Способ сварки деталей

 

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при заварке корпусов деталей радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение сохранности термонестойких элементов. Для предотвращения перегрева термонестойких элементов, расположенных в корпусе вблизи места сварки, осуществляют теплоотвод с помощью охлаждаемых теплосъемников. Между корпусом и теплосъемникамй зажимают пластичную теплопроводную прокладку, которая в процессе зажатия заполняет неровности на поверхности корпуса и тем самым увеличивает поверхность теплоотвода. Материал прокладки выбирают с температурой плавления ниже опасной для термонестойкого элемента. О сохранности термонестойкого элемента судят по состоянию поверхности прокладки, выполненной , например, из индия. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. i (Л С/9 к со со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2 930 А1 (19) ()1) (50 4 В 23 К 9/00 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ СВАРКИ ДЕТАЛЕЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3989298/25-27 (22) 16. 12. 85 (46) 15.08.87. Б . В 30 (72) Ю.Н..Крысанов и П.Д.Рябец (53) 621.791.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К- 481396, кл. В 23 К 37/04, 1973.

Термонестойкие элементы. Методы и средства предотвращения перегрева при сварке. ОСТ 92-1119-74, с. 5. (57) Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при заварке корпусов деталей радиоэлектронной аппаратуры. Цель — повышение сохранности термонестойких элементов. Для предотвращения перегрева термонестойких элементов, расположенных в корпусе вблизи места сварки, осуществляют теплоотвод с помощью охлаждаемых теплосъемников.

Между корпусом и теплосъемниками зажимают пластичную теплопроводную прокладку, которая в процессе зажатия заполняет неровности на поверхности корпуса и тем самым увеличивает поверхность теплоотвода. Материал прокладки выбирают с температурой плавления ниже опасной для термонестойкого элемента. О сохранности термонестойкого элемента судят по состоянию поверхности прокладки, выпол- и

Ф ненной, например, из индия. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

132о930

?О

35 1и

q5

Изобретение относится к технологии сварки в вакууме, например к электронно-лучевой сварке в вакууме„ и может быть использовано при создании специальной технологии и оснастки для сварки изделий датчиковой аппара" туры.

Цель изобретения — повьш ение надежности и качества свариваемых изделий путем улучшения теплоотвода за счет обеспечения надежного контакта по всей поверхности соприкасания термонестойкого элемента с аккумулирующим теплосъемником.

На фиг, 1 изображено свариваемое термонестойкое изделие, собранное в оснастке, с защитой торцовой поверхности, на фиг„ 2 — дополнительный аккумулирующий теплосъемник в виде прокладки из легкоплавкого пластичного металла с нанесенными концентричными канавками-рисками, на фиг.3 разрез А-А на фиг. 2.

Для реализации предлагаемого способа свариваемое изделие 1„ например чувствительный элемент датчика температуры, поверхность 2 которого подлежит защите от перегрева„ так как в иэделии размещен термонестойкий элемент 3 (специальный резистор, пропитанный лаком и наклеенный на внутреннюю поверхность изделия., или другие радиоэлементы, моточные изделия, провода в изоляции и т.п.), ус.танавливают в теплосъемник 4, причем между теплосъемником и охлаждаемой по.верхностью размещают прокладку 5 из легкоплавкого пластичного металла или сплава (например„ индия, т. о пл. 156,4 С, тепло а плавления

32,65 Дж/моль, относительное удлинение 3 = 617). В случае защиты плоской поверхности термонестойкого элемента прокладка 5 может быть выполнена в виде ппастины, а в случае защиты цилиндрической поверхности — в виде разрезанной обечайки, Для лучшего теплоотвода могут быть использо- ваны несколько прокладок. Например, в случае показаном на фиг. 1, исполь7 зуют две прокладки: одну в виде прокладки 5, другую в виде кольца 6., размещенного со стороны второй свариваемой детали, Для достижения надежного контакта по всей плоскости меж— ду защищаемой поверхностью и теплосъемником 4, которые выполнены из меди или алюминия„ установлены пружинь1 7 с регулируемым упором 8. Пружины 7 обеспечивают постоянство сжимающих усилий, действующих на свариваемые детали, устанавливаемые в сварочном приспособлении (не показано).

На поверхности прокладок 5 нанесены канавки-риски, глубина которых и форма определяются экспериментально в процессе калибровки.

В случае защиты цилиндрических поверхностей применяют прокладки, в ниде разрезанных обечаек, а основные теплосъемники выполняют в виде двух частей, которые в сборе подвижимают друг к другу винтами (не показаны), При сборке в оснастке прокладки помещают между защищаемой поверхностью и основными медными аккумулирующими теплосъемниками 4. Затем производят осевое. сжатие собранных в оснастке деталей с помощью зажимного механизма (не показан), пружины 7 и упора 8. Усилие сжатия должно обеспечивать пластическую деформацию прокладок и выбирается порядка 5-20 кГс в зависимости от размеров и материалов прокладок 5 ° При этом происходит деформация концентрических канавокрисок, которые до сжатия имели ширину С1,, а после сжатия о, уменьшается также толщина прокладок, Для выбора величины усилия сжатия достаточно разобрать сборку и проанализировать состояние пластины прокладки и канавок-рисок на ней. Если все канавки-риски изменили после сжатия форму и размеры, то значит усилия достаточно гля обеспечения надежного контакта между защищаемой поверхностью и прокладкой и основным аккумулирующим теплосъемником. Эта операция производится один раз при аттестации оснастки при ее запуске и периодически через 200-300 циклов сварки. После сборки оснастки производят сварку,, Режим сварки выбирают следующим образом, Изделия или их имитаторы, имеюшие те же размеры, собирают в оснастку, сжимают с определенным при аттестации усилием (отсчет ведется по величине сжатия пружины) в многопозиционном сварочном манипуляторе.

Создают в камере вакуум до уровня

С порядка 1 ° 10 мм рт.ст ° Производят электронно-лучевую сварку. При этом фиксируются ток луча, скорость и вре1329930

55 мя сварки. После некоторой выдержки изделия (около 5 мин) открывают вакуумную камеру и извлекают изделие из оснастки, Производят осмотр прокладок. Если на части прокладок отсутствуют канавки-риски, то значит в процессе сварки была в этом месте достигнута температура, равная

О

156,4 С или вышее, индий расплавился и в этом месте канавки-риски изчезли. Если зона расплавления прокладки из индия не перекрыла защищаемую от перегрева зону, то режим сварки.счи— тается удовлетворительным, или требующим незначительной корректировки в сторону смягчения. Если все канавки-риски остались, то значит достигнута гарантированная защита термонестойкого элемента от перегрева и режим сварки удовлетворительный, После сварки изделия производят контроль изделий с целью определения факта достижения предельно допустимой температуры для термонестойкого элемента при сварке. Контроль производят визуально осмотром прокладок, Пример. Необходимо обеспечить защиту от перегрева датчика температуры, который изображен на фиг. 1.

Чувствительный элемент наклеен на поверхность мембраны и находится в

2-5 мм от сварного шва. Ширина свариваемых буртиков порядка 0,3 мм, глубина провара 0,3-0,35 мм, диаметр свариваемых деталей 10 мм, предельно допустимая температура 160 С. Изготавливают прокладки в виде пластин из индия, который обладает практически неограниченной пластичностью, не вытекает из приспособления и при фазовом переходе накапливает энергию, что позволяет снять пики тепловых перегрузок, и имеет подходящую температуру плавления. На прокладке 5 делают одну канавку-риску на границе термонестойкосги.

Затем производят сборку свариваемых деталей в оснастке, размещая между защищаемыми поверхностями и основными аккумулирующими теплосъемниками дополнительные прокладки из индия. Производят сварку и затем контроль по внешнему виду канавки-риски на поверхности прокладок, Если канавки-риски сохранились, то значит при сварке не была превышена предельно допустимая температура, следова5

35 тельно, термонестойкий элемент был надежно защищен от перегрева.

В качестве материала для изготовления прокладок могут быть использованы, кроме индия, другие легкоплавкие металлы и сплавы эвтектического состава, например эвтектический сплав свинец-олово, содержащий 61,9Х

Sn температура плавления которого

183,3 С: сплав ПОС 61 который плавится при температуре 183 С и пола ностью расплавляется при 190 С,сплав (припой) ПОСК-50-18, т.пл. 142 С, о полное расплавление 145 С и др.

Потерь металла или сплава, используемого для изготовления прокладок, не происходит, так как он может подвергаться переплавке и переформовке.

Кроме того, случаев лужения защищаемых поверхностей при плавлении дополнительных теплосъемников из легкоплавкого металла не наблюдалось, так как для получения эффекта лужения необходимы специфические условия, о а именно т.пл. +20 ° ..30 С и специальные флюсы.

Подбор режимов сварки теплонестойких элементов производится экспериментально, так же, как и выбор материала для прокладок, их размер и форма канавок-рисок на них.

Предлагаемый способ защиты термонестойких элементов при сварке может применяться не только для электронно-лучевой сварки, но и для других видов сварки, например для аргоннодуговой сварки, Формула изобретения

1, Способ сварки деталей, у которых вблизи свариваемой поверхности расположены термонестойкие элементы, для сохранения которых от упо-. мянутой поверхности осуществляют усиленный теплоотвод с помощью теплосьемников с одновременным контролем ее теплового состояния, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения сохранности термонестойких элементов, увеличивают надежность теплоотвода со всей охлаждаемой поверхности, для чего между ней и теплосъемником располагают прокладку, на которой заранее наносят канавки-риски, прокладку выполняют из теплопроводного, легкоплавкого, пластичного материала, температура плавления которо9930 ранности термонестойкого элемента судят по изменению глубины и формы канавок-рисова. фиР1

Составитель Е.Сомова

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга

Редактор Е.Копча

Заказ 3521/15 Тираж 974 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

S 132 го ниже предельно допустимой температуры нагрева термонестойкого элемента, и подвергают сжатию между теплосьемником и охлаждаемой поверхностью с усилием, обеспечивающим заполнение материалом прокладки неровностей охлаждаемой поверхности, à î сох2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что прокладку выполняют из индия.