Установка для диффузионной сварки

 

Изобретение относится к оборудованию дйя сварки давлением с подогревом , в частности к оборудованию для диффузионной сварки, и может быть использовано в электронной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможнбЬтей. Установка изготовлена многопозиционной в виде обоймы изолированных гнезд, выполненных в подвижном кольце прямоугольного сечения , которое закреплено на карусели и имеет неподвижные вакуум-плотные крьшку и дно, закрепленные на станине установки. Крышка и дно вьтолнены в виде незамкнутых колец с изолированными полукамерами с шагом,равным шагу гнезд, образующими рабочие вакуумные камеры с позициями вакуумирования, нагрева сварки, изотермической выдержки и охлаждения. Тигель с нагревателем расположен в сварочной камере, установлен на ее крышке соосно с ней с возможностью осевого перемещения и снабжен нижним сливным отверстием, съемной герметичной крышкой , системой вакуумирования и прецизионного натекания. На дне сварочной камеры соосно с тиглем расположен полый герметичный высоковольтный ввод, вьтолненный с возможностью осевого перемещения и нагрева током тлеющего разряда стенки ввода, обращенной к тиглю. Ввод также оснащен системой вакуумирования и прецизионного натекания. Нагреватель для сварки и механизм закрепления и перемещения свариваемых деталей размещены на подвижном кольце во всех гнездах кольца и расположены перпендикулярно их оси. Шток нагружения примыкает к механизму закрепления и перемещения и расположен в сварочной камере. Повышение производительности обеспечивается за счет возможности дозаправки тигля распыляемым материалом без разгерметизации сварочной камеры. 3 ил. @ (Л со 00 о Сдд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1У БЛИК

09) (11) А3 (ю 4 В 23 К 20 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3953635/31-22 (22) 17.09.85 (46) 23,05.87. Бюл. ¹ 19 (71) Саратовский политехнический институт (72) А.И.Коблов (53) 621. 791. 66. 03 (088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1100064, кл, В 23 К 20/14, 12.01.83.

Авторское свидетельство СССР № 1186438, кл, В 23 К 20/26, 16.04.84. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к оборудованию дитя сварки давлением с подогревом, в частности к оборудованию для диффузионной сварки, и может быть использовано в электронной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможндстей. Установка изготовлена многопозиционной в виде обоймы изолированных гнезд, выполненных в подвижном кольце прямоугольного сечения, которое закреплено на карусели и имеет неподвижные вакуум-плотные крьппку и дно, закрепленные на станине установки. Крышка и дно выполнены в виде незамкнутых колец с изолированными полукамерами с шагом, равным шагу гнезд, образующими рабочие вакуумные камеры с позициями вакуумирования, нагрева сварки, изотермической выдержки и охлаждения. Тигель с нагревателем расположен в сварочной камере, установлен на ее крышке соосно с ней с воэможностью осевого перемещения и снабжен нижним сливным отверстием, съемной герметичной крышкой, системой вакуумирования и прецизионного натекания. На дне сварочной камеры соосно с тиглем расположен полый герметичный высоковольтный ввод, выполненный с возможностью осевого перемещения и нагрева током тлеющего разряда стенки ввода, обращенной к тиглю. Ввод также оснащен системой вакуумирования и прецизионного натекания. Нагреватель для сварки и механизм закрепления и перемещения свариваемых деталей размещены на подвижном кольце во всех гнездах кольца и расположены перпендикулярно их оси. Шток нагружения примыкает к механизму закрепления и перемещения и расположен в сварочной камере. Повышение производительности обеспечивается эа счет возможности дозаправки тигля распыляемым материалом без разгерметизации сварочной камеры. 3 ил.

13118

Установка работает следующим образом.

На позиции 25 (фиг. 1) в держателях 11 и 12 закрепляют свариваемые детали 26 и 27 из стекла С 52-2 и полупроводника из арсенида галлия, а в тигель 15 помещают расплавленный и распыленный материал 28 (стекло

С52-2).

Включают системы вакуумирования рабочих камер 6-10 тигля 15 и высоковольтного ввода 18.

Изобретение относится к оборудованию для сварки давлением с подогревом,в частности к оборудованию для диффузионной сварки, и может быть использовано в электронной и других отраслях промышленности, Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических воэможностей, На фиг, 1 показана схема установ- 10 ки, вид сверху на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1, на фиг.3 — рабочая камера, разрез.

Установка содержит закрепленные на станине (не показана) камеру, содержащую корпус, выполненный в виде поворотного кольца 1 прямоугольного сечения со сквозными гнездами 2, крышку 3 и дно 4, выполненные в виде незамкнутых колец с изолированными полукамерами 5 (фиг.3), расположенными на их внутренних поверхностях с расстояниями между осями, равными шагу гнезд 2 поворотного кольца 1 и образующими с ними рабочие камеры

25 вакуумирования 6, нагрева 7, сварки 8 (фиг,2), выдержки 9, охлаждения 10. Имеются держатели 11 и 12 свариваемых деталей, нагреватели 13, установленные в каждом гнезде 2 поворотного кольца 1 перпендикулярно их осям, штоки 14 нагружения, расположенные в сварочной камере 8 и контактирующие с держателями 11 и 12, и вакуумная система (не показана) .

В сварочной камере 8 (фиг„2) соосно ей с возможностью осевого перемещения установлены тигель 15„ выполненный в виде полого цилиндра со сливным отверстием 16 и закрепленный 40 съемной крышкой 17, и полый высоковольтный ввод 18, оснащенные системой вакуумирования — вентилями 19, 20 и прецизионного натекания газа вентилями 21 и 22 и нагревателями 4>

23 и 24, 93 2

Вращением поворотного кольца 1 гнездо со снариваемыми деталями переводят в камеру 6 вакуумирования.

После достижения вакуума 2,5 10 Па э в рабочих камерах свариваемые детали переводят в камеру 7 нагрева и нагревают их до температуры 673 К со скоростью 0,25 К/с, Одновременно нагревателем 23 нагревают тигель 15 до температуры 1393 К со скоростью 0,4 K/с, а нагрев торца высоковольтного ввода 18, обращенного к торцу тигля, осуществляют до температуры 673 К тлеющим разрядом, образуемым между торцом и защемленной трубкой 29 при давлении внутри высоковольтного ввода 20 Па, которое поддерживают системой вакуумирования при помощи вентиля 20 и натекателя 21. По,достижении температуры сварки и давления в сварочной камере

-z

1 10 Па свариваемые детали переводят в сварочную камеру 8. При этом давление над расплавом стекла 28 в тигле должно быть равно или меньше давления в сварочной камере, которое поддерживают вентилем 19. Затем давление над расплавом 28 натекателем 22 повышают на порядок (1 10. Па) для ! образования мениска расплавленного стекла в сливном отверстии 16 тигля

15. Величину и форму мениска подбирают экспериментально. Затем высоковольтный ввод 18 вакуумируют до давления 5 ° 10 Па, снимают с него напря-г жение, подводят его к тиглю, контактируя его нагретый торец с мениском расплавленного стекла. Затем его отводят вниз и вытягивают нить 30 расплавленного стекла, которую распыляют электрическим взрывом, наносят на свариваемые поверхности соединяемых деталей промежуточную прослойку.

Через 1,2 с после распыления свариваемые детали сжимают усилием 1,0 МПа и выдерживают 30 с. Далее детали переводят в камеру 9, в которой осуществляют изотермическую выдержку при температуре 673 К и давлении

0,1 MIIa (за счет перепада давлений внутри и снаружи камеры) в течение

30 мин. Затем детали переводят в камеру 10, охлаждают их до температуры 293 К со скоростью 0,25 К/с под давлением О, 1 МПа„ После разгерметизации камеры 10 детали переводят на позицию 31, где детали извлекают иэ держателей, а гнездо поворотного

1311893 кольца переводят на позицию 32, где подвергают его очистке.

Благодаря тому, что процесс соединения осуществляется непрерывно, в ,пол .автоматическом режиме, обеспечивается повышение производительности, а благодаря воэможности заправки тигля распыпяемым металлом в процессе сварки и возможности его вертикального перемещения обеспечивается свар-t0 ка разнообразных деталей, что позволяет расширить технологические возможности установки.

Формула и эобретения15

Установка для диффузионной сварки, содержащая камеру, имеющую корпус с крышкой и дном, закрепленные на станине, рабочие камеры очистки, загрузки, вакуумирования, нагрева, 20 сварки, выдержки, охлаждения и выгрузки, держатели свариваемых деталей, нагреватели и штоки нагружения, расположенные в сварочной камере, и систему вакуумирования,о тл и ч а ю щ а я С я тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических воэможностей,в сварочной камере соосно ей с воэможностью осевого перемещения установлены тигель, выполненный в виде полого цилиндра со сливным ,отверстием и закрепленный съемной

1 крышкой, и полый высоковольтный ввод, оснащенные системой вакуумирования и прецизионного натекания газа и нагревателями, корпус камеры выполнен в виде поворотного кольца прямоугольного сечения со сквозными гнездами, крышка и дно выполнены в виде незамкнутых колец с изолированными полукамерами, расположенными на их внутренних поверхностях с расстояниями между осями, равными шагу гнезд поворотного кольца, а держатели свариваемых деталей и нагреватели установлены в каждом гнезде поворотного кольца перпендикулярно их осям.

1311893

Составитель Т.Олесова

Техред А.Кравчук Корректор М.Пожо

Редактор С,Патрушева

Заказ 1921/13

Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4