. ί, отличающийся тем, что, с целью повышения качества лужения внутренних поверхностей длинных трубчатых изделий типа змеевиков, припой на облуживаемой поверхности размещают в виде непрерывной проволоки или ленты.2. The method according to π. ί, characterized in that, in order to improve the quality of tinning of the inner surfaces of long tubular products such as coils, the solder on the surface to be treated is placed in the form of a continuous wire or tape. 3. Способ по π. 1, отличающийся тем, что при использовании припоев, содержащих легкоиспаряющиеся компоненты, перед нагревом производят герметизацию замкнутого объема, содержащего припой и облуживаемую поверхность. S3. The method according to π. 1, characterized in that when using solders containing volatile components, before heating produce sealing of a closed volume containing solder and tin-coated surface. S 4. Способ по· п. 3, отличающийся тем, что при облуживании стальных поверхностей латунью величину герметизируемого объема выбирают равной 60—600 объемов латуни.4. The method according to · p. 3, characterized in that when tinning steel surfaces with brass, the value of the volume to be sealed is chosen to be equal to 60-600 volumes of brass.