Способ соединения стекла с металлом или со стеклом

Способ соединения стекла с металлом или со стеклом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Опубликовано 15.0182, Бюллетень М 2

f$g) + g 3

С 03 С 27/02

С 03 С 27/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Р ) УДК 666 ° 1.054. .2(088.8) Дата опубликования описания 15.01 82 (71) 3а яв итель

Московский технологический институт мясной и молочной промышленности (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ СТЕКЛА С МЕТАЛЛОМ

ИЛИ СО СТЕКЛОМ

Изобретение относится к соединению стеклянных деталей между собой или с металлическими и может быть применено при изготовлении измерительных приборов, в конструкциях различных окон, герметических вводов, а также при создании переходных соединений от стекла к металлу.

Известен способ соединения стеклоизделий посредством сварки их под давлением 10 — 12 кг/см при нагреве их до температуры, которой соответствует вязкость 10"" — 10" Пас (1).

Наиболее близким к предлагаемому является способ соединения металла со стеклом путем предварительной шлифовки заготовок, нагрева и спаивания их в вакууме при температуре ниже температуры размягчения стекла и сжимающем усилии до 1 кг/мм (2).

2.

Известные способы имеют недостатки, которые заключаются в том, что внутренние остаточные напряжения, вызванные пластической деформацией стекла под воздействием сжимающего давления, остаются в деталях и снижают эксплуатационные .характеристики сварных соединений. Даже применение медленного охлаждения по этому способу сварки сохраняет высокий уровень остаточных внутренних напряжений из-за близкой релаксационной способности стекла. Причина этого,в том,что вязкость стекла быстро возрастает при охлаждении,поэтому напряжения, возникшие в результате деформации стекла под действием сжимающей нагрузки не релаксируют, а остаются на высоком уровне и снижают работоспособность стеклянных и металлостеклянных соединений.

Цель изобретения — улучшение качества соединения.

Цель достигается тем, что соглас но способу соединения стекла с металлом или со стеклом, включающему нагрев до температуры, соответствующей вязкости стекла 10 И - 10 Пас, и спаивание в вакууме при сжимающем

20 усилии с последующим охлаждением, перед охлаждением снимают сжимающее усилие и осуществляют дополнительный нагрев на 10 — 50 С с выдержкой при этой температуре 10 — 60 мин.

25 Изобретение поясняется конкретным примером осуществления.

Для получения соединения стекла марки К-8 с нержавеющей сталью

14Х17Н2, где сталь является рамкой, Зц к которой должно быть приварено окно

897724

Ниже приведена таблица примеров осуществления способа.

Предлагаемый способ обеспечивает более высокое качество соединения, повышает эксплуатационные характеристики соединения, снижает возможность образования трещин вследствие наличия меньших остаточных внутренних напряжений в стеклянных деталях, Параметры процесса

Внутреннее напряжение в стек» ляниой детали, G y, кт/см

Температура, до котароя пройвводится натрев после снятия давления Т2 РОС

Время выдержки под давлением

t мин

Время в держкн без дав ления, 12, Соедиияезые материалы

Температура давление катрана сжатия р,кт/см

Стекло K8 +

+ сталь

14Х17Н2

600

880

150 кварцевое стекло Еу+кварцевое стаяло КУ 1080

1060

180

Стекло K8 + титан ВТ1"0 870

10

620, 20

Стекло ЛЕ 4 +

+ вливания А97 540

30

980

100

Формула изобретения мают сжимающее усилие и осуществляют дополнительный нагрев на 10-50 С

Способ соединения стекла с метал- с выдержкой при этой температуре 10лом или со стеклом, включающий на- 59

60 мин. г ев до температуры, соответствую- Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР спаивание в вакууме при сжимающем

М 211757, кл. С 03 В 23/20, 1966. во СССР тем, что, с целью улучшения качества 55 2. Авторское свидетельство С соединения, перед охл ед охлаждением сни- Р 235258, кл. С 03 С 27/02, 1966.

Составитель С.Белобокова

Редактор С.Запесочный Техред 3. Фанта

Корректор О.Билак

Заказ 11855/30 Тираж 506 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССо по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, F-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул, Проектная, 4 из стекла диаметром 40 мм и толщиной

5 мм, сварку осуществляют в установке СДВУ-40, снабженной радиационным источником. нагрева и термопарой для измерения температуры.

Соединяемые детали помещают в камеру, производят герметизацию и откачку воздуха до разрежения

1.10 мм рт.ст. Затем производят нагрев соединяемых деталей до температуры Т = 570 С и осуществляют

Сжатие деталей усилием Р = 150 кг/см.

При этих условиях производят изо— термическую выдержку s течение 20 мин.

Затем снимают полностью сжимающую нагрузку и производят дальнейший подъем. температуры до 600 С . При дос- 15 тижении указанной температуры производят выдержку в, течение 60 мин.

В течение этой выдержки иэ-за повышенной температуры релаксационная способность стекла оказывается высокой о и осуществляется снятие внутренних остаточных напряжений, вызванных. деформационными изменениями в стекле под воздействием сжимающей нагрузки, которая была приложена на первом 25 этапе. После этого детали охлаждают со скоростью 1-2 град/мин от 600 до 550сС, далее со скоростью 5-10 град/мин до температуры 150оС, затем камеру разгерметизируют и достают готовое изделие. Соединение вакуумноплотно. Измерения, внутренних остаточных напряжений в стекле по методу фотоупругости при комнатной температуре на полярископе-поляриметре

ПКС-125 дали значение (7 =9 кг/см

В то же время, величина этих напряжений в деталях, соединенных по известной технологии, оказывалась равной (2:- 18-43 кг/см и в деталях были обнаружейы трещины.