Способ получения охватывающих металлокерамических спаев

Способ получения охватывающих металлокерамических спаев

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пайке, в частности к получению несогласованных слоев металла с керамикой. Цель изобретения - расширение технических возможностей получения металлокерамических узлов (МКУ). Перед пайкой керамической детали с охватывающей ее металлической деталью на выступающем конце последней выполняют канавку, примыкающую к соединяемому участку. Канавка может быть расположена на внешней или на внутренней поверхности металлической детали, ее стенки могут быть перпендикулярны поверхности металлической детали либо наклонены по отношению к последней. Канавка может быть также V-образной, а ее основание располагаться в плоскости, проходящей по краю соединяемого участка. Способ расширяет возможности выбора материала для охватывающей детали МКУ и снижает ограничение ее размеров. Наличие канавки повышает устойчивость спаев в МКУ к различным тепловым воздействиям. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4612469/31-27 (22) 02.! 2.88 (46) 07.12.90. Бюл. ¹ 45 (71) Кабардино-Бал ка рски и госуда рствени ы и у ни верс итет

{72) Н. Я. Диденко и И. Н. Сергеев (53) 621.791.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 156038, кл. В 23 К 1/12, 1961. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОХВАТЫВАЮЩИХ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕС КИХ

СПАЕВ (57) Изобретение относится к пайке, в част ности к получению несогласованных слоев металла с керамикой. Цель изобретения— расширение технических возможностей получения металлокерамических узлов (МКУ) Изобретение относится к пайке, в частности к получению несогласованных спаев металла с керамикой, преимущественно вакуумно-плотных, в которых металлическая деталь, охватывая керамическую, выступает за плоскость ее торца по крайней мере с одной стороны, и может применяться в приборо- и машиностроении, электронной, электротехнической и других отраслях промышленностии.

Цель изобретения — расширение технических возможностей получения металлокекерамических узлов (МКУ).

Перед пайкой керамической детали с охватывающей ее металлической на выступающем конце металлической детали выполняют канавку (преимущественно на наружной поверхности перед сборкой МКУ), примыкающую к участку соединения деталей

МКУ. Ближнюю к этому участку стенку канавки целесообразно для плавного снижения напряжений в торцовых кромках керамической детали выполнять с наклоном к зоне сопряжения.

„„Я0„„1611622 А1

Перед пайкой керамической детали с охватывающей ее металлической деталью на вы ступающем конце последней выполняют канавку, примыкающую к соединяемому участку. Канавка может быть расположена на внешней или на внутренней поверхности металлической детали, ее стенки могут быть перпендикулярны поверхности металлической детали либо наклонены по отношению к последней. Канавка может быть также

V-образной, а ее основание распологаться в плоскости, проходягцей по краю соединяемого участка. Спосоо ряс пирясT возможности выбора материала для охватывакнцсй детали МКУ и снижает ограничение ее размеров. Наличие канавки повышает устойчивость спаев в МКУ к различным тепловым воздействиям. 4 з.п. ф-лы. 6 ил.

Выполнение канавки технически проше в исполнении, я по своему действию по сути равнозначно уменьшснию толщины выступающего конца мета.fëè÷åcêoé летали, как в способе-прототипе. )то практически снимает ограничения ня толщин и длину выступающего конца используемой при получении

МКУ металлической летали, устраняет необходимо Tb в компенс.ирующем конце и тем самым способствует счцественному расширению технических возможностей.

На фиг. показана канавка прямоугольной формы, выполненная перпендикулярно оси металлической детали; }l3 фиг. 2 канавка прямоугольной формы, выполнен яя с наклоном по отношению к оси металлической детали; на фиг. 3 — канавка l -образного сечения; на фиг. 4 †- канавка с наклоном стенки, обращенной к соединяемому участку; на фиг. 5 — вариант с -образной канавкой на внутренней поверхности; на фиг. 6 вариант МКУ с двумя разного видя выступающими концами металлической детали и двумя

Ъ-образными канавками разной глубины

1611622 (она зависит, в частности, от толщины и профиля стенки выступающих концов), рас положенными по обе стороны области соединения.

Способ осуществляют следующим образом.

В начале на поверхности металлического цилиндра 1 в необходимом месте известным приемом, например путем пропила, резания, роликовой прокаткой и т.п. выполняют ка:навку 2. Глубину последней выбирают с таким расчетом, чтобы в момент обжатия керамической детали — диска 3 деформация (изгиб) выступающего конца металлической детали нЕ приводила к разрушению керамической детали н зоны 4 контакта (спая), а воспринималась перешейком 5.

П редварительное (перед сборкой деталей

МКУ) выполнение канавки является предпочтительным, поскольку исключает всякую случайность повреждения керамической дета ли, особенно если в качестве последней используются прецизионные дорогостоящие, сапфировые диски. Однако, если толщина стенки металлического цилиндра достаточно велика, а размеры диэлектрического диска это позволяют, возможно выполнение канавки и по завершении сборки составляющих

МКУ деталей, хотя в этом случае возможны некоторые трудности при выполнении данной операции.

Поскольку перешеек 5 при своем изгибе может оказывать определенное силовое воздействие на угловую кромку 6 диска 3 (для

МКУ с односторонне выступающим концом,,фиг. 1- — 5) или на кромки 6 и.7 (для МКУ с двумя выступающими концами, фиг. 6), а также на прилегающие к этим кромкам зоны

4 контакта, то для компенсации этого воздействия обращенную к области соединения стенку канавки целесообразно выполнять наклонной, пересекающей торцовую плос кость и отсекающей при этом верхнюю, обращенную к канавке, кромку области соединения, уменьшая ее толщину по сравнению с остальной центральной ее частью (например, фиг. 2 и 4) и, соответственно, сжимающие усилия. Таким образом, указанное воздействие перешейка компенсируется уменьшением толщины примыкающей к нему области и связанным с этим пропорциональным снижением сжимающих усилий, в результате чего последние равномерно распределяются (появляется возможность регулировать данное распределение) по всей длине контактной зоны 4.

После выполнения канавки по изветсной технологии осуществляют сборку металлической и керамической деталей (помещая при необходимости между ними припойную прослойку) и последующее их соединение па йкой.

Способ апробирован на примере соеди; кения сап ировых дисков диаметром 41 мм н толщинои 1,8 и 2 мм и диаметром 26 мм при толщине 3 мм с коваровым цилиндрами длиной 30 мм и толщиной стенки 1,5 и 2 мм.

На цилиндре выполняли кольцевые канавки с образованием перешейка толщиной 0,3—

0,5 мм и шириной 1 мм.

Сравнения на вакуумную плотность и термостойкость полученных соединений с соединениями, изготовленными по известной технологии, при толщине стенки выступающего конца металлической детали -0,5 мм показали идентичность их свойств.

Применение изобретения расширяет воз15 можность выбора материала для охватывающей детали узла и уменьшает ограничения на ее размеры, позволяет использовать для получения МКУ металлические детали с одинаковой по длине толстой стенкой, обеспечивая, в частности в последнем случае, возможность выполнения на выступающем конце МКУ различных конструктивных элементов — резьбы, технологических отбортовок и т.п.

Кроме того, перешеек между областью

25 соединения и выступающим концом может выполнять функцию как теплового сопротивления, уменьшающего влияние термических ударов на спаи, в моменты приваривания

МКУ к другому изделию, так и функцию демпфера, защищающего зону соединения дета30

55 лей МКУ от механических воздействий при выполнении указанных конструктивных элементов и иных, например сборочных, работ, что в целом способствует повышению ресурса работоспособности металлокерамических соединений.

Формула изобретения

1. Способ получения охватывающих металлокерамических спаев, в которых охватывающая керамическую деталь металлическая деталь выступает за пределы соединяемого участка по крайней мере с одной стороны соединения, отличающийся тем, что, с целью расширения технических возможностей получения металлокерамических узлов, на поверхности выступающей части металлической детали перед пайкой выполняют канавку, примыкающую к соединяемому участку.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что канавка выполнена на внешней поверхности металлической детали.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что обращенная к участку соединения стенка канавки наклонена в ее сторону.

4. Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что канавка выполнена V-образной.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что основание канавки расположено в плоскости, проходящей по краю участка соединения.

161l622

Ф г. б

Составитель Л. Абросимова

Редактор О. 1Орковецкая Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 3797 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101