Способ изготовления вакуумного выключателя

Номер патента: 938756

Автор: Синзо

Есть еще 4 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯХ ПАТЕНТУ Союз СоветскииСоциалистическихРеспублик938756(31) 35166/75 (33) Япония 35168/75 Опубликовано 23,06,82. Бюллетень 23 до делам иаверетеннй и открьпий(53) УЛ,1(621, 316, ,54(088.8) Дата опубликования описания 23.06.82 Иностранец инзо Сакумо(72) Автор изобретения Япон Иностранные фирмабусики Кайся Иейденся"(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАКУУМВЫКЛОЧАТЕЛЯ талями, а именно: между цилиндрическим изолирующим корпусом и верхней "торцевой крышкой, между сильфоном инижней торцевой крышкой, между силь фоном и подвижным токоподводом, между верхней торцевой крышкой и вспомогательной торцевой пластиной, междувспомогательной торцевой пластиной инеподвижным токоподводом, между нес подвижным токоподводом и неподвижным электрическим контактом, междуподвижным токоподводом и подвижнымэлектрическим контактом предусмотрено наличие какого-либо подходящего 5 твердого припоя для герметическойпайки. остатком известного способа явего сложность.ласно этому способу до выполнеарки или пайки между ком акуумного выключателя ка ент должен быть подвергн е водородом для исключен ия в нем кислорода. Длядимо поднять температуру до ляетс Со ц ния с тами компо работ сутст необхпоненждыйут об"ия приэтого Изобретение касается способов изготовления вакуумных выключателей, а конкретнее - способов изготовления вакуумных выключателей с применением наиболее подходящего к материалу каждой детали твердого припоя для герметической пайки в вакууме,Известен способ изготовления вакуумного выключателя, состоящий из операций закрепления верхней и нижней торцевых крышек на соответствующих торцах цилиндрического изолирующего корпуса, установки сильфона на нижней торцевой крышке, установки с опорой на сильфон. подвижного токо- провода, верхний конец которого снабжен подвижным электрическим контактом, и закрепления неподвижного токоподвода, на нижнем конце которого установлен неподвижный электрический контакт, на верхней торцевой крышке при помощи вспомогательной торцевойпластины т.11.При изготовлении известного вакуумного выключателя между его де.Ре-Ы-сплав Ре-М-Со-сплав Ре-сплав Ре-Сг-сплав Сц сплав. Ад в твердый припой х СО в твердый припой о Ац - твердый припой о о фо - отсутствие изменений;х - наличие трещин;1%А - наличие значительного количества трещин,Таблица Ре-сплав В вакууме х В водороде 3 о формула изобретения ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения. технологии за счет перехода на двухстадийную пайку и повыше -ния надежности выключателя в эксплуатации, между металлизированными уча-.стками оболочек и торцевыми крышками,верхний концом сильфона и верхнимконцом. подвижного токоподвода, нижним концом сильфона и нижней торцевой крышкой, вспомогательной меднойторцевой пластиной и верхней торцевойкрышкой вводят указанный припой с темтемпературой пайки 950-1000 С, производят нагрев выключателя до температуры интервала пайки припоя с одновременным вакуумированием до 10 10торр, после чего между вспомогательной торцевой пластиной и верхней торцевой крышкой, соответствующими токоподВодами и контактами вводятвторой припой из сплава меди и серебУсловий пайки Толщина ни Ре-М-Со-сплавкелевогопокрытия 1 х - наличие трещин;7+о - отсутствие трещин. Способ изготовления вакуумного выключателя путем соединения твердым припоем сплава меди или золота цилиндрической оболочки из керамики с металлизированными участками на торцах, дискообразных торцевых металлических крышек, снабженных отверстиями в центре и выполненных из сплава железо - никель или железо - кобальт - никель, коэффициент расширения которых равен коэффициенту расширения обов лочки, сильфонов из сплава железо - хром, неподвижных и подвижных токоподводов из меди, вспомогательной торцевой медной пластины, неподвижного и подвижного медных контактов, далее нагревают выключатель до заданной температуры пайки с одновременным вакуумированием, о т л и Ре-И 1-сплав Ре-Сг-сплав22 938756 21ра с температурой пайки 600-900 ОС и проиэводят нагрев до температурного интервала пайки второго припоя с одновременным вакуумированием выключателя до 10 -10 торр. Источники информации,принятые во внимание при эксйертиэе 1. Патент США И 3700812,з кл. 200-166 С,. 1972.3 938900 фС,.а затем понизить ее примернодо 500 ОС и выдержать до истеЧениягазов,Затем необходимы сборка обработанных указанным путем отдельных частей, сварка и создание в оболоцкеразрежения; создание для окончательно собранного вакуумного выключателя условий покрытия; просушка путем,повышения температуры выключателя от.температуры окружа 1 ощей среды до ч 0 Св течение 16 ч с выдержкой в течениеч ч и откачкой для поддержания разрежения. 756 10 обходимо применять токоподвод, выполненный из медного сплава, который характеризуется широким интервалом температуры пайки, а температуру вакуумной пайки следует определять вИ зависимости от самой низкой температуры материала сильфона, который выполнен из желеэохромового сплава,2 30 33 40 43 30 Ы В зависимости от материала деталей вакуумного выключателя используют твердые припои различных сортов. Результаты практического применения различных стандартных твердых припоев для пайки в вакууме (температурный интервал пайки - приблизительно 600- 1000 С) в отношении соединяемых материалов показаны в табл. 1.Из табл. 1 видно, что приведенные далее уплотнительные вакуумные твердые припои, обладающие низкой температурой плавления, в частности припои 1-4, нельзя применять в отношении Сплава, состоящего из железа и хрома (железохромового сплава), с высоким температурным интервалом пайки. Твердые припои с высокой температурой плавления, в частности припои 5-9, нельзя применять в отношении серебра (серебряного сплава) с низким температурным интервалом пайки. Таким образом, температурный интервал пайки в значительной степени зависит от материала сильфона, который выполнен из Велезохромового сплава, и материала электрических контактов, которые выполнены из сплава меди медного сплава) или серебряного сплава.Что касается температуры вакуумной пайки, то тепло передается нагреваемому участку, в основном,посредством излучения, следовательно, этот участок трудно нагреть в корбткий промежуток времени. Кроме того, вследствие необходимости равномерного нагрева участка в качестве факти-, ческой температуры пайки в вакууме следует считатьвеличину, полученную путем добавления к температуре текучести примерно 50 ф С.Из изложенного ясно, что в случае одновременно пайки всех деталей вакуумного выключателя температуру пайки в вакууме следует определять наосновании самой низкой температурысильфона, принимая также во внимание,что токоподводы выполнены из медного сплава. Следовательно, в этом случае приемлемыми могут служить припои 5-9.Это доказывает, что при изготовлении вакуумного выключателя путем одновременной пайки всех деталей нехарактеризующегося более высокой температурой пайки,. чем другие металлы. Кроме того, при осуществлении уплотнительной вакуумной пайки желательна полная герметичность для обеспечения высокой надежности в работе вакуумного выключателя,Изучение влияния твердого припоя (т. е., содержащего серебро - серебряного припоя) на герметичность вакуумной пайки желеэоникелевых сплавов показывает, что в присутствии, расплавленного серебряного припоя на поверхности желеэоникелевого сплава происходит сильная перколяция серебряного припоя на границе между зернами основного материала, а при наличии растягивающего напряжения (наружное или внутреннее усилие, например термическое напряжение, которое возникает при пайке металлов с различными коэффициентами герметического расширения) в основном материале может иметь место еще более интенсивная перколяция серебряного припоя на границе между зернами основного материала, в результате чего наблюдается тенденция к образованию трещин восновном материале,Для выяснения причин этого процесса после пайки основного материалабез гальванического покрытия илиплакировки металла определяли наличие трещин в основном материале,обусловленное перколяцией серебряного припоя на границе между зернами основного материала. Температуру пайки определяли исходя из типов припоя и основного материала, а испытываемое основным материалом растягивающее напряжение составило 1-12 кг/мм. Реэуль9387 таты этой проверки представлены втабл. 2.Припой, содержащий медь, обозначен кае медный припой, а припой, содержащий золото - как золотой, причем ни медний, ни золотой припой несодержат серебра.Из табл. 2 видно, что трещиныобразуются только при использованиисеребряного припоя. При изменении 10величины растягивающего напряженияв пределах упомянутого диапазонабыли получены результаты, идентичные приведенным, помимо соответствующего изменения момента появления 15трещин. В некоторых случаях появившиеся на поверхности основного материала трещины распространяютсявнутрь основного материала, в результате чего очень часто он оказывается 20, непригодным,Затем определяли наличие трещин восновном материале в случае применения серебряного припоя на основномматериале, покрытом никелем, при таких же условиях, как и описанные, Полученные результаты приведены втабл, 3.Таким образом, при герметическойпайке в вакууме неизбежно образование трещин в основном материале, который представляет собой железоникелькобальтовый или железоникелевыйсплав, несмотря на наличие никелевого покрытия, но в случае пайки в среде водорода трещин не образуется,При этом рассмотрению подверглипоперечные разрезы спаянных участковосновного материала в случае пайки ввакууме и пайки в среде водорода. Вслучае вакуумной пайки слои никелевого покрытия отделяются от поверхностиосновного материала разрушаясь поддействием припоя, вследствие чего серебряный припой перколируется в щели,появляющиеся благодаря разрушению,и вступает в непосредственный контактс основным материалом, Таким образом,перколяция на границе между зернамиосновного материала приводит к образованию трещин, Такие же результаты получают при увеличении толщины никелевого покрытия, например, до значениясвыше 10 мкм, Эта значительная толщина слоя никелевого покрытия на основ 55ном материале обуславливает снижениеплотности покрытия, возрастание разницы термического расширения, увеличение его стоимости и расхода време 56 6ни на изготовление. Следовательно, применение никелевого покрытия на основном материале при вакуумной пайке не дает положительного эффекта.Наоборот, пайка в среде водорода свободна от указанных недостатков, потому цто слой никелевого покрытия препятствует перколяции серебряного припоя в основной материал. Разница между вакуумной пайкой и пайкой в среде водорода в отношении воздействия серебряного припоя на основной материал обусловлена в основном их температурным режимом, а именно, припайке в среде водорода нагреваемый участок нагревается быстро путем конвекции и радиации. Поэтому время нагрева достаточно мало, например, находится в пределах 1 мин, а температура пайки может быть равной температуре текучести или несколько ее превышать, Помимо высокоэффективного охлаждения время плавления припоя соответственно укорачивается, вследствие чего не происходит заметной диффузии и перколяции припоя,Но при вакуумной пайке, когда нагреваемый участок нагревают только за счет излучения, его трудно нагреть за короткое время. Поэтому температура пайки в вакууме заметно превышает температуру пайки в среде водорода, а эффект охлаждения оказывается значительно ниже. Таким образом, время плавления припоя удлиняется достигая например получаса, в результате чего возрастает степень диффузии припоем,из-за чего могут появиться трещины,Следующей проверкой припоя, содержащего серебро, явилось исследование причин появления трещин в основном материале при использовании серебряного припоя на основном материале из железоникелькобальтового сплава,железа. железоникелевого сплава. Когда серебряный припой находится в расплавленном состоянии на поверхностиосновного материала, он перколируетв мелкие трещины или шероховатыеучастки основного материала и в клиновидную границу между зернами основного материала,Степень упомянутых перколяции и диффузии припоя возрастает при наличии средства и чувствительности основного материала и серебряного припоя друг к другу. Бсли основной материал испытывает растягивающее напряжение, степень упомянутых перко938756 ляций и диффузии возрастает ещебольше.,Наоборот, медный и золотой припой,не содержащий серебра, тонко диспергируются и равномерно перколируютна границе между зернами основногоматериала. При этом образуется благоприятный для пайки диффузионный слой.Избирательной перколяции на границемежду зернами, как это имеет место в 1 Ослучае серебряного припоя, не наблюдается. Даже при возникновении в основном материале растягивающих напряжений трещины не появляются,Медный и золотой припои, не содержащие серебра, могут быть использованы для пайки вакуумного выключа-.теля, от которого требуется высокаянадежность в работе и герметизация.Совершенно очевидно, что при этом 20отсутствует необходимость в никелировании основного материала.Несмотря на различные достоинства, пайка в среде водорода характеризуется также некоторыми недостат зками, которые сопряжены с осуществлением паяльных работ. Так, существует необходимость после пайки производить откачку с созданием вакуумазаданной глубины, а это означает проведение дополнительной производственной операции, которая необязательна при вакуумной пайке, пайка в среде водорода сопряжена с возникновением опасных явлений, Кроме того, припой для пайки в среде водорода, содержащий марганец, не может быть исполь"зован в качестве припоя для вакуумнойпайки вследствие протекания химическойреакции между водородом и марганцем.0Все это приводит к тому, что серебряный припой не может быть использо,ван для пайки между торцевыми крышка-.ми, выполненными из железоникелевогоили железоникелькобальтового сплава,Ии цилиндрическим изолирующим корпусомиз кремния, Наоборот, медный припой.для пайки на этих участках вполнепригоден, Иедный и золотой припоипригодны и для пайки между нижнейторцевой крышкой и сильфоном, и между фнижней торцевой крышкой и экраном.Медный и золотой припои могут бытьиспользованы также для пайки между. сильфоном, который выполнен из железохромового сплава, и подвижным токоподводом из меди, Каждый из припоев, а именно медный, золотой и серебряный, могут быть использованы 8для пайки между электрическими контактами из медного сплава и контактом из меди.Однако в случае необходимости одновременной пайки всех деталей прерывателя следует применять припои с перекрывающимися температурными интервалами пайки, вследствие чего при этом можно использовать медный или золотой припой. Цель изобретения - упрощение технологии за счет перехода на двухстадийную пайку и повышение надежностивыключателя в эксплуатации,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу изготовлениявакуумного выключателя, при которомсоединяют твердым припоем сплава меди или золота цилиндрическую оболочку из керамики с металлизированнымиучастками на торцах, дискообразныеторцевые металлические крышки, снабженные отверстием в центре и выполненные из сплава железо - никель или железо - кобальт - никель, коэффициент термического расширения которыхравен коэффициенту термического расширения оболочки, сильфоны из сплава железо - хром, неподвижный и подвижный токоподводы из меди, вспомогательную торцевую медную пластину,неподвижный и подвижный медные контакты, далее нагревают выключательдо заданной температуры пайки с одновременным вакуумированием, вводятмежду металлиэированными участкамиоболочки и торцевыми крышками, верхним концом сильфона и верхним концом подвижного токоподвода, нижним концом сильфона и нижней торцевой крышкой, вспомогательной торцевой пластиной и верхней торцевой крышкой припой из сплава меди или золота, исключая серебро, с температурой пайки 950-10006, производят нагрев выключателя до температурного интервала пайки припоя с одновременным вакуумированиеи выключателя до 10-10 торр,после чего между вспомогательной торцевой пластиной и верхней торцевойкрышкой, соответствующими токоподводами иконтактами вводят второй припой из сплава меди или серебра с температурой пайки 600"900 С, и производят нагрев выключателя до температурного интервала пайки второго припоя с одновременным вакуумированиемвыключателя до 10 -1 О торр.10 938756 10 30 35 45 50 На фиг. 1 схематически представлен вакуумный выключатель, продольный разрез; на фиг, 2 - неподвижный электрический контакт, опирающийся на неподвижный токоподвод, продольный разрез; на фиг. 3 - предварительная сборка деталей для второй операции пайки после осуществления первой операции пайки деталей; на фиг. характеристики температурного интервала пайки каждой детали вакуумного выключателя.Вакуумный выключатель содержит цилиндрическую изолирующую оболочку 1 и пару дискообразных ( верхнюю и нижнюю)торцевых крышек 2 и 3, с которыми оболочка 1 прочно и герметически соединена. Присоединительный участок 1, который отформован по периферии дискообразной верхней торцевой крышки 2, включает участок 1 а, который выгнут перпендикулярно относительно поверхности верхней торцевой крь 1 шки, и горизонтально выгнутые участки 46. Первый твердый припой 5, который представляет собоймедный сплав и золотой сплав, не содержащий серебра, помещают между присоединительным участком 1 и металлизированным участком б, наличие которого предусмотрено на верхней стороне изолирующей оболочки 1. Соединительный участок 7, который отформован по кромке дискообразной нижнейторцевой крышке 3, включает участок7 а, выгнутый перпендикулярно к поверхности нижней торцевой крышки 3,и горизонтальный участок 76. Твердый припой 5 помещен между присоединительным участком 7 и металлизированнымучастком б, наличие которого предусмотрено на нижней стороне изолирующей оболочки 1,Верхняя торцевая крышка 2 снабжена центральным отверстием 8, В последнем посредством первого твердого припоя 5 закреплена вспомогательная торцевая пластина 9, в который также предусмотрено наличие центрального отверстия. Неподвижный токоподвод 10 вставлен во вспомогательную торцевую пластину 9 посредством второго твердого припоя 11, температурный интервал пайки которого находится в пределах приблизительно 600-900 ОС, Неподвижный электрический контакт 12 закреплен на нижней стороне неподвижного контактного стержня посредствомвторого твердого припоя 11, Неподвижный токоподвод 1 О включает верхнюю вертикальную часть 13 и нижнюю вертикальную часть 11, диаметр которой меньше диаметра верхней вертикальной части 13.Что касается взаимосвязи неподвижного токоподвода 10 и неподвижного электрического контакта 12, то верхняя поверхность неподвижного электрического контакта 12 определяется коль , цевым пазом 12 а, который предусмотрен для внедрения в него пары выступов 11 а, направленных вниз и составляющих единое целое с неподвижным токоподво 15 дом 10, посредством второго твердого припоя 11 (фиг, 2). Нижняя торцевая крышка 3 снабжена центральным отверстием 15, через которое проходитч внутрь выключателя подвижныи токопод 20 вод 16, сориентированный вдоль одной общей осевой линии с неподвижным токоподводом 10, причем на его верхнемконце имеется подвижный электрический контакт 17. Подвижный токоподвод16 включает верхнюю вертикальную часть 18,. которая состоит из первого вертикального участка 18 а и второго вертикального участка 186, диаметр которого превышает диаметр первого вертикального участка 18 а, и нижней вертикальной части 19. Подвижный электрический контакт 17 смонтирован на первом вертикальном участке 18 а верхней вертикальной части 18 посредством второго твердого припоя 11.Подвижный токоподвод 16 электрически подключен к выходу вакуумного выключателя и механически соединен с приводным элементом регулирующего механизма, который обычно находится под выключателем (на чертеже не показан). Таким образом, подвижный токо- подвод 16 может быть приведен в действие регулирующим механизмом, в результате чего обеспечивается осевое поступательное и возвратное перемещение относительно неподвижного токо- подвода 10, благодаря чему осуществляется электрическое соединение или происходит размыкание между подвижным электрическим контактом 17 и неподвижным электрическим контактом 12 на соответствующих неподвижном и подвижном токоподводах 10 и 16,Центральное отверстие 15 в нижнейторцевой крышке 3 герметизировано посредством металлического сильфона 20,который закреплен между нижней торцевой крышкой 3 и подвижным контактнымстержнем 16. Нижняя кромка 20 а сильфона 20 закреплена к углублеНии 3 анижней торцевой крышки 3 посредством первого вакуумного твердого припоя5, Верхняя кромка 20 б сильфона 20закреплена на верхнем конце нижнейвертикальной части 19 подвижного токоподвода 16 посредством первого вакуумного твердого припоя 5.На нижней торцевой крышке 3 сион 1 О тирован чашеобразный сильфон 20, который предназначен для предотвращения воздействия плазмы дугового разряда,возникающего между подвижным электрическим контактом 17 и неподвижным электрическим контактом 12 при возвратном перемещении подвижНого токо-. подвода 16 от неподвижного токопод- вода 10, Нижняя кромка экрана 21 закреплена на выгнутом участке 3 б посредством первого твердого припоя 5.Что касается материала каждой детали вакуумного выключателя, то изолирующая оболочка 1 выполнена из 1 го керамики, основным компонентом мате-. 25риала которой является окись алюминия, а оставшийся компонент приходится на долю стекломассы, в частностисмеси окиси марганца, окиси магнияи двуокиси кремния. Температурныйинтервал пайки материала находитсяв пределах приблизительно 600-1000 С.(фиг. 3). Иеталлизированный участок6, который предусмотрен на торцевыхсторонах изолирующей оболочки 1,выполнен иэ металлического сплава,который получают добавлением молибдена,или марганца в дополнительный 30 нены иэ железоникелевого сплава илижелезоникелькобальтового сплава, коэффициент термического расширения(КТР) которого практически равен коэффициенту термического расширенияизолирующей оболочки 1 (а именно: 45 КТР железоникелевого сплава или железоникелькобальтового сплава составля-.ет 12,5 х 101:, а тКТР керамики равен8,6 х О ф Ч:). Интервал температурыпайки находится в пределах приблизительно 600-1200 С (фиг. 4 а), Неподвижный и подвижный токоподводы 1 О и 16 выполнены из меди, температура пайки которой находится в пределах приблизительно 600-1000 С (фиг. 4 а)Экран 21 выполнен из железа, никеля, железоникелевого сплава, железо- хромового сплава, меди или керамики,материал, например, в титан. Верхняяи нижняя торцевые крышки 2 и 3 выпол причем одним из примеров железоникелевого сплава, интервал температуры пайки которого находится в пределахоприблизительно 600-1200. С. и который может быть использован в качестве материала для экрана 21, проиллюстрирован на фиг. 4 а,ж. Сильфон 20 выполнен из железоникелевого сплава, интервал температуры пайки которого находится в интервале 900-1200 СО (фиг. 4 а). Подвижный и неподвижный электрические контакты 17 и 12 выпол- нены из серебряного сплава, интервал температуры пайки которого находится в пределах приблизительно 600-900 С фиг. 4 е), или из медного сплава, температурный интервал пайки которого находится в пределах приблизительно 600-900 С, Вспомогательная торцевая крышка 9 выполнена из меди, которая не образует трещин под действием серебряного твердого припоя и характеризуется широким интервалом температуры (фиг. 4 з).Поскольку электрические контакты 17 и 12 выполнены из серебряного или медного сплава, температурный интервал пайки которого находится в пределах приблизительно 600-900 С, все детали вакуумного выключателя можно соединять одновременной пайкой. Таким образом, необходимо, чтобы на первой стадии была осуществлена пайка всех деталей, за исключением неподвижного токоподвода 10, неподвижного и подвижного электрических контактов 12 и 17, посредством первого твердого припоя 5, а на второй стадии была осуществлена пайка между вспомогательной торцевой крышкой 9 и неподвижным токоподводом 10, между неподвижным токоподводом 10 и неподвижным электрическим контактом 12, между подвижным электрическим контактом 17 и подвижным токоподводом 16 посредством второго твердого припоя 11.Принимая во внимание изложенное, по предпочтительному варианту первый твердый припой 5 должен быть идентичен твердому припою Н, температурный интервал которого находится в пределах 950-1000 С, а в качестве второго твердого припоя 11 необходимо использовать серебряный или медный сплав Ь, температурный интервал пайки которого находится в пределах 600- 900 С (фиг. 4).Вакуумный выключатель, включающий первую и вторую группу собираемых8756 14 13 93 деталей, изготовляют осуществляя установку торцевых крышек 2 и 3 по осевым торцам изолирующей оболочки 1 посредством первого твердого припоя 5; монтаж сильфона 20 в,центральной части нижней торцевой крышки 3 посредством первого твердого припоя 5; монтаж сильфона и экрана 21 в центральной части нижней крышки посредством первого твердого припоя 5; закрепление подвижного токоподвода 16 на верхней кромке сильфона 20 посредством первого твердого припоя 5 и неподвижного закрепления вспомогательной торцевой крышки 9 в центральном отверстии 8, наличие которого предусмотрено в верхней торцевой крышке 2, посредством первого твердого припоя 2, После соответствующей установки каждой из собираемых деталей вакуумного выключателя между неподвижным токоподводом 10 и вспомогательной торцевой крышкой 9, которая охватывает неподвижный токоподвод 10, оставляют зазор для его заполнения вторым твердым припоем 11.Далее осуществляют нагревание первоготвердого припоя 5, размещенного между первой группой предварительно собираемых,как указано выше деталей, до температуры пайки, находящейся во интервале приблизительно 950-1000 С, с одновременным созданием вакуума при остаточном давлении, которое составляет менее 10 -1 О торр, что позволяет удалить газы, выделяющиеся при нагревании каждой детали, из вакуумного прерывателя питания.Причина, ко которой сильфон 20, выполненный из железохромового сплава, должен быть спаен по первому способу пайки, состоит в том, что поскольку температурный интервал пайки сильфона 20 не перекрывает температурного интервала пайки электрических контактов 17 и 12, которые выполнены из серебряного или медного сплава, температурный интервал пайки1которого находится в пределах 600- 900 С, невозможно одновременно осуоществлять пайку сильфона 20 и электрических контактов 17 и 12 (фиг. 4). Причина, по которой торцевые крышки 12 и 3, выполненные из железоникелевого или железоникелькобальтового сплава, необходимо спаять по первому способу в том, что поскольку следует использовать твердый припой, который характеризуется низкой температурой 5 1 о 15 20 25 зо 55 4 о 5 О 55 плавления, содержащий серебро, приосуществлении второго способа пайки вторцевых крышках 2 и 3 образуютсятрещины под воздействием серебра, входящего в состав уквзвнного.твердогоприпоя. Причина, по которой вспомогвтельная торцевая крышка 9 должна бытьзакреплена в центральном отверстии 8верхней крышки 2 путем осуществленияпервого способа пайки, состоит в том,что если неподвижный токоподвод .15непосредственно и одновременно закреплен на верхней торцевой крышке 2 приосуществлении первого способа пайки,то невозможно вставить электрическиеконтакты 17 и 12 в изолирующую оболочку 1 при осуществлении второго способа пайки, причем при осуществленииэтого второго способа. пайки неизбежно образование трещин между верхнейторцевой крышкой 2 и неподвижным токоподводом 1,Далее вводят электрические контакты 17 и 12, выполненные из серебряного или медного сплава, температурный интервал пайки которых находитося в пределах 600-900 С, в изолирующую оболочку 1 через вспомогательнуюторцевую крышку 9; осуществляют мон"таж подвижных электрических контактов17 на подвижном токоподводе 16 посредством второго твердого припоя11, температура плавления которогониже температуры плавления первоготвердого припоя 5, а температурныйинтервал пайки которого находитсяв пределах 600-900 С; закреплениенеподвижного токоподвода 10 на вспомогательной торцевой крышке 9 посредством второго твердого припоя. 11 иустановку неподвижного электрическогоконтакта 12 на нижнем конце неподвижного токоподвода 10 посредством второго твердого припоя 11.Затем нагревают второй твердыйприпой 11, размещенный между собираемыми деталями второй группы, которыепредварительно собраны согласно изложенному, при температуре пайки, на"ходящейся в пределах 600-900 С, с од-,новременным созданием вакуумапри остаточном давлении, которое составляет менее 10 5.10торр, что позволяетудалить газы, образующиеся в результате нагревания всех деталей, иэ вакуумного прерывателя питанияТаким образом, подбор подходящегоматериала каждой детали вакуумноговыключателя и применение твердого при16 938756 15йоя 5 для вакуумной пайки, который. представляет собой медный или золотой сплав и не содержит серебра, предотвращает появление трещин в торцевых кРышках 2 и 3, в результате чего з обеспечивается. высокая надежность вакуумной герметизации,Благодаря применению твердого припоя 5 для вакуумной пайки, не содержащего серебра, вакуумный прерыватель о питания приобретает высокую механическую прочность на растяжение, которое воздействует на каждую деталь.Отсутствие необходимости никелевого покрытия материала, который не обходимо спаять, значительно сокраща. ет продолжительность паяльных работ и снизить затраты на производство. Вследствие того, что в процессе предварительной сборки вакуумного выключателя между его деталями вводят припой, а уже после этого осуществляют пайку в одну стадию, значительно сокращается продолжительность паяльных работ и появляется возможность изготовить вакуумный выключатель, обладающий высокой надежностью вакуумной герметизации.Создание вакуума, необходимого в случае пайки в среде водорода, можно вообще исключить, что также дает экономию времени, затрачиваемого на паяльные работы. Паяльные работы по предлагаемому способу свободны от неЭ 5 достатков, которые свойственны пайке в среде водорода. Благодаря тому, что КТР материала изолирующей оболочки 1 практически идентичен КТР материала торцевых крыш"к 2 и 3, обеспечивается высоконадежная герметическая пайка, а изолирующая оболочкане разрушается под действием напряжений сдвига, которые возникают при охлаждении и сжатии материалов с различным коэффициентом термического расширения. Выполнение присоединительных участков ч и 7, отформованных вдоль кромкиторцевых крышек 2 и 3, с изгибамиустраняет напряжения, возникающие вцентральной части торцевых крышекпри нагревании, и вследствие различного растяжения плоской части и крайней части может быть достигнута высокая надежность герметизации.Благодаря тому, что два выступа13 а на нижнем конце неподвижноготокоподвода 10 плотно входят в коль-цевой паз 12 а в неподвижном электрическом контакте 12, этот контакт несовпадает при предварительной сборкевсех деталей,Осуществляющаяся вначале пайкасильфона 20, который выполнен из железохромового сплава, температурный интервал пайки которого находится впределах 900-1200 С, и торцевых крышек 2 и 3, которые выполнены из железоникелевого или из железоникельхромового сплава, способствует тому,что в материале не возникают никакихтрещин вследствие воздействия серебряного твердого припоя, а, благодаряпайке электрических контактов 17 и12, которые выполнены из серебряногоили медного сплава, температурный интервал пайки которых находится в пределах 600-900 С, не возникает никакихтрещин в торцевых крышках 2 и 3, иможет быть легко достигнута высокаянадежность вакуумной герметикой пайки.Благодаря тому, что в ходе проведения первой и второй пайки соответственно используют твердые припои двухтипов, которые получены из различныхматериалов, даже в том случае, когданеобходимо использовать электрическиеконтакты, выполненные из серебряногоили медного сплава, температурныйинтервал пайки которых находится впределах 600-900 С, можно легко изготовить вакуумный выключатель, который обладает высокой надежностью герметизации,)З дРе еС ОЭК й

Смотреть

Заявка

2452254, 15.02.1977

Заявители

СИНЗО САКУМА

МПК / Метки

МПК: H01H 11/00, H01H 33/66

Метки: вакуумного, выключателя

Опубликовано: 23.06.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/12-938756-sposob-izgotovleniya-vakuumnogo-vyklyuchatelya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ изготовления вакуумного выключателя</a>

Похожие патенты