Способ диффузионного соединения корундовой керамики

Способ диффузионного соединения корундовой керамики

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварке, в частности к диффузионному соединению, и может быть использовано для получения металлокерамических соединений, работающих при повышенных температурах. Для повышения выхода годных соединений сваривают корундовую (ВК-94-1) керамику через алюминиевую прокладку путем сборки, сжатия, нагрева до температуры 450°С, выдержки и охлаждения. Охлаждение проводят ступенчато со скоростью 6-20°С/ мин и выдержкой между ступенями. Причем в процессе выдержки осуществляют 3-5 термоцикла с той же скоростью при снятии давления сжатия, а перепад температур в процессе охлаждения и термоциклирования выбирают по формуле От (1- VM)/EM(G:M - ok), где AT - разность уровней температур данной ступени охлаждения; Ем - модуль упругости материала прокладки при данной температуре; VM - коэффициент Пуассона материала прокладки; ак, ам - КТЛР керамики и прокладки соответственно; С - коэффициент, равный 1,1-1,2. При соединении ВК94-1 выход годных составил 83-95%. 1 табл.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК () 9) (! 1) (sx)s С 04 В 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4700364/33 (22) 03.04.89 (46) 07.10.92. Бюл, М 37 (75) С. П. Русин и Н, Е. Макаров (56) Метелкин Н; И и др. Сварка керамики с металлами. М„Металлургия, 1977, с. 89.

Каракозов Э. С. и др. Диффузионная сварка керамики с алюминиевыми сплавами. — Сварочное производство, N 11, 1982, с. 8 — 9. (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОГО СОЕДИНЕНИЯ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ (57) Изобретение относится к сварке, в частности к диффузионному соединению, и может быть использовано для получения металлокерамических соединений, работающих при повышенных температурах. Для повышения выхода годных соединений сваривают корундовую (ВК-94-1) керамику через алюминиевую прокладку путем сборки, Изобретение относится к сварке, в частности к диффузионному соединению, и может быть использовано для получения металлокерамических соединений, работающих при повышенных температурах, Целью изобретения является повышение выхода годных соединений и их термо- механических свойств.

Цель достигается тем, что охлаждение иэделия осуществляется путем поэтапного снижения температуры, причем интервал температур между уровнями температур этапов такой, что в металлической прокладке создаются термонапряжения, достигшие предела текучести материала прокладки при данной температуре, в результате прокладка деформируется и остаточные напряжения снижаются до допустимого уровня, Пример, Две пластины из керамики тира ВК вЂ” 94 — 1 толщиной 2 мм и диаметром сжатия, нагрева до температуры 4500С, выдержки и охлаждения, Охлаждение проводят ступенчато со скоростью 6 — 20 С/ мин и выдержкой между ступенями, Причем в процессе выдержки осуществляют 3 — 5 термоцикла с той же скоростью при снятии давления сжатия, а перепад температур в процессе охлаждения и термоциклирования выбирают по формуле ЛТ=С а, (1yM)/EM(

Ем — модуль упругости материала прокладки при данной температуре; 㠄— коэффициент

Пуассона материала прокладки; а, а

КТЛР керамики и прокладки соответственно; С вЂ” коэффициент, равный 1,1-1,2. При соединении ВК94 — 1 выход годных составил

83 — 95% 1 табл.

20 мм были соединены с помощью длффузионной сварки через алюминиевую прокладку толщиной 0,5 мм при 450 С.

После сварки в одном случае нагрев был выключен сразу же после осуществления диффузионного соединения, а в другом случае после соединения охлаждение проводилось поэтапно, причем перепад температур между уровнями температур соседних этапов охлаждения выбирался в зависимости от предела текучести, модуля упругости материала прокладки, величин ТКЛР материала прокладки и керамики при данной температуре по формуле

ЛТ=С () (1- „)/Е,(а„— а,)), где ЛТ вЂ” разность уровней температур для соседних ступеней;

a> — предел текучести материала прокладки при температуре данной ступени охлаждения;

1766884

Составитель С. Кохан

Техред М.Моргентал

Корректор А. Мотыль

Редактор

/ - - мФ : -4 ФФ " ":" l " Мю Мж м °

Заказ 3518 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

" " ..""вз"=мг жжт"

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

Š— модуль упругости материала прокладки при данной температуре;

uM — коэффициент Пуассона материала прокладки; а и а — термические коэффициенты линейного расширения керамики и прокладки соответственно;

С вЂ” поправочный коэффициент, равный

1,1-1,2.

Время выдержки на каждом уровне температур составляло 30 — 60 с. Скорость охлаждения между этапами 6 — 20 град/мин, причем при более низких температурах изза повышения прочности керамики скорость охлаждения была выше.

Данные приведены в таблице.

Эффективность предлагаемого способа заключается в снижении остаточных напряжений и соответственно повышении выхода годных сварных соединений.

Формула изобретения

Способ диффузионного соединения корундовой керамикиг через металлическую прокладку, включающий сборку, сжатие, нагрев сборки до температуры сварки, выдержку и охлаждение, о т л и ч а ю щ и v с я тем, что, с целью повышения выхода годных соединений и их термомеханических свойств, охлаждение проводят ступенчато со скоростью 6-20 С/мин с тремя-пятью термиче5 скими выдержками, причем в процессе выдержки осуществляют 3 — 5 термоцикла с той же скоростью при снятии давления сжа тия в интервале температур ЛТ, который рассчитывают по формуле

10 ЛТ=С о (1 — v>)/Е (а — ак)), где ЛТ вЂ” разность уровней температур для соседних ступеней, о;

oi — предел текучести материала прокладки при температуре данной ступени ох15 лаждения, Š— модуль упругости материала прокладки при данной температуре;

v< — коэффициент Пуассона материала прокладки; ам, а — термические коэффициенты линейного расширения керамики и прокладки соответственно;

С вЂ” коэффициент, равный 1,1-1,2, после чего вновь прикладывают давление и

25 продолжают охлаждение.