Способ вакуумной капиллярной пайки

 

Изобретение относится к пайке, а именно к индукционной капиллярной пайке телескопических соединений с одновременным воздействием на соединяемые элементы ультразвуковыми колебаниями, и может быть использовано при изготовлении узлов электровакуумных приборов. Цель изобретения - повышение качества пайки. Кольцо припоя размещают на расстоянии А/8 I А/4 от торца охватывающей детали (А- длина волны ультразвуковых колебаний). Совмещают узел ультразвуковых колебаний с плоскостью размещения кольца припоя, нагревают паяемые детали и кольцо припоя до температуры на 30-50° С ниже температуры плавления припоя, выравнивая температуру паяемых деталей и кольца припоя, воздействуют на них ультразвуковыми колебаниями , перемещающими кольцо припоя к торцу охватывающей детали с такой скоростью , чтобы кольцо припоя достигло торца охватывающей детали в момент начала плавления припоя 2 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4673757/27 (22) 05.04.89 (46) 07.04.91. Бюл. М 13 (72) О,А. Шапошников и Ю,А. Курдин (53) 621.791.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N941039,,кл,,В 23 К 1/06, 01.08.77. (54) СПОСОБ ВАКУУМНОЙ КАПИЛЛЯРНОЙ

ПАЙКИ (57) Изобретение относится к пайке, а именно к индукционной капиллярной пайке телескопических соединений с одновременным воздействием на соединяемые элементы ультразвуковыми колебаниями, и может быть использовано при изготовлении узлов электровакуумных приборов, Цель изобреИзобретение относится к области пайки, а именно к индукционной капиллярной пайке телескопических соединений с одновременным воздействием на соединяемые элементы ультразвуковыми колебаниями, и может быть использовано п ри изготовлении узлов электровакуумных приборов, Цель изобретения — повышение качества пайки за счет улучшения обезгаживания капиллярного зазора.

На фиг. 1 показано паяемое соединение; на фиг. 2 — эпюра ультразвуковых колебаний, Способ осуществляется следующим образом, В охватывающую деталь 1 вставляют охватываемую деталь 2, кольцо 3 припоя установлено над капиллярным зазором 4 выше торца 5 охватывающей детали на расстоянии

it/8l ILА/4> где il — длина волны ультразвуковых колебаний. Нагрев осуществляется индуктором 6. В процессе воздействия,,!Ы„„1639902 А1 (л!)5 В 23 К 1/06 тения — повышение качества пайки. Кольцо припоя размещают на расстоянии !/8< <А/4 от торца охватывающей детали (А — длина волны ультразвуковых колебаний). Совмещают узел ультразвуковых колебаний с плоскостью размещения кольца припоя, нагревают паяемые детали и кольцо припоя до температуры на 30 — 50 С ниже температуры плавления припоя, выравнивая температуру паяемых деталей и кольца припоя, воздействуют на них ультразвуковыми колебаниями, перемещающими кольцо припоя к торцу охватывающей детали с такой скоростью, чтобы кольцо припоя достигло торца охватывающей детали в момент начала плавления припоя. 2 ил. системой 7 ультразвуковых колебаний кольцо припоя перемещается к зазору.

Кольцо припоя размещают на охватываемой детали таким образом (с таким усилием затяжки "скрутки"), чтобы обеспечивалось его перемещение при воздействии ультразвуковых колебаний с заданной интенсивностью. При этом кольцо припоя размещают так, что узел колебаний при изменении частоты совмещен в начальный момент с плоскостью размещения кольца припоя. Ультразвуковые колебания обеспечивают перемещение кольца припоя в пучность колебаний, близку,о к торц капиллярного зазора. При расстоянии >—

4 кольцо припоя перемещается от торца охватывающей детали (из области, близкой к узлу, в пучность колебаний), а при (Л расстояние до торца охватывающей детали становится малым и кольцо не успевает на1639902 греваться до заданной температуры за время движения.

В процессе пайки паяемые детали и кольцо припоя нагревают до температуры на 30 — 50 С ниже температуры плавления припоя, выравнивая температуру паяемых деталей и кольца припоя, Снижение температуры ниже 30 С в условиях индукционного нагрева приводит к тому, что припой плавится и растекается по паяемой детали, не достигнув торца охватывающей детали.

Повышение температуры выше 50 С требует возбуждения ультразвуковых колебаний высокой интенсивности, что вызывает распыление припоя.

Пример 1. При прогреве паяемых деталей и припоя до 1023 С и возбуждении в них ультразвуковых колебаний с амплитудой 3 мкм кольцо достигает торца охватывающей детали в твердом состоянии, и необходима длительная выдержка или повышение интенсивности ультразвуковых колебаний. Увеличение времени выдержки вызывает распыление припоя.

Пример 2. При нагреве деталей и

- припоя до 1063 С припой (неэвтектического характера) практически размягчается, и при возбуждении ультразвуковых колебаний, переместившись на расстояние примерно 10-15 мм и не достигнув охватывающей детали, полностью плавится, растекаясь по паяемой детали.

Пример 3. При нагреве паяемых деталей и припоя до 1053, 1043 и 1033 С было спаяно по 10 узлов с телескопическими соединениями по предлагаемому известному способам. При проверке узлов на вакуумную плотность было установлено: из

10 паяных соединений по известному способу в 3 соединениях обнаружены течи (5 х х 10 л мкм/c), а по предлагаемому все десять образцов оказались вакуумно — плот-. ными. Кроме того, образцы подвергались металлографическому анализу, В образцах, паяных по известному способу, капилляр5 ный зазор заполнен на 3/4 своей длины, а на. внутренней поверхности стенок видно окисление, В образцах, паяных по предла. аемому способу, капиллярный зазор заполнен припоем на всю длину и на поверхности

10 не видно следов окисления.

Способ капиллярной пайки имеет следующие технико-экономические преимущества. Обеспечивается лучшее обезгаживание и качественное формирова15 ние паяного шва телескопического соединения из труднопаяемых материалов.

Повышается выход годных узлов на 20-307;.

Упрощается конструктивное выполнение оборудования для пайки в вакууме и фор20 миргазе.

Формула изобретения

Способ вакуумной капиллярной пайки телескопического соединения, включающий размещение на одном из соединяемых

25 элементов кольца припоя, нагрев соединяемых элементов и пайку с воздействием ультразвуковых колебаний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества пайки за счет улучшения обезгаживания, 30 размещают кольцо припоя на расстоянии

il/8L I Eh/4 от торца охватывающей детали, где il — длина волны ультразвуковых колебаний, нагревают соединяемые детали и кольцо припоя до температуры на 30 — 50 С

35 ниже температуры плавления припоя, совмещают узел ультразвуковых колебаний с кольцом припоя, перемещают кольцо припоя воздействием ультразвуковых колеба ний со скоростью, обеспечивающей

40 размещение кольца припоя на торце охватывающей детали в момент начала плавления припоя.

1639902

Составитель Л,Абросимова

Редактор О.Юрковецкая Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л,Пилипенко

Заказ 985 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101