Способ диффузионной сварки тонкостенных деталей

Способ диффузионной сварки тонкостенных деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ ТОНКОСТЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ, при котором свариваемые детали сдавливают, нагревают и охлаждают в течение всего цикла сварки путем подачи охлаждае ющей среды через рабочий инструмент, отлич аЮЩийся тем, что, с цепью повышения качества сварного соединения, подачу охлаждаиоцей ведут с переменной скоростью, обратно пропорциональной глубине диффузионного слоя соединения. СО С/д эо. а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН

«Е «1) ЖВ В 23 К 20 14.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРС Т8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3518159/25-27 (22) 22 ° 10.82 (46) 15.03.84. Бюл. В 10 (72) С.Э. 3йлифер, B.Ï. Антонов, В.А. Казаков, A.Ã. Браун, В.A. Молохин.и В.Е.. Хвостов (71) Иосковский авиационный техноло гический институт им. K.Э. Циолков- .. ского .(53) 621.791.66(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР в 616089 кл. В 23 К 20/00, 12.03.76.

2. Авторское свидетельство СССР .. 9 480512, кл. В 23 К 20/00, 22.12.72 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ДИФФУЭИОННОЙ СВАРКИ

ТОНКОСТЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ, при котором свариваеьые детали сдавливают, нагревают и охлаждают в течение всего цикла сварки путем подачи охлаждающей среды через рабочий инструмент, отличающийся. тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, подачу охлаидающей среды ведут с переменной скоростью, обратно пропорциональной глубине.диффузионного слоя соединения.

1079387

Составитель В. Шаров

Редактор Н. Воловик Техред A.Áà èíåö Корректор iO. Макаренко

Заказ 1219/11 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент"„ r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к техноло-, гии диффузионной сварки в вакууме.

Известен способ сварки давлением, при котором осуществляют нагрев .и сжатие. деталей в вакууме или защитной среде (1) .

Недостатками известного способа являются неравномерный нагрев свариваемых деталей, невозможность точного контроля .и регулирования температуры в сварочной камере. f0

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ диффу- зионной сварки тонкостенных деталей, при котором свариваемые детали сдав- 15 ливают, нагревают и охлаждают в течение всего цикла сварки путем подачи охлаждающей среды через рабочий инструмент j2) .

Недостатком данного способа явля- 20 ется невысокое качество сварного соединения.

Цель изобретения, - повышение качества сварного соединения. 25

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу диффузионной сварки тонкостенных деталей, при котором свариваемые детали сдавливают,, нагревают и охлаждают в ЗО течение всего цикла сварки путем подачи охлаждающей среды через рабочий инструмент, подачу охлаждающей среды ведут с переменной скоростью, обратно пропорциональной глубине диффузионного слоя соединения.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого .способа.

В вакуумной камере 1 располагают нагреватель 2 и рабочие инструменты

{пуансоны) 3, в одном из которых вы- 4О полнены каналы 4 охлаждения с вентилями 5, регулирующие .скорость протекания охлаждающей среды. Между пуансонами устанавливают детали 6 и 7, свариваемые через промежуточную про- 45 кладку 8 °

Зона 9 соединения по его краям должна иметь диффузионный слой глу.биной, большей чем в середине.

Подача охлаждающей среды через рабочий инструмент с переменной скоростью, обратно пропорциональной глубине диффузионного слоя соединения, позволяет получить сложный профиль распределения диффундирующего материала в свариваемых деталях и таким образом повысить качество диффузионного соединения.

Hp и м е р; Способ реализуется следующим образом.

Производят диффузионную сварку кремниевых деталей 6 диаметром d< =

16 мм и толщиной 0,8 мм с фотоси- таллом 7 диаметром d2 16 мм и толщиной 0,5 мм через промежуточную прослойку золота .8 толщиной d = — 2,0 мкм, напыленной на кремний.

Соединение 9 необходимо получить с большей глубиной диффузионной зоны в центре, чем по периметру деталей.

Температура сварки 340-350 Сусилие сжатия P 3,5-3,,6 кгс/мм, давление остаточных газов в вакуумной камере Г8 = 5 10 мм рт. ст., время сварки = 30-35 мин.

Кроме общего канала охлаждения в пуансоне со скоростью хладагента (воды) М;"= 0,5 л/мин выполняют дополнительный канал по периметру пуансона. Скорость Yg хладагента меняли в уем линейно> от 0,5 л/мин в начале сварки до 2,0. л/мин в конце (2 = 3035 мин), толщина диффузионной зоны на границе фотоситалл — золото в ее центре 1,2 мкм, по периметру соединения 5 = 0,8 мкм, причем на 80% зона локализуется в золоте.

Выход годных изделий составляет

94%, причем воспроиэводимоыть электрических параметров получаемого соедн нения порядка 95%.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить качество сварного соединения..