Способ изготовления проницаемого элемента

 

Изобретение относится к испытаниям на герметичность и может быть использовано для контроля суммарной негерметичности изделий, заполненных контрольными жидкостями, в том числе труднолетучими. Цель изобретения - повышение чувствительности и сокращение расхода технологической жидкости. Изделие заполняют контрольной жидкостью, создают вокруг него объем накопления, который заполняют технологической жидкостью, в качестве которой используют жидкость с температурой кипения ниже, чем у контрольной жидкости. Повышают давление в изделии, нагревают технологическую жидкость до температуры, превышающей температуру кипения, а температуру изделия поддерживают ниже температуры конденсации технологической жидкости, после выдержки пары технологической жидкости вместе с проникшими через микродефекты парами контрольной жидкости конденсируют, определяют количество контрольной жидкости в растворе и судят о герметичности изделия. 3 з.п.ф-лы. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 M 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868211/28 (22) 21.09.90 (46) 30,10.92. Бюл. № 40 (71) Институт физической химии им. Л.B.Ïèсарже вского (72) Л.И.Бударин, В,К,Бухтияров, В,Л.Куцевич, А,В.Шульженко и Н.А.Сидорова (56) Костюк П.Г. Микроэлектронная техника.

Изд.АН СССР, 1960, с.8.

Авторское свидетельство СССР

¹ 879344, кл. G 01 M 3/00, 1981. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА (57) Изобретение относится к испытаниям на герметичность и может быть использовано для контроля суммарной негерметичности иэделий, заполненных контрольными жидкостями, в том числе труднолетучими.

Изобретение относится к технологии изготовления проницаемых элементов. предназначенных для имитации сквозных дефектов конструкций из активных металлов и сплавов, Такие элементы могут быть использованы в заводских лабораториях и научно-исследовательских учреждениях при разработке технологических процессов контроля герметичности изделий, изготовленных из таких конструкционных материалов, а также при исследовании факторов. влияющих на качество контроля.

Наиболее часто в качестве проницаемых элементов-имитаторов используют оптически прозрачные капил .яры, химически инертные по отношению к заполняющим их средам. которые изготавливают вытяжкой стеклянных трубок в процессе их разогрева,,,5U„„1772643 А1

Цель изобретения — повышение чувствительности и сокращение расхода технологической жидкости. Изделие заполняют контрольной жидкостью, создают вокруг него объем накопления, который заполняют технологической жидкостью, в качестве которой используют жидкость с температурой кипения ниже, чем у контрольной жидкости, Повышают давление в изделии, нагревают технологическую жидкость до темп ературы, превышающей температуру кипения, а температуру изделия поддерживают ниже температуры конденсации технологической жидкости, после выдержки пары технологической жидкости вместе с проникшими через микродефекты парами контрольной жидкости конденсируют, определяют количество контрольной жидкости в растворе и судят о герметичности изделия. 3 з.п.ф-лы.

Такой подход допустим при моделировании поведения технологических сред или а дефектоскопических материалов в микрока- с,4 налах сквозных дефектов, когда взаимодействием между этими материалами и стенками каналов можно пренебречь, то есть в случаях химической инертности реальных конструкционных материалов по от- + " ношению к технологическим средам и дефектоскопическим материалам.

Однако а ремкак такой модене не пред- „ ( ставляется возможным предсказать особен- д ности поведения веществ в каналах дефектов из активных металлов и сплавов. способных участвовать во взаимодействиях. Поэтому задача создания проницаемых элементов-имитаторов сквозных дефектов в иэделиях, изготовленных из активных кон1772643 струкционных материалов, весьма актуальна.

Наиболее близок к предлагаемому по. технической сущности и достигаемому эффекту способ изготовления проницаемых элементов, который включает нагрев заготовки со сквозным цилиндрическим отверстием и осаждение на стенки отверстия слоя металла при продувке отверстия газом. B качестве источника металла используют металлоорганическое соединение. разлагающееся при нагреве.

Полученные таким образом проницаемые элементы могут быть использованы исключительно для имитации сквозных дефектов конструкций из чистых металлов, что существенно сокращает технологические возможности.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения использования в качестве металла конструкционных сплавов, Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления проницаемого элемента, заключающемся в том, что нагревают заготовку с цилиндрическим отверстием и осаждают на стенки отверстия слой металла, продувая это отверстие газом, согласно изобретению, используют заготовку в виде трубки из тугоплавкого стекла, а осаждение металла на стенках отверстия осуществляют путем введения в отверстие стержня из конструкционного сплава и нагрева заготовки до температуры плавления сплава, продувку отверстия осуществляют импульсно инертным по отношению к сплаву газом до растекания расплава по стенкам отверстия, и после растекания расплава нагревают металлизированный участок заготовки до температуры перехода стекла в пластичное состояние, прекращают продувку и оттягивают металлизированный участок трубки до достижения заданной пропускной способности элемента.

Дополнительные отличия заключаются в том, что перед введением стержня в отверстие заготовки отверстие продувают сухим инертным газом, а также в том, что используют стержень цилиндрической или полуцилиндрической формы, Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Изготовление проницаемых элементовимитаторов сквозных дефектов, полностью металлизированных изнутри алюминиевым сплавом АМг 6, осуществляется следующим образом.

Исходными материалами для получения таких проницаемых элементов могут служить отрезки трубок из тугоплавкого стекла

50 марки П-15 ("пирекс") с внутренним диаметром, .например 3 мм, толщиной стенки 0,5 мм и длиной 50 мм, а также листовые образцы сплава марки АМгб толщиной, например

5 мм. Внутреннюю поверхность трубок предварительно обезжиривают промывкой в ацетоне. Листы сплава разрезают на полоски длиной 15-20 мм и шириной около 5 мм, из которых путем механической обработки изготавливают цилиндры длиной около 5 мм и диаметром около 2,8 мм.

Цилиндрический образец сплава размещают в средней части отрезка стеклянной трубки, При слабой продувке полости аргоном нагревают эту часть трубки в пламени газовой горелки до начала плавления сплава (около 450 С). На время плавления сплава подачу газа прекращают, а по окончании процесса, когда уменьшающимся в обьеме расплавом перекроется канал стеклянной трубки. импульсно возобновляют продувку канала трубки аргоном. При этом внутренняя поверхность стеклянной трубки в направлении продувки полностью покрывается тонким слоем сплава AMr 6.

Непрерывно продувая полость трубки аргоном, нагревают ее металлизированный участок до температуры перехода стекла в пластичное состояние (примерно 620 С), после чего подачу газа прекращают, выводят трубку из зоны нагрева и резко оттягивают расплавленный участок трубки со слоем сплава до получения капилляра необходимых размеров. В результате получают длинный стеклянный капилляр, металлизированный изнутри слоем сплава в виде полого цилиндра, плотно прилегающего к стенке стеклянного капилляра.

Полученный металлизированный капилляр разрезают на отрезки необходимой длины (как правило, равной толщине конкретного изделия — обьекта контроля на герметичгность), каждый из которых калибруют каким-либо известным методом. После этого проницаемые элементы используют в качестве имитаторов сквозных дефектов при разработке технологических процессов контроля герметичности сварных конструкций из алюминиевого сплава марки АМг6.

Изготовление проницаемых элементовимитаторов сквозных дефектов, частично металлизированных изнутри алюминиевым сплавом. АМгЗ, осуществляется следующим образом.

Исходными материалами для получения таких проницаемых элементов могут служить отрезки трубок из стекла марки ДГ-2 тех же геометрических размеров и листовые образцы сплава марки АМгЗ (температура плавления такая же) такой же толщины. От1772643 личие в подготовке образца сплава состоит в том, что механическОй обработкой полосок сплава получают полуцилиндры диаметром около 2,8 мм.

Полость стеклянной трубки продувают сухим инертным газом, например аргоном, после чего полуцилиндрический образец сплава размещают в средней части трубки и по вышеописанной методике металлизируют стенку канала трубки сплавом АМг 3.

Использование исходной формы сплава в виде полуцилиндра способствует тому, что в расплавленном состоянии сплав лишь частично перекрывает канал стеклянной трубки. Поэтому при импульсной продувке инертным газом полость трубки металлиэируется исключительно в нижней части (при горизонтальном расположении стеклянной трубки). Такая форма слоя сплава (в виде полого полуцилиндра) сохраняется как при нагреве металлизированного участка трубки до температуры перехода стекла в пластичное состояние (пример. о 635 С); так и при оттягивании расплава: нного участка трубки.

После разделения на отрезки необходимой длины и калибровки каждого иэ отрезков, полученные проницаемые элементы-имитаторы сквозных дефектов с частично металлизированной сплавом АМг3 внутренней поверхностью используют для спектральных исследований кинетики и механизма взаимодействия стенок дефектов с дефектоскопическими материалами при разработке технологических процессов КоНтроля герметичности сварных конструкций из сплава АМг 3.

В зависимости от марки конструкционных металлов или сплавов, из которых изготовлены объекты . контроля на герметичность, проницаемые элементы для отработки технологических процессов контроля могут быть также выполнены из различных алюминиевых, алюмомагниевых, магниевых и им подобных легких металлов или сплавов, В каждом конкретном случае материал стеклянной трубки-заготовки подбирают таким образом, чтобы температура перехода стекла в пластичное состояние была большей температуры плавления выбранного металла или сплава.

Таким образом, предлагаемый способ изготовления проницаемых элементов позволяет получать элементы-имитаторы сквозных дефектов из реальных конструкционных металлов и сплавов, Использование же таких проницаемых элементов способствует разработке эффективных технологических процессов подготовки конструкций к испытаниям на герметичность и процессов контроля герметичности конструкций.

Формула изобретения

1. Способ изготовления проницаемого элемента, заключающийся в том, что нагревают заготовку с цилиндрическим отверстием и осаждают на стенки отверстия слой металла, продувая это отверстие газом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей пу20 тем обеспечения использования в качестве металла конструкционных сплавов, испольэуют заготовку в виде трубки из тугоплавкого стекла, а осаждение металла на стенках отверстия осуществляют путем введения в отверстие стержня из конструкционного сплава и нагрева заготовки до температуры плавления сплава, продувку отверстия осуществляют импульсно инертным по отношению к сплаву газом до растекания расплава по стенкам отверстия, и после растекания расплава нагревают металлизированный

35 участок заготовки до температуры перехода стекла в пластичное состояние, прекращают продувку и оттягивают металлизированный участок трубки до достижения заданной пропускной способности элемента, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед введением стержня в отверстие заготовки отверстие продувают сухим инертным газом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют стержень цилиндрической формы.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют стержень полуцилиндрической формы.

Составитель А.Шульженко

Техред M.Moðãåíòàë Корректор И.Шмакова

Редактор

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

Заказ 3838 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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