SU1479250A1 - Припой дл низкотемпературной пайки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к пайке, в частности к составу припо , и может быть использовано при проведении ремонтных работ нефтегазопромыслового и нефтегазоперерабатывающего оборудовани , нефтегазопроводов и других металлических сооружений, предназначенных дл  хранени  и транспорта пожаровзрывоопасной среды, преимущественно углеводородной. Целью изобретени   вл етс  повышение коррозионной стойкости и механической прочности па ного соединени  и обеспечение процесса пайки вертикальных швов. Припой имеет следующий состав, мас.%: индий 34-35

медь 11-12

германий 0,8-1,0

кобальт 5-6

олово остальное. Температура полного расплавлени  припо  120-300°С, пайки 120-150°С. Выплавка припо  производилась в среде аргона при 1400°С и одновременной загрузке всех компонентов в тигель. Пайка производилась с флюсом на основе хлористых солей (например, хлористого цинка). Прочность па ного соединени  Σ_B 5,8 КгС/MM²

ТВЕРдОСТь НВ 19кг/мм². Температурный интервал, обеспечивающий пайку вертикальных швов, составл ет 120-300°С. Коррозионна  стойкость в растворе 0,1 н. NACL составл ет 0,03 мм/год, в растворе 0,1 н. HCL 0,19 мм/год. 1 табл.

Description

состо ни  припо  обусловлен тем, что кобальт образует с индием и другими элементами, вход щим: в состав припо , р д интерметаллических соединений с температурой полного расплавлени  350°С. Одновременно с этим в предлагаемом составе припо , образуетс  многокомпонентна  эвтектика, состо ща  из элементов, вход щих в состав припо , с температурой плавлени  113°С, Именно такие свойства припо  придают ему твердожидкое состо ние в широком температурном интервале (1 13-350°С). Таким образом, на чало плавлени  припо  350°С определ етс  температурой полного расплавлени  самого тугоплавкого интерметаллического соединени  в за вл емой системе.

Наличие кобальта при данном соотношении компонентов в припое позвол ет максимально сблизить разницу электродных потенциалов припо  относительно стали, за счет чего повышаетс  коррозионна  стойкость па ного соединени .

Припой выплавл етс  следующим образом.

Все компоненты припо  одновременно загружают в алундовый тигель, который помещают в индуктор. Плавильную камеру вакуумируют, затем заполн ют аргоном. Содержимое тигл  нагревают до 1400 С. Така  температура обусловлена стремлением ускорить процесс плавлени  и иметь припой в пе - регретом состо нии при разливе в изложницы .

При пайке данным припоем примен ют флюсы на основе хлористых солей (например., ZnCl i) ,

При содержании введенного в припой кобальта, а также инди , меди и германи  меньше минимально за вл емого заметно снижаютс  механические свойства и коррозионна  стойкость в

водном растворе 0,1 н. НС1, резко повышаетс  температура начала плавлени  припо  и ухудшаютс  технологические свойства пайки, т.е. повышаетс  текучесть припо  в температурном интервале пайки, не образуетс  по всему па емому периметру равномерна  галтель на вертикальной поверхности . По этим причинам дальнейшее снижение содержани  кобальта, инди , меди и германи  в припое не целесообразно.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

При содержании введенного в припой кобальта, а также инди  меди и германи  выше максимально за вл емого механические свойства припо  не снижаютс , но заметно снижаетс  коррозионна  стойкость в водных растворах 0,1 н. NaCl и 0,1 н. НС1 и повышаетс  температура начала плавлени , а. также заметно ухудшаютс  технологические свойства, повышаетс  начальна  температура пайки и из-за снижени  концентрации жидкой эвтектической фазы в припое при температуре пайки не образуетс  по всему па емому периметру равномерна  галтель на вертикальной поверхности . Поэтому дальнейшее повышение содержани  кобальта, инди , меди и германи  в припое не целесообразно .

Именно такой оптимально выбранный состав компонентов припо  позвол ет обеспечить возможность технологического процесса пайки вертикальных швов в широком интервале температур и пожаровзрывобезопасность проведени  процесса низкотемпературной пайки на объектах и сооружени х, наход щихс  под рабочим давлением взрывоопасной среды, преимущественно углеводородной. При этом, как видно из таблицы, в 3,3 раза повышаетс  коррозионна  стойкость ъ водном растворе 0,1 н. NaCl и в 1,5 раза повышаетс  коррозионна  стойкость в водном растворе 0,1 н. HCl и механическа  прочность по сравнению с прототипом.

Введенный в состав припо  кобальт позвол ет заметно расширить интервал затвердевани  припо  (113-350 С), „что обеспечивает твердожидкое состо ние за вл емого припо  в момент пайки . Это в свою очередь позвол ет осуществл ть формирование па ного шва (галтели) в процессе пайки на вертикальных и других криволинейных поверхност х, отличных от горизонтальных .

Качественна  пайка на вертикальных поверхност х может осуществл тьс  в температурном интервале от 120 до 300°С. Нижний предел 120°C обусловлен тем, что при этой температуре имеетс  достаточное количество жидкой фазы дл  смачивани  па емой поверхности, а верхний предел 300°С обусловлен тем, что припой при тем51

пературе выше 300°С на воздухе начинает заметно окисл тьс .

Однако дл  проведени  ремонтных работ, основанных на низкотемпературной пайке нефтегазопромыслового оборудовани , нефтегазопроводов и других металлических сооружений, предназначенных дл  хранени  и транспортировки пожаровзрывоопасной среды , преимущественно углеводородной, с целью обеспечени  пожаровзрыво- безопасности максимальна  температура пайки не должна превышать 150°С. Это условие удовлетвор етс  при использовании данного припо , где температура пайки находитс  в пределах 120-150°С.

79250б

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Припой дл  низкотемпературной пайки, содержащий индий, медь, германий , олово, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  коррозионной стойкости и механической прочности па ного соединени , обеспечени  процесса пайки вертикальных швов, он дополнительно содержит кобальт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Индий34-35

   Медь11-12

   Германий0,8-1,0

   Кобальт5-6

   ОловоОстальное