Способ диффузионной сварки

 

СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ преимущественно узлов электровакуумных приборов через промежуточную прокладку из жидкого галлия, нанесенную на предварительно подготовленные свариваемые поверхности, отличающийся тем, что, с целью увеличения эксплуатационной надежности путем повышения вакуумной плотности соединения и предотвращения деформации свариваемых деталей , в галлий предварительно добавляют олово и осуществляют изотермический отжиг свариваемых деталей при 600-800°С в течение 3-10 мин.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Д» ". »»»» ф у 5», " ь:

»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ":/ Ф» »1, $

i:М .»;

3 ЯЦЯд .," (21) 3487381/25-27 (22) 24.08.82 (46) 07.02.85. Бюл. № 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (72) В. В. Андреев, Н. А. Борисова, А. В. Иванов, Г. И. Коромыслова, А. Н. Селиванов и Д. Л. Хаджи (53) 621.791.66 (088.8) (56) 1. Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка материалов. М., «Машиностроение», 1976, с. 166 — 176.

2. Авторское свидетельство СССР № 272022, кл. В 23 К 20/16, 27.01.69 (прототип)., SU 1138279 А

459 В 23 2000 В 23 2016 (54) (57) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ

СВАРКИ преимущественно узлов электровакуумных приборов через промежуточную прокладку из жидкого галлия, нанесенную на предварительно подготовленные свариваемые поверхности, отличающийся тем, что, с целью увеличения эксплуатационной надежности путем повышения вакуумной плотности соединения и предотвращения деформации свариваемых деталей, в галлий предварительно добавляют олово и осуществляют изотермический отжиг свариваемых деталей при

600 — 800 С в течение 3 — 10 мин.

1138279

Изобретение относится к технологии диффузионной сварки и может быть использовано при изготовлении узлов электровакуумных приборов.

Известен способ диффузионной сварки меди и ее сплавов, при котором соединяемые детали нагревают в вакууме и сдавливают, осуществляя изотермическую выдержку (1) .

Недостатком способа является . повышенная деформация соединяемых деталей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ диффузионной сварки, преимущественно узлов электровакуумных приборов, через промежуточную прокладку из жидкого галлия, .нанесенную на предварительно подготовленные свариваемые поверхности (2).

Недостатком известного способа является низкая вакуумная плотность соединения и значительная деформация свариваемых деталей.

Целью изобретения является увеличение эксплуатационной надежности путем повышения вакуумной плотности соединения, и предотвращения деформации свариваемых деталей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу диффузионной сварки, преимущественно узлов электровакуумных приборов, через промежуточную прокладку из жидкого галлия, нанесенную на предварительно подготовленные свариваемые поверхности, в галлий предварительно добавляют олово и осуществляют изотермический отжиг свариваемых деталей при

600 — 800 С в течение 3 — 10 мин.

Способ осуществляют следующим образом.

На предварительно подготовленные свариваемые поверхности наносят втиранием промежуточную прокладку жидкого сплава «галлий — олово» и осуществляют изетермически и отжиг при 600 — 800 С в течение 3 — 10 мин. Затем детали. собирают в приспособлении и осуществляют их соединение диффузионной сваркой в контролируемой атмосфере. Благодаря использованию эвтектики «галлий-олово», имеющей более низкую температуру плавления (+ 20 С), и последующему изотермическому отжигу при 600 — 800 С в течение

3 — 10 мин обеспечивается тонкое нанесение покрытия, вжигание его в основной металл, активации поверхностных слоев последнего, исключение жидкой прослойки, следствием чего является повышение вакуум ной плотности соединения и предотвращение деформации свариваемых деталей.

В узлах электровакуумных приборов с рабочей температурой и температурой обезгаживания меньше 600 C кроме эвтектики

«галлий-олово» можно использовать эквивалентные двойной сплав электрического состава «галлий-индий» и тройную эвтектику «галлий-индий-олово», так как температура плавления этих сплавов ниже

20 С, а физические и химические свойства близки к свойствам эвтектики «галлийолово».

Температурно-временной режим перевода эвтектики в твердое состояние зависит от условий изготовления узла. Как показывает металло-графический анализ полное затвердевание эвтектики на медной поверхности достигается при 600-800 С и выдержках 3 — 10 мин. В случае нагрева до температуры ниже 600 С для перевода эвтектики в твердое состояние требуется выдержка в течение 40 мин, что увеличивает трудоемкость и. энергозатраты. Нагрев выше 800 С не исключает потери вакуумной плотности узлов ЗВП в тех случаях, если ранее они были спаяны и сварены стандартными способами, поэтому верхний предел целесообразно ограничить 800 С.

Пример 1. На соединяемые поверхности вывода энергии с волноводом корпуса прибора наносят втиранием эвтектику «галлийолово» при комнатной температуре (20 С) из расчета 0,03 — 0,05 мг/мм . Затем проводят вжигание покрытия в защитной среде при 700 20 С в течение 8 мин. После охлаждения производят сборку вывода энергии с волноводом корпуса прибора и осуществляют соединение при 600 С непосредственно на откачном посту, совмещая процесс с обезгаживанием прибора. Давление на соединяемые поверхности в пределах 0,5 — 0,6 кгс/мм осуществляют с помощью специальной оправки из материала с меньшим КТР, например, из ковара.

Пример 2. На соединяемые поверхности медных корпусов, очищенных от окисных пленок и загрязнений, наносят в жидком состоянии эвтектический сплав «галлийолово» из расчета 0,03 — 0,05 мг/мм, например, втиранием. Затем корпуса нагревают в водородной печи до 650 -20 С и производят выдержку при этой температуре в течение 10 мин. После охлаждения корпуса собирают в единый резонаторный блок на центрирующих стержнях, обеспечивающих перемещение корпусов вдоль вертикальной оси. Соединение корпусов в единую конст рукци ю осуществляют в водороде при 580 -20 Ñ с последующей выдержкой под давлением 0,5 — 0,6 кгс/мм в течение

90 мин. После окончательной механической обработки по внешним поверхностям резонаторный блок подвергают проверке на вакуумную плотность и контролируют геометрические размеры, а также частоту и

1138279

Составитель В. Петросян

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 10599/11 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 надежность резонаторов. Во всех случаях соединения вакуумноплотны и наблюдается. хорошая повторяемость геометрических размеров, а следовательно, частот и надежность резонаторов.

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с известным позволяет повысить вакуумную плотность соединения, предотвратить деформацию свариваемых узлов и повысить надежность приборов.