Способ диффузионной сварки металлов в вакууме

0 П И С А Н И Е (и)94102ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик61) Дополнительное к авт. свид-ву 4506 22) Заявлено 26.12,80 (21) 3224427/25-2 51) М, Кл. ЗК 20/16 с присоеди3) Приоритет нием заявки Государственный комит но 07,07.82, Бюллетень2 43) Опублико45) Дата опубликования описания 07.0 54) СПОСОБ ДИффУЗИОННОЙ СВАРКИ МЕТАЛЛО В ВАКУУМЕы нагрева при сварериалов между соИзобретение относится к технологии диффузионной сварки и может быть использовано в электронной.и электротехнической промышленности для соединения не- металлов между собой и с металлами,Из основного авт. св,450668 известен способ диффузионной сварки металлов в вакууме с предварительным нагревом деталей в разведенном состоянии, при котором, с целью интенсификации процесса сварки и улучшения качества соединения, в процессе предварительного нагрева на детали подают переменное высоковольтное напряжение, а свариваемые поверхности предварительно покрывают металлом с низким напряжением ионизации 1.Недостатком способа является относительно высокая температура (500 - 1500 С) сварки для обеспечения направленного переноса паров металла и потока термоэмиссионных электронов для развития эффективных процессов активации, сокращающих время сварки, При более низких температурах сварки по этому способу процесс термоэмиссии электронов протекает очень медленно, что ухудшает качество соединения при сварке неметаллических материалов между собой и с металлами.Цель дополнительного изобретения повышение качества соединения путем уменьшения температурке неметаллических матбой и с металлами.Цель достигается тем, что в способе диф фузионной сварки металлов в вакууме спредварительным нагревом деталей в разведенном состоянии, при котором в процессе предварительного нагрева на детали подают переменное высоковольтное напря жение, а свариваемые поверхности предварительнопокрывают металлом с низким напряжением ионизации, используют покрытие островной. структуры толщинойо40 - 80 А, а высоковольтное напряжение подают величиной, соответствующей электрическому полю 10 в - 104 В см - ,На чертеже представлена схема осуществления способа.0 Способ осуществляют следующим образом.Предварительно на соединяемые поверхности свариваемых деталей 1 наносят покрытие 2 и 3 островной структуры. Затем свариваемые детали 1 устанавливают в вакуумную камеру сварочной установки, нагревают в разведенном состоянии до температуры сварки и через электроды 3 прикладывают к ним высоковольтное напряжение от источника питания 4, При этом на941102 Формула изобретения Составитель В, Петросян Техред А. Камышникова Корректор Н. Федорова Редактор Е. Хейфиц Заказ 1229/3 Изд. М 203 Тираж И 51 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 соединяемых поверхностях между островками покрытия появляется электрическое поле определенной величины, которая зависит от величины высоковольтного напряжения. Снятие высоковольтного напряжения производят в момент контакта свариваемых деталей.Благодаря использованию покрытия осто ровной структуры толщиной АО - 80 А и высоковольтному напряжению, соответствующему электрическому полю 10 з - 104 В.см - , возникает процесс экзоэлектронной эмиссии за счет надбарьерной эмиссии электронов из островка в островок, что активизирует процесс диффузионной сварки и позволяет повысить качество соединения при уменьшении температуры нагрева,При использовании покрытия толщинойоболее 80 А резко снижается качество сварного соединения, которое объясняется тем, что структура покрытия приближается к сплошной. Наносить покрытие толщинойоменее 40 А нецелесообразно, ввиду дороговизны процесса его нанесения, При плотности электрического поля 10 В см впроцесс экзоэлектронной эмиссии развивается недостаточно активно, при плотности выше 104 В см -происходит пробой за счет электродугового разряда.П р и м е р. На сварочной установке с радиационным источником нагрева типа СДВУпроводили диффузионную сварку пластин с размерами 40 ХЗОХ 1,5 мм из стекла типа Кдля разработки технологии герметизации индикаторных приборов.Предварительно на соединяемые поверхности пластин вакуумным напылением в печи ВПМ наносили металлические покрытия островной структуры толщиной 40 - 80 А,Перед сваркой на пластины, нагретыедо 300 С, подавали переменное высоковольтное напряжение, равное 4,5 кВ, от источника питания типа БП.5 После нагрева в течение 5 мин. соединяемые пластины были сдавлены сварочным давлением, равным 0,1 кго/ммз. Снятие высоковольтного напряжения было проведено в момент контакта свариваемых поверхно стей.Анализ качества соединений показал, чтопредложенный способ сварки улучшает вакуумную плотность соединений на 30 - 35% за счет снижения температуры сварки с 15 520 С до 300 С и уменьшения при этомостаточных сварочных напряжений в соединении на 30 - 40/оИспользование изобретения позволяетповысить качество соединения и снизить 20 температуру нагрева при сварке неметаллов между собой и с металлами. 25Способ диффузионной сварки металлов ввакууме по авт. св. Юв 450668, отличающ и й с я тем, что, с целью повышения качества соединения путем уменьшения температуры нагрева при сварке неметаллических материалов между собой и с металлами, используют покрытие островной струкотуры толщиной 40 - 80 А, а высоковольтное напряженне подают величиной, соответст вующей электрическому полю 10 - 104 Всм-. Источники иноформации,принятые во внимание при экспертизе40 1. Авторское свидетельство СССРМв 450668, кл. В 23 К 19/00, 17.03.72 (прототип).