Способ вакуумноплотного соединения

Способ вакуумноплотного соединения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

G Il M C A H N E < 867571

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. сон." -ву Н 380077 (22) Заявлено 04.01.80 (21) 2865051/25 — 27

3 (5I)M. К. с присоединением заявки М

В 23 К 20/14

Гооударстооииый комитет (28) Приоритет оо лолам изобретений и открытий

Опубликовано 30.09.81. Бюллетень Рй 36

Дата опубликования описания 30.09.81 (53) УДК 621.791.,66 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Лебедев, А. Я. Агольцов и В . Г. Гусельников (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВАКУУМНОПЛО ГНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Изобретение относится к технологии получения диффузионной сваркой вакуумноплотного соединения бериллиевой пластины с медным корпусом входных окон вакуумных приборов и может быть использовано в электротехни5 ческой промышленности, например, для изготовления входных окон рентгеновских трубок.

По основному авт. св. Й 380077 известен способ вакуумноплотного соединения бериллиевой пластины с медным корпусом диффузион10 ной сваркой, при котором бериллиевую пластину помещают между корпусом и вспомогательной медной деталью, соприкасающейся по периметру с корпусом, осуществляют двустороннюю диффузионную сварку бериллиевой пластины с

l5 корпусом и вспомогательной деталью и при сохранении давления, необходимого для диффузионной сварки, вспомогательную медную деталь припаивают к корпусу (1), Недостатком способа является низкая проч20 ность соединения иэ — за напряжений в бериллиевой пластине при охлаждении.

Цель изобретения — повышение прочности соединения путем снижения напряжений берил л.:с.:ой чластины при охлаждении и усталостной прочности соединения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе вакуумноплотного соединения бериллиевой п.-.астины с медным корпусом диффузионной сваркой, при котором бериллиевую пластину помегцают между корпусом и вспомогательной медной деталью, соприкасающейся по периметру с корпусом, осуществляют двустороннюю диффузионную сварку бериллиевой пластины с корпусом и вспомогательной деталью и при сохранении давления, необходимого для диффузионной сварки, вспомогательную медную деталь припаивают к корпусу, перед сваркой между корпусом и вспомогательным медньгм элементом в контакте с бериллиевой пластиной устанавливают прокладку из материала, теплофизические свойства которого близки бериллию, прокладку изготавливают из медноникелевого сплава, а в процессе охлаждения сваренного узла зону соединения гофрируют.

На фиг. 1 показано расположение соединяемых деталей до соединения; на фиг. 2, 3— сборочно — сварочное приспособление перед sa

86757 куумноплотным соединением, общий вид; на фиг. 4 — конструкция изготовленного узла с деталями сборочно- сварочного приспособления.

Устройство, реализующее способ, содержит медный корпус 1, бериллиевуто пластину 2, прокладку 3 из материала, теплофизические свойства которого идентичны бериллию, вспомогательный медный элемент 4, неподвижный шток 5 сварочной установки, верхний пуансон

6 для сварки, верхний и нижний пуансоны 7 и 8 1О для гофрирования, нижний пуансон 9 для сварки и подвижный шток 10 сварочной установки.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед сваркой на поверхность медного корпуса 1 и вспомогательного медного элемента 4 наносят слой припоя вакуумным напылением.

На нижний подвижный шток 10 сварочной установки (как показано на фиг. 2) устанавливают нижний пуансон 9 для сварки и нижний пуансон-8 для гофрирования (фиг, 3), Затем на пуансон 8 устанавливают медный корпус 1, между корпусом 1 и вспомогательным медным элементом 4 укладывают бер«ллиевую пластину

2, контактно с бериллиевой пластиной 2 размещают прокладку 3, выполненную «з материала, теплоф«зическ«е свойства которого идсит«чны бер«ллию, Далее на вспомогательный медный элемент 4 последовательно устанавливают верхний пуансон 7 для гофрирования и верхний пуансон б для сварки. В вакуумной камере сварочной установк«проводят диффузионную сварку лежду корпусом 1, вспомогательным медным элементом

4 «бер«ллиевой пластиной 2. 11ри сохранен«« давления, необходимого для диффузионной сварки, после сварки прокладку 3 припаивают к корнусу 1, бер«ллиевой пластине 2 и элементу 4, нагревая зону пайки до температуры расплавления припоя. В процессе охлаждения сваренного узла (фиг. 2) зону соединении гофрируют, увеличением сварочного давления до значений, обеспеч«вающих пластическую деформацию, необходимую для гофрирован«я (фиг. 4). Пр«охлажде«ии сварочное давление передается на пуансоны

7 и 8 для гофр«рован«я в результате того, что их выполняют из материалов, имеющих меньший температурный коэффициент расширения, чем материал пуансонов для сварки.

Благодаря применению прокладки из материала, теплофизические свойства которого близки к бериллию, снижаются напряжен«я в контакте, что повышает прочность соединения. Бла- О годаря гофрировапию зоны соединения повышается усталостная прочность соединения при термоциклических нагрузках.

Пример. Проводят вакуумноплотное соединение бериллиевых дисков с диаметром

30 мм и толщиной 0,2 мм, В качестве прокладки используют кольцо из мед«оникелевого сплааа CuNi 60, теплофиэическне свойства которо1

4 го близки бериллию. Перед сваркой на поверхности деталей, подлежащих соединению, наносят вакуумным, напылением медносеребряный припой эвтектического состава. Йа нижний подвижныи шток диффузионной установки 10 последовательно устанавливают нижний пуансон 9 для сварки, нижний пуансон 8 для гофрирования, на который контактно с бериллиевой пластиной 2 размещают прокладку 3 из медноникелевого сплава, вспомогательный медный элемент 4 и медный корпус 1.

Затем на вспомогательный медный элемент 4 последовательно устанавливают верхний пуансон 6 для сварки и пуансон 7 для гофрирования.

Собранный узел (фю.. 3) устанавливают в вакуумную камеру сварочной установки типа

A — 306,08 «осуществляют диффузионную сваро, ку при 700 С, сварочном давлении 5 кгс/мм в течение 1 мин. Затем проводят пайку при о

780 С в течение 0,5 мин при сохранении свао рочного давления, После охлаждения до 650 С зону соединения гофрируют увеличив сварочное давление до 45 кгс/см . Пуансоны для сварки изготавливают из стали 12Х18Н10, а для гофрирования — из стали РбМ5.

Испытания соединений проводят на термостойкость «вакуумную плотность при 450 С.

Пр«менение предлагаемого способа позволит увелич«ть термостойкость соединений. При изготовлен««опытно-промышленной партии входных окон детекторов рентгеновского излучения брак снизится на 30 — 36%.

Формула и зобрете««я

1. Способ вакуум«оп; отного соединения берилл«евой пластины с медным корпусом по авт, св. N380077, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности соединения путем снижения напряжений бериллиевой пласт«ны при охлажден««, перед сваркой межд> корпусом и вспомогательным медным элементом в контакте с берилл«евой пластиной устанавлива|от прокладку из материала, теплофизические свойства которого близки бер«лл«1о.

2. Способ vo п. 1, о т л и ч == ю щ «й с я тем, что, прокладку изготавливают «з медноникелевого сплава, 3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повьгшен«я усталостной прочности саед«нения, в процессе охлаждения сваренного узла зону соединен«я гофрируют.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидете-ьство СССГ М 380077, кл. В 23 К 19/00, 14.07.69.