Способ диффузионной сварки

Способ диффузионной сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в злектронной, авиационной и других отраслях промьшшенности. Целью изобретения является снижение температуры сварки и повышение качества сварного соединения. Для ее достижения свариваемые детали - неметалл (диэлектрик) и металл приводят в контакт, сдавливают, нагревают. Прикладывают к ним постоянное напряжение перпендикулярно соединяемым поверхностям: на металл +, на диэлек« трик -. При сварке свариваемые детали подвергают воздействию быстрых нейтронов или V-лучей. Облучение осуществляют интегральным потоком нейтронов плотностью нейтрон/см с энергией 0,5-10 МзВ или -облучением с энергией 0,1-1,1 МэВ-до дозы Р. В результате облучения электросопротивление неметалла в процессе сварки снижается, 2 з,п. ф-лы. с $ (Л со х х со

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 23 К 20/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4075030/31-27 (22) 10.06.86 (46) 07.11.87. Бюл. Р 41 (71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э.Циолковского (72) С.Э. Нлифер, А. Г. Браун и В.П. Антонов (53) 621.791.66 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 617965, кл. В 23 К 20/24,26.04.77.

Патент США Р 3256898,. кл. 228-193, 21.01.66. (54) СПОСОБ дИФфуЗИОННОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электронной, авиационной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является снижение температуры сварки и повышение качества сварного соединения. Для ее достижения свариваемые детали — неметалл (диэлектрик) и металл приводят в контакт, сдавливают, нагревают.

Прикладывают к ним постоянное напряжение перлендикулярно соединяемым поверхностям: на металл +", на диэлек трик -". При сварке свариваемые детали подвергают воздействию быстрых нейтронов или -лучей. Облучение осуществляют интегральным потоком нейт(4 (7 2 ронов плотностью 10 -! 0 нейтрон/см с энергией 0,5-! 0 МэВ или -облучением с энергией О, 1-1, 1 МэВ .до дозы

4 6

10 -10 P. В результате облучения электросопротивление неметалла в процессе сварки снижается. 2 з.п. ф-лы.

С:

1З4

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть ис.попьзовано в электронной, авиационной и других отраслях промы7иленности.

Цель изобретения — снижение температуры сварки и повышение качества сварного соединения.

Способ осуществляют следующим образом.

Свариваемые детали устанавливают в сварочную камеру диффузионной установки, создают в ней вакуум, детали сдавливают, нагревают до температуры сварки, перпендикулярно к свариваемым поверхностям прикладывают постоянное напряжение (+" на металле) и в процессе сварки снижают электросопротивление неметаллического материала интегральным потоком нейтронов плотностью 10 — 10 нейтрон/см с энер14 С7 гией 0,5-10 МэВ или g-oáëó÷eíèåì дозой 10 — 10 P. с энерг.ией 0,1-1,1 МэВ.

После сварки детали охлаждают и извлекают из камеры.

Благодаря снижению электросопротивления неметаллического материала повышается качество сварного соединения при пониженных температурах сварки, обусловленное большой величиной электрического поля на границе неметалл — металл, т.е. боrree активным формированием физического контакта соединяемых поверхностей.

Кроме того, облучение в процессе сварки в электростатическом поле существенно увеличивает ионный диффузионный ток через границу металл— диэлектрик, что вызывается возрастанием копичества свободных носителей (электронон и ионов) и их подвижности. Результатом увеличения ионного диффузионного тока является расширение переходной диффузионной зоны соединения металл — неметалл, достижение более высокой прочности сварки.

Для.облучения необходимо применять такие частицы, которые могут вызвать объемный эффект, т.е. проникают глубоко в материал. Быстрые электроны, ионы,g, -частицы и тому подобное имеют глубину проникновения в вещество очень малую (доли миллиметра) и не могут дать существенного объемного эффекта при облучении реальных деталей, подвергающихся сварке, в связи с этим для получения объемного эф"9 31 2 фекта необхо,симо применять нейтроны или —. сучсс.

Облучение интегральным потоком нейтронов плотностью меньше 10 нейтt4

t) рон/см или энергией F. меньше О, 5 МэВ практичес ки не дает уменьшения электрос опротивления диэлектрика. Облучение интегральным потоком нейтронов

17 г плотностью больше 10 нейтрон/см и энергией Е больше 10 МэВ приводит к возникновению объемных дефектов диэлектрика, т.е. к необратимому ухудшению его свойств.

Облучение $ --лучами с энергией больше 1,1 МэВ либо дозой более 10 Р приводит к повышению пострадиационной электропроводности, охрупчиванию неметаллического материала. Облучение "-лучами с энергией меньше 0,1 МэВ и дозой менее 10 P практически не дает уменьшения электросопротивления неметаллического материала.

Пример 1. Производят диффу25 зионную сварку цилиндрических образцов из керамики (полированной ) высотой 20 мм с Al (торцовое соединение) диаметром 16 мм, вы< отой 2 мм (с окисным слоем 200-300 Л) по режимам: о температура сварки Tce = 500 С, усиг лие сжатия Р = 1,0 кгс/мм, время

t = 15 мин, постоянное напряжение — 500 В, ионный диффузионный ток

Ií = 120 мкА.

4 г waxc

35 .

В проце сге сварки образцы подвергают облучению интегральным потоком

14 г нейтронов плотностью 10 нейтрон/см с энергией 1,0 МэВ.

Пример 2. Производят диффузионную сварку цилиндрических образцов из < текла толщиной 10 мм (обработка по 712) с коваром (торцовое соединение) диаметром 12 мм, толщи45 ной 2 мм (с окисным слоем толщиной

0,5 мкм) по режимам: Т = 450 С, P = 0,5 кгс/мм, с. = 10 мм, U

425 O, I, 120 мкА

В процессе сварки проводят ) -облу50 чение свариваемых образцов от обычного кобальтового источника с1! -лучей с мощностью дозы 10 Р/ч.

Время облучения равняется времени сварки 1О мин, энергия 2|--иэлуче5 . " ния Е = 1,0 МэВ, доза облучения 10

Механические испытания снаренны:с образцов показывают повышение качес.тва сварного соединения.

Составитель Т. Олесова

Техред Л. Олийнык Корректор М. Демчик

Редактор И. Горная

Заказ 5217/12 Тираж 970 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 13499

Формула изобретения

1. Способ диффузионной сварки неметаллических материалов с металлаВ ми, при котором перпендикулярно к свариваемым поверхностям прикладывают постоянное напряжение, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью снижения температуры сварки и повыше- 10 ния качества соединения, электросопротивление неметаллическоro материала в процессе сварки снижают.

2. Способ по и ° I о т л и ч а ю— шийся тем, что снижение электросопротивления осуществляют облучением интегральным потоком нейтронов плотностью 10 — 10 нейтрон/см с энерц <т г гней 0,5-10 МэВ.

3. Способ по и. l, о т л и ч а юшийся тем, что снижение электросопротивления осуществляют -облучением с энергией О, 1-1,1 МэВ до дозы

10 -10 P.