Способ диффузионной сварки материалов

Способ диффузионной сварки материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способу сварки давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электронной , авиационной и др. промышлениостях . Изобретение позволяет интенсифицировать процесс и повысить качество соединения. Для этого обеспечивают лавинный характер экзоэлектронной эмиссии свариваемых металлов по достижении максимума тока этой эмиссии, нагружая свариваемые детали циклически . 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕа1УЬЛИН

< 11 4 В 23 К 20/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3918292/25-27 (22) 28.06.85 (46) 15.12 86, Бюл. Р 46 (71) Московский авиационный технологический институт им.К,Э.Циолковского (72) С.Э.Шлифер, В.П.Антонов, В.A.Êàçàêîâ, А. Г.Браун, В.H.Òàèðoâ и В.A.Ïðèõîä÷åíêo (53) 621.791.66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 941102, кл. В 23 К 20/16, 26,12.80.

Патент США У 3256598, кл. 29-484, 21.06.66.

„„Я0„„1276467 А "I (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ МАТЕРИАЛОВВ (57) Изобретение относится к способу сварки давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электронной, авиационной и др. промышленностях. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс и повысить качество соединения. Для этого обеспечивают лавинный характер экзоэлектронной эмиссии свариваемых металлов по достижении максимума тока этой эмиссии, нагружая свариваемые детали циклически, 4 ил.

f 12

Изобретение относится к способу сварки давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано на предприятиях электронной, авиационной и др. промьниленности.

Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение качества соединения.

На фиг. 1 показана схема осуществления способа; на фиг. 2 — график изменения тока ионной диффузии в поверхностных слоях свариваемых деталей; на фиг. 3 — график циклического приложения нагрузки; на фиг. 4 — график изменения тока экзоэлектронной эмиссии.

Способ осуществляют следующим образом.

Свариваемые детали 1 и 2 (фиг. 1) устанавливают на стол 3, подогреваемый нагревателем 4, и сдавливают пуансоном 5. К свариваемым деталям

1 и 2 прикладывают постоянное напряжение от источника питания 6. Под действием постоянного напряжения в приповерхностных слоях свариваемых деталей возникает ток ионной диффу" зии, достигающий максимума за время (фиг. 2). С этого момента сдавливание осуществляют циклически (фиг.3) с периодом, i„ = Т вЂ”,. paBHbM Bpe мени достижения максимума тока экзоэлектронной эмиссии I э э (фиг. 4), — момент достижения тока экзо 2 электронной эмиссии. Время достижения максимума тока экзоэлектронной эмиссии (I ) определяют конкретно э.э для каждого свариваемого материала.

Ток ионной диффузии, проходящий через зону соединения, контролируют микроамперметром 7. Суммарное время сварки определяют из условия получения з качественного соединения.

Благодаря циклическому нагружению с момента достижения максимума тока ионной диффузии с периодом, равным времени достижения максимума тока экзоэлектронной эмиссии, экзоэлектронная эмиссия, обусловленная движением дислокаций к поверхности, приобретает лавинный характер, увеличивая концентрацию дислокаций на по76467 2

5

30 верхности на 2-3 порядка и обеспечивая получение полного физконтакта, чем достигается интенсификация процесса и повышение качества соединения.

Пример. Производили диффузионную сварку монокристаллического германия диаметром 10 мм, толщиной

0,2 мм, с окисной пленкой, толщиной

50 А ориентации (1001, R = 0,05 мкм (обработка поверхности по 14 кл.) со стеклом С 50-2, R = 0,04 мкм (обработка поверхности по 12 кл.), диаметром 10 мм, толщиной 1,2 мм на следующих режимах: температура сварки

Т = 653 К; усилие сжатия (постоянное)

Р, = 10 MIIa; циклическая составляющая усилия сжатия Р„ = 3,0 MIla; постоянное напряжение U Ä = 1 кВ; максимальный ток ионной диффузии через зону соединения I„, = 80 мкА; максимальный ток экзоэмиссии Еэ, „ „

40 мкА; время достижения максимума тока ионной диффузии, = 2,5 мин; период цикла нагружения — 30-35 с (пик экзоэмиссии у

1 германия приходится на Т = 653 К); количество циклов нагружения 15; общее время сварки (без времени нагрева и охлаждения, когда U не приложевн. но) э = 10 мин.

Механические испытания показали, что прочность зоны соединения не ниже

20 NIIa.

Формула изобрете ния

Способ диффузионной сварки материалов, при котором детали нагревают до температуры сварки, прикладывают к ним постоянное напряжение для создания ионного тока диффузии между соединяемыми поверхностями и сдавливают, отличающийся тем,"что, с целью интенсификации процесса и повышения качества соединения, с момента достижения максимума тока ионной диффузии сдавливание осуществляют циклически с периодом, равным времени достижения максимума тока экзоэлектронной эмиссии на поверхностных слоях свариваемых деталей.

1276467

Составитель В. Петросян

Редактор М. Бандура Техред JI.0ëåéíèê Корректор И, Муска, Заказ 6618/1О Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4