Способ диффузионной сварки ферритов с металлами через промежуточную прокладку из меди

 

Изобретение относится к диффузионной сварке и может быть использовано в электронной, электротехнической промышленности. Цель изобретения повышение качества сварного соединения при сварке феррошпинели путем снижения напряжений в зоне соединения. Предварительно на медную прокладку напыляют слой серебра толщиной 1-2 мкм. Размещают ее между свариваемыми поверхностями соединяемых деталей. Нагревают детали до температуры сварки со скоростью 0,05-0,10°С, сдавливают усилием 3-5 МПа, выдерживают 60-100 мин и охлаждают с сохранением давления со скоростью 0,016-0,02°С С/с до комнатной температуры с выдержками в течение 30 мин при температурах 700 и 550°С. Благодаря указанным технологическим режимам обеспечивается снижение уровня остаточных напряжений, повышается прочность соединения, предотвращается разрушение феррита, что способствует повышению качества свариваемого соединения.

Изобретение относится к диффузионной сварке и может быть использовано в электронной, электротехнической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение качества сварного соединения при сварке феррошпинели путем снижения напряжений в зоне соединения. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Промежуточную прокладку из меди предварительно покрывают слоем серебра толщиной 1-2 мкм, размещают ее между свариваемыми поверхностями деталей из феррошпинели и металла, устанавливают сборку в сварочную камеру, нагревают со скоростью 0,05-0,1^оС/с до температуры сварки, сдавливают усилием 3-5 МПа, осуществляют изотермическую выдержку в течение 60-100 мин с последующим охлаждением без снятия сварочного давления со скоростью 0,016-0,02^оС/с с изотермическими выдержками в течение 30 мин при температурах 700 и 550^оС. После охлаждения детали извлекают из сварочной камеры Указанные режимы нагрева и охлаждения соединяемых деталей с выдержкой при температурах 550 и 700^оС обеспечивает снижение уровня остаточных термических напряжений, повышают прочность соединения и предотвращают разрушение феррита и соединительного слоя, способствуя тем самым повышению качества сварного соединения. Повышение качества сварного соединения обеспечивается также за счет напыления на медную прокладку слоя серебра толщиной 1-2 мкм, образующего при нагревании жидкую фазу, обеспечивающую создание нужного контакта феррита с металлом. Нагрев со скоростью более 0,10^оС/с приводит к растрескиванию феррита, а скорость нагрева менее 0,05^оС/c экономически нецелесообразна. При давлении сжатия менее 3 МПа процесс сварки протекает не полностью, что приводит к снижению выхода годных изделий. Увеличение давления сжатия более 5 МПа приводит к растрескиванию феррита. При времени выдержки менее 60 мин не обеспечивается качество сварки. Длительность выдержки более 100 мин экономически нецелесообразна. Охлаждение со скоростью более 0,02^оС/с приводит к растрескиванию феррита и снижение выхода годных изделий. Охлаждение со скоростью менее 0,016^оС/с экономически нецелесообразно. Наиболее важным моментом при выполнении предлагаемого способа является время изотермической выдержки при охлаждении при температурах 700 и 550^оС. Отсутствие выдержки или выдержка только при температуре (700 или 550^оС) или выдержка длительностью более 30 мин приводят к резкому снижению выхода годных изделий. При напылении на медную прокладку защитного слоя серебра менее 1 мкм образующегося количества жидкой фазы недостаточно для получения качественного соединения. Напыление серебра толщиной более 2 мкм экономически нецелесообразно. П р и м е р. Сваривали диск из магниевой феррошпинели марки 10С48 (диаметр 30,0 мм, высота 5,0 мм) через промежуточную медную прокладку (диаметр 30,0 мм, высота 0,4 мм) с напыленным защитным слоем серебра толщиной 1,5 мкм с диском из сплава марки 47 НД (диаметр 40,0 мм, высота 2,0 мм). Сваривамые детали устанавливали в сварочную камеру, создавали в ней разрежение 1 ˙ 10^-3 Па и осуществляли нагрев до 875^оС со скоростью 0,07^оС/с, сдавливали усилием 4,0 МПа и выдерживали при этой температуре и давлении в течение 90 мин. Затем осуществляли охлаждение со скоростью 0,018^оС/с до 700^оС, выдерживали при этой температуре 30 мин и далее охлаждали со скоростью 0,018^оС/с до 550^оС, выдерживали при этой температуре 30 мин и далее со скоростью 0,018^оС/с охлаждали до комнатной температуры. После выгрузки деталей из камеры проводили контроль качества сварного изделия. Выход годных изделий составил 100%

Формула изобретения

СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ ФЕРРИТОВ С МЕТАЛЛАМИ ЧЕРЕЗ ПРОМЕЖУТОЧНУЮ ПРОКЛАДКУ ИЗ МЕДИ, при котором свариваемые детали нагревают с определенной скоростью до температуры сварки, сдавливают, осуществляют изометрическую выдержку и охлаждают под давлением до комнатной температуры с регламентируемой скоростью, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения при сварке феррошпинели путем снижения напряжений в зоне соединения, промежуточную прокладку покрывают слоем серебра толщиной 1 2 мкм, нагрев осуществляют со скоростью 0,05 0,10^oС/с, сдавливают усилием 3 5 МПа, изотермическую выдержку осуществляют в течение 60 100 мин, а охлаждение со скоростью 0,016 0,02^oС/с с изотермическими выдержками в течение 30 мин при температурах 700 и 550^oС.