Железо прочность паяных соединений

Подобную зависимость прочности паяного соединения от зазора нельзя объяснить различной прочностью медного сплава, образующегося в шве. Состав зоны сплавления практически не зависит от величины зазора [8] и близок к предельной растворимости железа в жидкой меди (2,8% при 1100° С). [c.199]

Предварительная деформация основного металла (например, сплавов на основе железа) вызывает дробление структуры, образование тонкодисперсных выделений карбидов по плоскостям скольжения, накопление дефектов упаковки, что способствует упрочнению паяемого металла, а это в свою очередь влияет на прочность паяных соединений (рис. 115) [13]. [c.203]

Относительно высокая прочность некоторых кадмиевых припоев не может быть реализована при пайке стали в связи со слабым химическим взаимодействием кадмия и железа. Довольно высокая прочность паяных соединений из железа получается при пайке их двухфазными кадмиевыми припоями на основе эвтектики d — Zn с добавками серебра в количествах, не вызывающих образования хрупкой е-фазы [161]. При этом обеспечивается высокая прочность и пластичность паяного шва, а также достаточная сцепляемость его с железом. [c.200]

Соединения, паянные медью, более прочные, чем медь в исходном состоянии. Предел прочности при растяжении соединений стали СтЗ, паянных медью в защитной среде, 350 МПа, а предел прочности литой меди 190— 200 МПа. Повышение прочности паяных швов, выполненных медью, обусловлено растворением железа в жидкой меди в процессе пайки. Необходимо учитывать, что медь и некоторые медные припои склонны к проникновению по границам зерен низкоуглеродистых и конструкционных сталей. [c.234]

Стали кадмиевыми припоями паяли только после меднения. Активирование кадмиевых припоев цинком, имеюш,им высокое химическое сродство с железом, позволило применить их для пайки сталей и одновременно повысить их прочность. Припой такого типа, содержащий 60—85% d 15—50% Zn и 0,4—5% Ni с температурой плавления 290—270° С, пригоден для пайки не только меди, цинка и латуни, но и сталей, в том числе и коррозионно-стойкой. Предел прочности стыковых соединений из медного листа толщ,иной 2 мм, паяных таким припоем, равен 23,3 кгс/мм, между тем предел прочности соединений из того же металла, паянных оловянно-свинцовым припоем, 5,5 кгс/мм. Этот припой не содержит серебра и применяется для пайки изделий в электротехнической промышленности и теплообменников. Введение никеля в припой дополнительно активирует и упрочняет его, так как никель образует с железом непрерывный ряд твердых растворов, а с кадмием — фазу типа у-латуни. [c.96]

Аналогично этому попадание в паяные швы, выполненные серебряным припоем, серы, например при пайке автоматных сталей, содержащих до 0,3% S, приводит к снижению прочности и сопротивления срезу паяных соединений вследствие образования хрупких прослоек по границе шов—основной металл. В серебряных припоях, содержащих более 25% Ag, допускается содержание не более 0,05% А1 количество примесей (железа, марганца, кремния, алюминия, фосфора и др.) не должно превышать 0,5%. [c.114]

Изыскание припоев, обеспечивающих повышение жаропрочности, пластичности и температуры распайки соединений из жаропрочных никелевых сплавов, происходило в направлении понижения содержания в них бора до количеств, не вызывающих межзеренного их проникновения в паяемый металл в процессе пайки понижения содержания в них кремния с целью повышения прочности и пластичности паяных соединений введения в припои железа, упрочняющего припой в результате легирования им твердого раствора на основе никеля введения меди для дополнительного понижения температуры плавления припоя введения кобальта, препятствующего диффузии бора в паяемый металл и упрочняющего твердый раствор на основе никеля. [c.147]

Сопротивление Срезу литой меди 13 кгс/мм, стального соединения, паянного медью, 17—20 кгс/мм. Предел выносливости паяного соединения, как правило, ниже, чем у стали. Повышение прочности паяных швов, выполненных медью, обусловлено растворением железа в жидкой меди. При последуюш,ем охлаждении паяного соединения в шве могут выделиться дендриты твердого раствора меди в железе. Медь и некоторые медные припои склонны к проникновению по границам зерен железа, низкоуглеродистых и конструкционных сталей. [c.283]

При диффузионной пайке титановых сплавов достигается высокая прочность при соединении же титана с металлами, способными образовывать с ним хрупкие интерметаллиды, этот вид пайки непригоден. Поэтому при пайке титана с другими металлами (медью, железом и сталями, никелем и т. п.) для улучшения механических свойств паяного соединения необходимо или применение промежуточных покрытий, тормозящих процесс образования и роста интерметаллидов (барьерное покрытие), или максимально возможное сокращение длительности пайки и понижение температуры контакта соединяемых металлов через жидкий припой. [c.353]

Тугоплавкие (твердые) припои применяются, когда необходимо иметь прочный спай, выдерживающий высокую температуру. Применяются медно-цинковые тугоплавкие припои ПМЦ-36, ПМЦ-48 и ПМЦ-54. Указанные цифры в обозначении припоя указывают на содержание в нем меди, остальное — цинк и небольшое количество примесей железа (0,1%) и свинца (0,5%). Температура полного расплавления указанных припоев соответственно 825, 865 и 880° С, твердость припоев ПМЦ-48 и ПМЦ-54 составляет НВ 130 и 90, предел прочности при растяжении 21 и 25 кгс/мм (210—250 МПа). Чем больше в сплаве меди, тем припой прочнее, но более тугоплавок чем больше цинка, тем припой менее прочен и более хрупок, но более легкоплавок. Припой ПМЦ-36 применяется для пайки латуни Л-62, ПМЦ-42 — для пайки деталей из медных сплавов с температурой плавления выше 900—920° С, когда паяное соединение не подвергается ударным нагрузкам, вибрации и изгибу. Припой ПМЦ-54 применяют для пайки деталей из меди, бронзы и стали, не испытывающих ударных нагрузок и изгиба. В случае, когда паяное соединение должно обладать высокой прочностью и хорошей сопротивляемостью ударным и изгибающим нагрузкам, в качестве припоев применяются латуни Л-62 и Л-68. Припои медно-цинковые поставляются в форме зерен. [c.298]

На рис. 85 приведена зависимость предела прочности стыковых соединений железа Армко, паянных медью, от отношения величины зазора к к диаметру образца (1. Пунктиром нанесены значения прочности, полученные при расчете по формуле, учитывающей эффект [c.155]

Для получения более пластичных и прочных соединений с успехом применяется диффузионная пайка титана, сущность которой заключается в том, что изделие при нанесении минимально необходимого количества припоя, например никеля, железа и других металлов, выдерживают при температуре пайки до тех пор, пока в паяном соединении в результате изотермической кристаллизации и диффузии в твердом состоянии не образуется пластичный твердый раствор. Прочность соединений, полученных таким способом, близка к прочности основного металла. [c.204]

Припои на медной основе, содержащие кроме цинка небольшое количество олова и кремния, имеют лучшие технологические свойства и обеспечивают более высокую плотность и герметичность шва. К этим припоям относят латуни марок ЛОК62-06-04 и ЛОК59-1-03. Однако введение олова и кремния в больших количествах охруп-чивает латуни и не позволяет получать пластичные паяные соединения. Прочность паяных соединений, выполненных этими припоями, повышают введением в состав припоев никеля, железа, марганца и кремния. Многокомпонент- [c.61]

Торможение процесса образования и роста прослойки химического соединения на границе жидкого припоя В и паяемого металла А может быть достигнуто также при легировании припоя В элементом D с большим химическим сродством к А, чем к В, и в количестве, при котором на границе припоя с паяемым металлом образуется достаточно тонкая прослойка химического соединения, нарушающая их контакт, но не снижающая прочности паяного соединения. Примером такого компонента D служит кремний при панке стали 12Х18Н9Т алюминиевыми припоями, олово при пайке железа медно-фосфористым припоем, содержащим I % Р, кремний при пайке титана алюминием и др. [2, 3]. [c.84]

Влияние легирования более сложных припоев на рост интер-металлидных прослоек было рассмотрено на примере пайки- стали латунью, содержащей добавки кремния и никеля. При введении в латунь кремния, тормозящего испарение цинка при пайке, снижается пластичность и прочность паяных соединений вследствие образования на границе стали с паяемым швом прослойки хрупкого химического соединения железа с кремнием. [c.38]

Типичные проявления восходящей диффузии неоднократно описывали при исследовании паяных соединений из стали латунными припоями, легированными кремнием (до 0,3—0,5%), который вводили в эти припои для упрочнения паяного соединения и торможения процессов испарения цинка. В контакте таких жидких припоев со сталью в результате большого химического сродства кремния с железом последнее вытягивает кремний из припоя по механизму восходящей диффузии и образует с ним хрупкий сплошной слой соединения FegSi. Естественно, что кремний, входящий в латунь отлитую в изложницу, нейтральную по отношению к кремнию или имеющую на поверхности толстый слой окислов, препятствующий их физическому контакту, повышает прочность латуни (снижая ее пластичность), тогда как кремний в припое вызывает снижение прочности паяного соединения при пайке железа и стали. [c.60]

При пайке в печи с очищенным водородом (при 1100° С) мягкой стали серебром, не образующим химических соединений со сталью, максимальный предел прочности стыкового соединения близок к пределу прочности стали 392 Мн1м (40 кГ мм ) [256]. По данным работы [171], полученным при сварке и пайке высокопрочной стали, прочность бездефектного соединения непрерывно увеличивается и при нулевом зазоре равна 970 Мн1м (99 кГ/мм ) при сварке армко-железом, 174 Мн/ж (17,8 кР/мм ) — при пайке оловом, 67 Mh m (6,9 кГ л1М ) — при пайке свинцом. Согласно работе [171] эти напряжения соответствуют возможному пределу прочности припоя. Это значение предельной прочности припоя, полученное экстраполяцией, не следует, с нашей точки зрения, смешивать с прочностью стыкового соединения из основного материала, получаемого, по существу, путем диффузионной сварки, производимой по температурному режиму пайки. Следует также учитывать, что при введении понятия о предельной прочности припоя не учитывалось диффузионное взаимодействие между припоем и паяемым металлом. Согласно схеме, представленной У. Ростокером [103] по данным В. Лерера, наибольшая прочность паяного соединения наблюдается не при нулевой, а при какой-то небольшой величине зазора (см. рис. 63, г). Резкое уменьшение прочности соединения объясняется переходом от сопротивления разрыву с участием сдвиговой деформации к сопротивлению разрыву при достижении предельных значений нормальных напряжений (сопротивление отрыву) [103]. Такая схема принципиально вероятна, но отчетливо не вытекает из опытных данных, на основании которых она построена. [c.113]

В связи с большим химическим сродством кремния с железом и с марганцем по сравнению с медью при пайке углеродистой стали латунными припоями, содержащими кремний, на границе паяного шва образуются прослойки твердых растворов в стали, обогащенные кремнием, или, при достаточно большом содержании кремния, прослойки интерметаллида Рез51. Образование прослойки Рез51, начиная с некоторой ее толщины, приводит к охрупчиванию и понижению прочности паяного соединения. В связи с этим содержание кремния, по данным И. Кольбуса, в [c.225]

Причиной значительного повышения прочности паяного соединения при образовании одного ряда плоских зерен в шве наряду с отсутствием надреза в зоне сплавления является аномальная растворимость основного металла в зоне сплавления. Так, при пайке железа медью при зазоре 0,05 мм содержание железа в шве, согласно данным микрорентгеноструктурного анализа, достигает 7% при равновесном составе жидкой фазы при П00° С, отвечающей 2,8% Fe. [c.115]

Влияние концентрации напряжений (см. 19 гл. 2) на прочность паяных соединений зависит от вида нагрузки, свойств основного металла и припоя, конструкции соединения. В стыковых соединениях реализуется эффект контактного упрочнения (см. 3), Концентрация касательных напряжений создает объемное напряженное состояние, что прн достаточной пластичности припоя приводит к повышению прочности соединения и может рассматриваться как положительный эффект. На рис. 3.29 показана зависимость прочности стыкового паяного соединения из армйо-желез а [c.112]

Для получения более пластичных и прочных соединений с успехом применяют дг1ффузионную пайку титана, сущность которой заключается в том, что изделие, паянное минимально необходимым количеством припоя, например никелем, медью, железом, кобальтом и другими металлами, выдерживают при температуре пайки до тех пор, пока в паяном соединении не образуется пластичный твердый раствор. Прочность соединений, получен- [c.256]

Припои Ag—Pd—Мп применяют для пайки сталей, никелевых сплавов со сплавами на основе никеля, меди, кобальта, золота, железа, молибдена, вольфрама и др. Палладий в припое ПСр72 способствует повышению прочности и коррозионной стойкости паяных соединений. Легирование серебра 10—12% Pd, как показал Д. В. Руза, оказывается достаточным для снижения угла смачивания до нуля в сухих водороде или аргоне, а при 20% Pd и в непросушенных водороде или аргоне при пайке сталей. Введение в припой ПСр72 6% Pd обеспечивает высокую вакуумную плотность паяных швов. [c.113]

По данным Л. Л. Гржимальского, диффузионная пайка медных образцов галлиевыми пастами при температуре 600° С в течение 90 мин с применением повышенного давления 0,15— 0,3 кгс/мм обеспечивает предел прочности стыковых соединений из меди до 20 кгс/мм , т. е. равнопрочность соединений. Паста состояла из 60% Ga 30% порошка меди ПМ2 и 10% In ИН-0.-Введение галлия снизило температуру плавления легкоплавкой составляющей до 15,7 С и улучшило ее смачивающую способность. Нагрев проводили ТВЧ в среде водорода на установке для диффузионной сварки типа А.306.08. Температура распайки образцов достигла 950—Ю00° С. Показана возможность диффузионной пайки ковара и железа, покрытых предварительно медным или никелевым покрытиями. Стыковые соединения из железа с никелевым гальваническим покрытием, паянные галлиевой пастой того же состава, после нагрева при температуре 600° С 30 мин и давлении 0,3 кгс/мм имели = 28 кгс/мм. Температура распайки достигла 1040—1050° С. [c.277]

По сравнению с цинком алюминий имеет отрицательный нормальный электродный потенциал (—1,67 В против 0,76 В у цинка) и в гальванической паре с железом должен был бы разрушаться быстрее. Однако испытания показали, что алюминиевое покрытие при прочих равных условиях имеет в несколько раз более высокую коррозионную стойкость, чем цинковое. Это может быть объяснено склонностью алюминия к самопроизвольной пассивации в присутствии атмосферного или растворенного кислорода и других пассиваторов, что облагораживает стационарный потенциал первоначально активного алюминия [Л. 7]. Поэтому алитиро-ванная сталь более стойка против атмосферной коррозии и коррозии в растворах солей, чем оцинкованная (при атмосферных испытаниях длительность составляет соответственно 19 и 7 лет), а также устойчива в условиях тропиков. В [Л. 8] показано, что при скручивании алитированной проволоки диаметром 3,66 мм алюминиевое покрытие не повреждается оно устойчиво в воде, тогда как на оцинкованной проволоке появляется ржавчина. Прочность паяных и непаяных соединений проволоки с алюминиевым покрытием выше, чем прочность аналогичных соединений оцинкованной проволоки. Полевые испытания в условиях сильной коррозии показали, что срок службы алитированной проволоки вЗ раза больше оцинкованной. [c.13]

Кадмиевые припои системы d—Ag, состоящие из металлов, не образующих твердых растворов с железом, плохо растекаются при пайке сталей и не дают прочных соеди 1еннй. Кадмиево-серебряные припои, легированные цинком, который активно взаимодействует с железом, обеспечивают более прочные соединения, чем припои системы РЬ—Sn или РЬ—Ag. Например, прочность соединений стали 10, паянных припоем состава 82 % d, 16% Zn и 2 % Ag, составляет 160 МПа. [c.234]

Соединения из оцинкованного железа, паянные оловянно-свинцовыми припоями, содержащими сурьму, имеют меньшую прочность и пластичность, чем соединения из стали или луженого железа, паянные бессурьмянистыми оловянно-свинцовыми припоями из-за образования хрупких химических соединений цинка с сурьмой по границе паяного шва (табл. 74). Наибольшую проч- [c.281]

В качестве заменителя оловянных припоев был предложен близкий к эвтектическому составу сплав на свинцовой основе, содержащий 12% Sn и 0,5% As [184]. Интервал кристаллизации его небольшой (245—246° С), предел прочности 42,1 Мн/м (4,3 кГ/мм ), удлинение б = 101%, поперечное сжатие = 94%. Этот сплав сравнительно хорошо паяет железо и сталь и плохо паяет медь и латунь. Сопротивление срезу соединений из железа, паянных этим припоем, равно 56,8 Mh m (5,8 кГ1мм ). Мышьяк вводится для уменьшения окисляемости припоя и размельчения зерна. [c.191]

Соединения из оцинкованного железа, паянные оловянносвинцовыми припоями, содержащими сурьму, имеют меньшую прочность и пластичность, чем соединение из стали или луженого железа, что связано с образованием хрупких химических соединений цинка с сурьмой по границе паяного шва. [c.323]

Интерметаллид Т1Ад, образующийся в виде тонкой прослойки по границе шва с паяемым металлом, при пайке серебром относительно более пластичен, чем интерметаллиды титана с железом, никелем или медью. Однако соединения из титана, паянные серебром, обладают сравнительно невысокой прочностью, в частности, из-за разницы коэффициентов линейного расширения этой фазы и титана, приводящей под действием напряжений к образованию трещин. [c.345]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...