Способ диффузионной сварки оксидной керамики или стекла с металлом

Способ диффузионной сварки оксидной керамики или стекла с металлом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электротехнической, авиационной, электронной и других отраслях промьшшенности. Целью изобретения является повышение качества соединения. Свариваемую поверхность металлической детали насьщают ионами кислорода, а поверхность детали из керамики или стекла - ионами металла в стехиометрическом соотношении, соответствующем составу окисла соединяемого металла. Поверхность керамической детали насыщают также ионами легкоокисляющегося металла. Обработанные детали устанавливают в сварочную камеру и соединяют их диффузионной сваркой. Количество вводимых ионов металла и кислорода должно соответствовать образованию оксидного слоя. 1 3.п. ф-лы. i (Л 00 00 а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (51)4 В 23 К 20/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

:(21) 4023302/31-27 (22) 18,02.86 (46) 23.06,87. Бюл, 9 23 (71 ) Московский авиационный технологический институт им. К.Э.Циолковского (72) А.Г.Браун, В.А.Бачин, С.Э.Шлифер, А.E.Ëèãà÷åâ и А.А.Лозован (53) 621. 791.66 (088.8) (56) Диффузионная сварка материалов.:

Справочник,/Под ред. Н.Ф.Казакова.

M.: Машиностроение, 1981, с. 227- 229.

Конюшков Т.В. и др. Диффузионная сварка в электронике. — М..: Энергия, 1974, с . 100-101. (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ ОКСИДНОЙ КЕРАИИКИ ИЛИ СТЕКЛА С ИЕТАЛJI0M (57) Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электротехнической, авиационной, электронной и других отраслях промьппленности, Целью изобретения является повышение качества соединения. Свариваемую поверхность металлической детали насыщают ионами кислорода, а поверхность детали из керамики или стекла — ионами металла в стехиометрическом соотношении, соответствующем составу окисла соединяемого металла. Поверхность керамической детали насыщают также ионами легкоокисляющегося металла. Обработанные детали устанавливают в сварочную камеру и соединяют их диффузионной сваркой. Количество вводимых ионов металла и кислорода должно соответствовать образованию оксидного слоя. 1 з.п. ф — лы.

1318369

BHKg5t Заказ 2458/10

Тираж 975 Подписное

Производств.-полиграф. пред-е, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электротехнической, авиационной, электронной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение качества соединения.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно свариваемую поверхность металлической детали насьпцают ионами кислорода, а поверхность детали из керамики или стекла — ионами металла в стехиометрическом соотношении, соответствующем составу окисла металла, В частном случае насыщение поверхности керамики осуществляют ионами легкоокисляющегося металла. Затем детали размещают в камере установки диффузионной сварки, создают в ней вакуум, нагревают, сжимают и осуществляют изотермическую выдержку.После сварки детали охлаждают и извлекают из камеры.

При внедрении ионов кислорода в поверхность свариваемой металлической детали на ней создается избыток концентрации кислорода, а при облучении керамики или стекла ионами металла на поверхности керамики (стекла) создается слой, обогащенный этим металлом.

В процессе диффузионной сварки этих материалов происходит взаимная диффузия кислорода и металла с образованием прочного переходного слоя оксидов, что позволяет повысить качество соединения, Количество вводимых ионов металла и кислорода должно находиться в стехиометрическом соотношении, необходимом для образования переходного слоя оксидов, так как введение количества ионов кислорода, большего или меньшего,. чем стехиометрическое соотношение, приводит либо к избытку кислорода и возможному образованию газовой пористости переходного слоя, либо к недостатку кислорода в структуре переходного оксидного слоя, что может вызвать уменьшение прочности соединения, Для обеспечения более интенсивного протекания химических реакций в зоне соединения при сварке малоактивных металлов (имеющих малое сродство к кислороду) с керамикой или стеклом целесообразно проводить облучение керамики (или стекла) ионами другого металла — активного, т,е. имеющего большое сродство к кисло1О

Энергию ионов и дозу облучения (плотность тока и время облучения) подбирают из необходимой толщины переходного окиснога слоя экспериментальным путем для каждой пары соединяемых материалов.

Пример. Производят диффузионную сварку алюмооксидной керамики с коваром, Предварительно свариваемую поверхность ковара насыщают ионами кислорода, а свариваемую поверхность керамики — ионами железа при энергии ионов Е = 55 кэВ, плотности тока I = 0,2 мА/см и времени

25 — 40 мин в стехиометрическом соотношении, соответствующем окислу металла РеО. Обработанные детали сваривают диффузионной сваркой по следующему режиму: Тп =1373 К; Р=10 мПа;

t =30 мин. Прочность соединения

1б5 МПа. При насьпцении свариваемой поверхности керамики ионами легкоокисляющегося металла — титана прочность соединения увеличивается до

35 178 МПа. формула изобретения

1. Способ диффузионной сварки оксидной керамики или стекла с металлом, при котором свариваемую поверхность металла предварительно окисляют, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сое45 динения, осушествляют предварительное насьпцение свариваемой поверхности металла ионами кислорода и поверхности керамики или стекла ионами металла в стехиометрическом соотношении, соот50 ветствующем составу окисла металла.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что насьпцение поверхности керамики осуществляют ионами легкоокисляющегося металла,