Способ диффузионной сварки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 3 2000 В 23 2016 460 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ вЯ 1 цуъ НИ НЯДс,(21) 3487381/25-27(46) 07.02.85. Бюл.Борисова,слова, А, Н. Диффузионна шиностроенне тво СССР6, 27.01.69 (про ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) (57) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ преимущественно узлов электро- вакуумных приборов через промежуточную прокладку из жидкого галлия, нанесенную на предварительно подготовленные свариваемые поверхности, отличающийся тем, что, с целью увеличения эксплуатационной надежности путем повышения вакуумной плотности соединения и предотвращения деформации свариваемых деталей, в галлий предварительно добавляют олово и осуществляют изотермический отжиг свариваемых деталей при 600 - 800 С в течение 3 - 10 мин.Изобретение относится к технологии диффузионной сварки и может быть использовано при изготовлении узлов электровакуумных приборов.Известен способ диффузионной сваркимеди и ее сплавов, при котором соединяемые детали нагревают в вакууме и сдавливают, осуществляя изотермическую выдержку 1.Недостатком способа является . повышенная деформация соединяемых деталей,Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ диффузионной сварки, преимущественно узлов электровакуумных приборов, через промежуточную прокладку из жидкого галлия, .нанесенную на предварительно подготовленные свариваемые поверхности 2.Недостатком известного способа является низкая вакуумная плотность соединения и значительная деформация свариваемых деталей.Целью изобретения является увеличение эксплуатационной надежности путем повышения вакуумной плотности соединения, и предотвращения деформации свариваемых деталей.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу диффузионной сварки, преимущественно узлов электровакуумных приборов, через промежуточную прокладку из жидкого галлия, нанесенную на предварительно подготовленные свариваемые поверхности, в галлий предварительно добавляют олово и осуществляют изотермический отжиг свариваемых деталей при 600 - 800 С в течение 3 - 10 мин.Способ осуществляют следующим образом.На предварительно подготовленныесвариваемые поверхности наносят втиранием промежуточную прокладку жидкого сплава галлий - олово и осуществляют изетермически й отжиг при 600 - 800 С в течение 3 - 10 мин. Затем детали, собирают в приспособлении и осуществляют их соединение диффузионной сваркой в контролируемой атмосфере. Благодаря использованию эвтектики галлий-олово, имеющей более низкую температуру плавления (+ 20 С), и последующему изотермическому отжигу при 600 - 800 С в течение 3 - 1 О мин обеспечивается тонкое нанесение покрытия, вжигание его в основной металл, активации поверхностных слоев последнего, исключение жидкой прослойки, следствием чего является повышение вакуум ной плотности соединения и предотвращение деформации свариваемых деталей.В узлах электровакуумных приборов срабочей температурой и температурой обезгаживания меньше 600 С кроме эвтектики 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 галлий-олово можно использовать эквивалентные двойной сплав электрического состава галлий-индий и тройную эвтектику галлий-индий-олово, так как температура плавления этих сплавов ниже 20 С, а физические и химические свойства близки к свойствам эвтектики галлийолово. Температурно-временной режим перевода эвтектики в твердое состояние зависит от условий изготовления узла. Как показывает металло-графический анализ полное затвердевание эвтектики на медной поверхности достигается при 600-800 С и выдержках 3 - 10 мин. В случае нагрева до температуры ниже 600 С для перевода эвтектики в твердое состояние требуется выдержка в течение 40 мин, что увеличивает трудоемкость и. энергозатраты. Нагрев выше 800 С не исключает потери вакуумной плотности узлов ЗВП в тех случаях, если ранее они были спаяны и сварены стандартными способами, поэтому верхний предел целесообразно ограничить 800 С.Пример 1. На соединяемые поверхности вывода энергии с волноводом корпуса прибора наносят втиранием эвтектику галлийолово при комнатной температуре (20 С) из расчета 0,03 - 0,05 мг/мм. Затем проводят вжигание покрытия в защитной среде при 700+20 С в течение 8 мин. После охлаждения производят сборку вывода энергии с волноводом корпуса прибора и осуществляют соединение при 600 С непосредственно на откачном посту, совмещая процесс с обезгаживанием прибора, Давление на соединяемые поверхности в пределах 0,5 - 0,6 кгс/мм осуществляют с помощью специальной оправки из материала с меньшим КТР, например, из ковара. Пример 2. На соединяемые поверхности медных корпусов, очищенных от окисных пленок и загрязнений, наносят в жидком состоянии эвтектический сплав галлийолово из расчета 0,03 - 0,05 мг/мм, например, втиранием. Затем корпуса нагревают в водородной печи до 650 -20 С и производят выдержку при этой температуре в течение 10 мин. После охлаждения корпуса собирают в единый резонаторный блок на центрирующих стержнях, обеспечивающих перемещение корпусов вдоль вертикальной оси. Соединение корпусов в единую конст рукци ю осуществляют в водороде при 580+20 С с последующей выдержкой под давлением 0,5 - 0,6 кгс/мм в течение 90 мин. После окончательной механической обработки по внешним поверхностям резонаторный блок подвергают проверке на вакуумную плотность и контролируют геометрические размеры, а также частоту и1138279 Составитель В. Петросян Редактор А, Шандор Техред И. Верес Корректор В. Бутяга Заказ 10599/11 Тираж 1086 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4надежность резонаторов. Во всех случаях соединения вакуумноплотны и наблюдается. хорошая повторяемость геометрических размеров, а следовательно, частот и надежность резонаторов. Использование предлагаемого изобретения по сравнению с известным позволяет повысить вакуумную плотность соединения, предотвратить деформацию свариваемых узлов и повысить надежность приборов.