Способ диффузионной сварки металлов в вакууме

 

О П И С А Ы И Е (1)941}02

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бовз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 450668 (22) Заявлено 26.12.80 (21) 3224427/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

В 23К 20/16

УАаР твенный комитет (23) Приоритет по делак4 изобретении (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25 (53) УДК 621.791.66 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.07.82 (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ МЕТАЛЛОВ

В ВАКУУМЕ

Изобретение относится к технологии диффузионной сварки и может быть использовано в электронной.и электротехнической промышленности для соединения неметаллов между собой и с металлами.

Из основного авт. св. № 450668 известен способ диффузионной сварки металлов в вакууме с предварительным нагревом деталей в разведенном состоянии, при котором, с целью интенсификации процесса сварки и улучшения качества соединения, в процессе предварительного нагрева на детали подают переменное высоковольтное напряжение, а свариваемые поверхности предварительно покрывают металлом с низким напряжением ионизации i(1).

Недостатком способа является относительно высокая температура (500 — 1500 С) сварки для обеспечения направленного переноса паров металла и потока термоэмиссионных электронов для развития эффективных процессов активации, сокращающих время сварки. При более низких температурах сварки по этому способу процесс термоэмиссии электронов протекает очень медленно, что ухудшает качество соединения при сварке неметаллических материалов между собой и с металлами.

Цель дополнительного изобретения повышение качества соединения путем уменьшения температуры нагрева при сварке неметаллических материалов между собой и с металлами.

Цель достигается тем, что в способе диф5 фузионной сварки металлов в вакууме с предварительным нагревом деталей в разведенном состоянии, при котором в процессе предварительного нагрева на детали подают переменное высоковольтное напря10 жение, а свариваемые поверхности предварительно покрывают металлом с низким напряжением ионизации, используют покрытие островной. структуры толщиной о

40 — 80А, а высоковольтное напряжение подают величиной, соответствующей электрическому полю 10З вЂ” 104 В.см — .

На чертеже представлена схема осуществления способа.

20 Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно на соединяемые поверхности свариваемых деталей 1 наносят покрытие 2 и 3 островной структуры. Затем свариваемые детали 1 устанавливают в вакуумную камеру сварочной установки, нагревают в разведенном состоянии до температуры сварки и через электроды 3 прикладывают к ним высоковольтное напряжеЗ0 ние от источника питания 4, При этом на

941102

Формула изобретения

Составитель В, Петросян

Техред А. Камышникова

Корректор Н. Федорова

Редактор Е. Хейфиц

Заказ 1229/3 Изд. М 203 Тираж И51 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 соединяемых поверхностях между островками покрытия появляется электрическое поле определенной величины, которая зависит от величины высоковольтного напряжения. Снятие высоковольтного напряжения производят в момент контакта свариваемых деталей.

Благодаря использованию покрытия осто ровной структуры толщиной АΠ— 80А и высоковольтному напряжению, соответствующему электрическому полю 10з — 104 В.

° см —, возникает процесс экзоэлектронной эмиссии за счет надбарьерной эмиссии электронов из островка в островок, что активизирует процесс диффузионной сварки и позволяет повысить качество соединения при уменьшении температуры нагрева.

При использовании покрытия толщиной о более 80А резко снижается качество сварного соединения, которое объясняется тем, что структура покрытия приближается к сплошной. Наносить покрытие толщиной о менее 40А нецелесообразно, ввиду дороговизны процесса его нанесения. При плотности электрического поля 10 В см †процесс экзоэлектронной эмиссии развивается недостаточно активно, при плотности выше

104 В см — происходит пробой за счет электродугового разряда.

Пример. На сварочной установке с радиационным источником нагрева типа

СДВУ-40 проводили диффузионную сварку пластин с размерами 40Х30Х1,5 мм из стекла типа К-8 для разработки технологии герметизации индикаторных приборов.

Предварительно на соединяемые поверхности пластин вакуумным напылением в печи ВП-10М наносили металлические покрытия островной структуры толщиной

40 — 80А.

Перед сваркой на пластины, нагретые до 300 С, подавали переменное высоковольтное напряжение, равное 4,5 кВ, от источника питания типа БП-150.

5 После нагрева в течение 5 мин. соединяемые пластины были сдавлены сварочным давлением, равным 0,1 кго/ммз. Снятие высоковольтного напряжения было проведено в момент контакта свариваемых поверхно10 стей.

Анализ качества соединений показал, что предложенный способ сварки улучшает вакуумную плотность соединений на 30 — 35% за счет снижения температуры сварки с

15 520 С до 300 С и уменьшения при этом остаточных сварочных напряжений в соединении на 30 — 40 .

Использование изобретения позволяет повысить качество соединения и снизить

20 температуру нагрева при сварке неметаллов между собой и с металлами.

Способ диффузионной сварки металлов в вакууме по авт. св. Кв 450668, отличаюшийся тем, что, с целью повышения качества соединения путем уменьшения температуры нагрева при сварке неметаллических материалов между собой и с металлами, используют покрытие островной струко туры толщиной 40 — 80А, а высоковольтное напряжение подают величиной, соответст35 вующей электрическому полю 10 — 104 В.

"см-1.

Источники иноформации, принятые во внимание при экспертизе

40 1. Авторское свидетельство СССР

Мв 450668, кл. В 23К 19/00, 17.03.72 (прототип).