Металлокерамический узел

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (t>> 543644 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.12 75 (21) 2301111/ЗЗ с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.01. 7 Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 17.05.77 (51) М. Кл. C04a 37!02

Гасударственный квинтет

Совета Мнннстров СССР по делам нзооретеннй н открытнй (72) Авторы изобретения

В. Д. Павлова, В. К. Ерошев и Л. В. Макарова (71) Заявитель (54) МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИИ УЗЕЛ центрируются напряжения, вызванные разностью термических коэффициентов линейного расширения материала манжеты и изолятора. Неравномерное распределение напряжений в спае и несимметричное приложение нагрузки снижает термомеханическую надежность металлокерамического сная и узла в целом.

Целью изобретения является повышение механической прочности металлокерамических узлов и

1О симметричное распределение напряжения относительно наружного и внутреннего диаметра соединения.

Для этого в металлокерамическом узле с торцовым соединением, включающем керамический

15 изолятор, соединенный с фланцем через металлическую манжету, манжета выполнена в виде кольца, имеющего Т вЂ” образное сечение.

При этом горизонтальная составляющая манжеты может быть выполнена на конус с сужением к краю соединения.

Манжета может быть использована в случае компенсированного и некомпенсированного соединечия.

При этом механические нагрузки, цействующне

25 на узел, будут передаваться через цилиндрическую

Изобретение относится к области техники соединения разнородных материалов и, в частности, соединения металла с керамикой и может найти применение в электронной, радиоэлектронной и приборостроительной промышленности.

Известны металлокерамические узлы с торцовыми соединениями как компенсированными, так и некомпенсированными, в которых для соединения керамического изолятора с металлическим фланцем узла используют манжету à — образной или U— образной формы.

Дчя обеспечения термической и мехачической надежности сная металла с керамикой толщина манжеты не превышает 0,5 — 0,8 мм (1) или0,13 — 0,35 мм (2). Приведенные технические решения являются наиболее близкими к данному.

Недостатком таких узлов является малая механическая прочность под нагрузкой вследствие недостаточной жесткости узла, которая зависит от толщины применяемой манжеты, а также от à — образной или U — образной формы ее, что создает дополнительный изгибающий момент относительно сная..

Под действием нагрузки максимальные н .--.тряжения возникают в месте выхода манжеты из зоны сная и могут вызвать его надрыв. В этом же месте кон(53) УДК 666.798.2(088.8) 543644 часть Т вЂ” образной манжеты, расположенной симметрично относительно металлокерамического сная, не вызывая изгибающего момента и распределяясь равномерно по обе стороны от центра спая.

Толщина горизонтальной составляютцей Т вЂ” образной манжеты может быть манимальной, равной 0,1 — 0,3 мм, так как она не является вакуумноплотной оболочкой, а служит только для соединения вертикальной составляющей Т вЂ” образной манжеты с поверхностью керамики. Тогда механическая прочность металлокерамического соединения и его термостойкость значительно возрастает.

С целью дальнейшего уменьшения напряжений по краям металлокерамического сная и увеличения его механической прочности горизонтальная составляющая может иметь переменное сечение, уменьшающееся от центра сная к периферии от 0,3 мм до 0,1 — 0,5 мм.

С целью дальнейшего повышения механической прочности металлокерамического узла крепление изолятора к металлическому фланцу может осуществляться через две манжеты Т вЂ” образного сечения, которые соединены с основанием симметрично относительно наружного и внутреннего диаметра спая.

На фиг. 1а изображен металлокерамический узел с торцовым некомпенсированным соединением; на фиг. 1б — то же, горизонтальная составляющая манжеты имеет переменное сечение; на фиг. 1в — в узел входят две манжеты Т вЂ”; на фиг. 2а — металлокерамический узел с торцовым компенсированным соединением; на фиг. 2б — то же, с двумя манжетами Т вЂ” образного сечения.

Металлокерамический узел состоит из керамического изолятора 1, манжеты 2, имеющей Т вЂ” o5разное сечение, фланца 3 и компенсаторных колец 4.

При приложении нагрузки усилие от фланца 3 к изолятору 1 будет передаваться через Т вЂ” образную манжету 2 симметрично относительно наружного и внутреннего диаметра сная, не вызывая изгибающего момента и концентрации напряжений по краям сная.

Механическая прочность и термостойкос ь предлагаемых металлокерамических узлов с торцо. вым соединением значительно превосходит механичесг,, прочность и термостойкость металлокера„::;еских узлов с торцовым соединением, выполненных с использованием à — или U — образных

Формула изобретения

1. Металлокерамический узел с торцовым соединением, включающий керамический изолятор, соединенный с фланцем через металлическую манжету, отличающийся тем, что, сцелыоповышения механической прочности узла и симметричного распределения напряжений относительно наружного и внутреннего диаметров соединения, манжета выполнена в виде кольца, имеющего Т вЂ” образное сече30 ние.

2. Узел по и. 1, отличающийся тем, что горизонтальная составляющая манжеты выполнена на конус с сужением к краю соединения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1. Преснов В. А. и др. Керамика и ее спаи с металлом в технике, М, "Атомиздат", 1969 r., стр.

149, 150.

2. Патент США Р 3125 698, Класс 313 — 220, от

1964 г. (прототип).

40 манжет.

Так, прочность на растяжение узла диаметром 50 мм с медной Т вЂ” образной манжетой толщиной 0,3 мм и шириной зоны соединения 6,5 мм составляет 1990 кг/см, что превышает прочность узла с а

à — образной манжетой и некомпенсированным спаем в среднем в 4 раза, а с à — образной манжетой и компенсированным спаем — в 3 раза.

Термостойкость узла с Т вЂ” образной манжетой составляет для компенсированного сная 100-115 циклов при — 600 — 20 С и превышает термостойкость узла с à — образной манжетой и некомпенсированньм спаем в 9 раз, а с компенсированным

2 спаем — в 1,5раза.

543644

Составитель Н. Соболева

Техред А. Демьянова

Корректор С. Болдижар

Редактор Л. Народная

Заказ 6123/52

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 732 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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