Способ холодной сварки давлением разнородных материалов

Способ холодной сварки давлением разнородных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварке давлением и может быть использова- Ио в электронном приборостроении при изготовлении акустооптических устройств, элементов оптических к вакуумных , систем. Цель изобретения улучшение качества соединений и упрощение оборудования для холодной сварки давлением разнородных материалов. На предварительно обработанные в вакууме соединяемые поверхности наносят металлические покрытия и приводят их в соприкосновение. Материа- . лом покрытия могут служить свинец, олово или их сплавБ. Процесс ведут при соотношении параметров Р -t $ - 5-10-Э Па с, где Р - давление в вакуумной камере, Па; t - время,с, прошедшее от момента нанесения пленок до момента их контактирования. Для реализ ации способа не требуется сверхвысокий вакуум, удельные давления , необходимые для сварки невысоки , что исключает разрушение свариваемых деталей. g

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 23 К 20/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4224501/,31-27 (22) 08.04.87 (46) 30.12.88.Бюл. N 48 (7I) Институт физики АН ЛатвССР (72) А.А.Симановский и Я.Е.Маникс (53) 621.791.66 Г088.8) (56) Патент США У 3798746, кл. 228-116 1974.

Голего Н.Л, Схватывание металлов в высоком вакууме ° — Автоматическая сварка, 1965, В 3, с.18-20. (54) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ CBAPKH ДАВЛЕНИЕМ РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к сварке давлением и может быть использоваНо в электронном приборостроении при изготовлении акустооптических устройств, элементов оптических и вакуумных систем. Пель изобретения„„SU„, 14476IÎ А1 улучшение качества соединений и упрощение оборудования для холодной сварки давлением разнородных материалов.

На предварительно обработанные в вакууме соединяемые поверхности на носят металлические покрытия и приводят их в соприкосновение. Материалом покрытия могут служить свинец, олово или их сплавы. Процесс ведут при соотношении параметров P ..t

- < 5 10 > Па с, где Р— давление в вакуумной камере, Па; t — - время,с, прошедшее от момента нанесения пленок до момента их контактирования.

Для реализации способа не требуется сверхвысокий вакуум, удельные давления, необходимые для сварки невысоки, что исключает разрушение свариваемых деталей.

1447610

Изобретение относится к электронному приборостроению и может быть использовано при изготовлении акустооптических устройств, элементов оптических и вакуумных систем, включающих соединение разнородных твердых . материалов при помощи металлической связующей прослойки.

Целью изобретения является улучшение качества соединений и упрощение оборудования для его реализации.

Способ заключается в том, что на предварительно механически Обработанные до высокого класса чистоты 15 (К „ <0,03 мкм), соединяемые поверхности, промытые в дистиллированной воде и органических растворителях, в вакууме наносят металлическое покрытие. Затем осуществляют сварку в вакууме при комнатной температуре и давлении ниже предела текучести покрытия. Материал покрытий выбирается экспериментально. При этом параметром, служащим критерием оценки 25 йригодности материала покрытий, является отношение yq / 6» где у — по-. верхностная энергия, мДж/м ; 6 2 . предел текучести, МПа.

-Материал покрытия, использование которо"o целесообразно как показали эксперименты, должен иметь значение у / 6 не ниже 80 мДж/м /МПа.Та

1 кими значениями этого параметра обладают следующие материалы: свинец, олово, сплавы олово-свинец. Указанные материалы покрытий, кроме того, имеют низ "ую адсорбционную способность что позволяет обеспечить неОбходимую чистоту контактирующих +0 40 верхностей к моменту их соприкосновения. Произведение значений вакуума и времени, прошедшего от момента нанесения пленок до момента их контактировання,выбирают из эксперименталь- 45 но полученного соотношения

Р t < 5.10 Па с, где Р - давление в вакуумной каме50 рею Па1

t -- время, прошедшее от момента нанесения пленок до момента их контактирования, с.

При t 10-15 с (время, дос55 таточное для приведения свеженанесенных пленок соединяемых материалов в соприкосновение) для достижения требуемого качества сварки необходима давление в вакуумной камере лишь 5 (10 з — 10 + ) Па.

Взаимодействие пленок, приведенных в контакт, при более низком вакууме или при t > 200-250 с, т.е. при значении P t 5 10, обеспечивает незначительную прочность полученных соединений, что свидетельствует о том, что степень вакуума и время выдержки в нем свеженанесенных пленок являются критическими параметрами.

Пример. Получение соедине- . ния сваркой давлением акустооптических монокристаллов ТЕВЬЕ-TI.I. Проводили механическую обработку поверхности соединяемых материалов акустооптических монокристаллов TLВг-TLI до получения среднего отклонения профиля R < 0 03 мкм. Затем образцы промывали в дистиллированной воде, спирте, высушивали и закрепляли в устройстве для сварки, позволяюшем осуществлять строго плоскопараллельное касание соединяемых поверхностей.

Устройство помещали в вакуумную камеру. При дав,-пении в камере 5 Па проводили обработку поверхностей в тлеющем разряде с целью обеспечения достаточно высокой адгезии к,ним металлических покрытии, При достижении рабочего давления 10 Па íà обе соединяемые поверхности путем термического испарения в вакууме при скорости конденсации 5 нм/с наносили покрытие из свинца, олова или сплавов свинец-олово толщиной не менее

0 1 мкм. Далее образцы беэ нарушения вакуума приводили в контакт при давлении 0,5 мПа в условиях комнатной температуры. Незначительные удельные давления исключают воэможность повреждения соединяемых деталей. Время выдсржки образцов под нагрузкой составляло 5-10 с. Время от момента нанесения пленок до момента их контактиро.алания не превышало 10-15 с, При испытании полученных соединений на отрыв их прочность составляла 30-.40 мПа, причем разрушение развивалось по границе неметаллической пленки с основой, минуя зону схватывания пленок.

С применением предлагаемого способа соединяли также образцы иэ стекла, ситалла, ниобата лития размером до 20 х 20 мм .

Применение способа холодной сварки давлением разнородных материалов

1447610

Формула изобретения

Р.й - 5 .10 З,Па с, 15

Составитель В.Зотин

Редактор М.Циткига Техред M.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 6789/16 Тираж 922

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЗЯТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 позволяет отказаться от использования оборудования для сверхвысокого вакуума и снизить удельное давление, необходимое для сварки, что исклю5 чает разрушение свариваемых деталей.

Способ холодной сварки давлением разнородных материалов, включающий предварительную механическую обработку соединяемых поверхностей, нанесение в вакууме на обе соединяемые поверхности металлических покрытий и приведение их в контакт без нарушения вакуума при комнатной температуре и давлении ниже предела текучести материала покрытия, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества соединения и упрощения оборудования путем снижения степени вакуума, в качестве материала для покрытий используют свинец, олово или сплавы свинец-олово, а процесс сварки ведут при соотношении параметров где Р— давление в вакуумной камере, Па;

Г - время, прошедшее от момента нанесения пленок до момента их контактирования, с.