Способ сварки давлением монокристаллов металлов

,Я 01 2373 А 23 К 20 14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВСЕСОИМ3, ааиаоимь ОПИСА ЭОБРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСНОМ этим осям, формировани кристаллов, тем, что, с авиа ния допустимои сварки путем увеличе степени деформации и процесса, совмещают костям единичного с джони кидэе(56) Авторское свидетельство СССР 9 522050, кл, В 23 К 20/14, 1976.Авторское свидетельство СССР к: 673404, кн, В 23 К 20/00, 198, (54)(57) СПОСОБ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ МОНОКРИСТАЛЛОВ МЕТАЛЛОВ, при котором предварительно выбирают кристаллогра фическую систему единичного скольжения, совмещают направления преимущественно скольжения с осями кристаллов, а свариваемые поверхности выполняют плоскими и перпендикулярными ции остенсифимали к ьжения, поокристаллов, емой, выполо - выпуклойпересекаюящим через хность одно мо ложную св утой, а д вух плоск противо и го ют вог сте в ви щихся по ось моно линия перпендикулярным плоскостям единич сталло и параллел пересе вогнут ного скольжения, прич чения плоскостей, обр поверхность, меньше у плоскостей, образующи у зующих ла пер сечени ую посуществой повып верхнос а деформиробразованиплоскую,вани яют до и ерхности(46.) 5,06.86, Бюл. В 22 (71) Уфимский ордена Лени ционный институт им. Серг уществляют нагрев и десжатием вдоль оси монот л и ч а ю щ и й с я ью повышения качествИзобретение относится к технологиисварки давлением монокристаллов металлов и может быть использовано вэлектронной и авивационной промьппленности,Цель изобретения - повышение качества сварки путем увеличения допустимой степени деформации и интенсификации процесса.На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.В свариваемых монокристаллах 1 и 2предварительно выбирают кристаллографическую систему, обеспечивающую единичное скольжение но плоскостям Ц 1и Я . Затеи любым известным методом2вырезают образцы так, чтобы послеих совмещения направления преимущественного скольжения совпадали сосью монокристаллов, а также совпалинормали И к плоскостям единичногоскольжения, Соединяемые поверхности3 монокристаллов изготавливают плоскими и перпендикулярными их осям, апротивоположные им поверхности - одну вогнутой, а другую выпуклой в виде двху пар плоскостей 4, 5 и 6,7, пересекающихся по линиям 8 и 9,проходящим через ось 10 монокристаллов и параллельным плоскостям Ц иЯ 2,единичного скольжения, причем уголпересечения плоскостей 4 и 5, образующих вогнутую поверхность, меньшеугла пересечения плоскостей 6 и 7,образующих выпуклую поверхность. Перед соединением свариваемые поверхности монокристаллов активируют в парах растворителей, не содержащих кислород, и после совмещения свариваемыемонокристаллы устанавливают в камеруустановки для диффузионной сварки,создают в ней вакуум, нагревают дотемпературы сварки и деформируют сжатием вдоль оси до преобразования выпуклой поверхности в плоскую,Выполнение поверхностей, противоположных свариваемым, вогнутой и выпуклой в виде двух поверхностей, пересекающихся по линиям, проходящим через ось монокристаллов и параллельным плоскости единичного скольжения, с разными углами пересечения, и совмещение нормалей к плоскостям единичного скольжения обеспечивают возможность протекания деформации только за счет скольжения дислокаций по выбранным кристаллографическим системам, что позволяет расширить5 1 ц 15 М 25 30 35 4 О 45 50 4,5 допустимый интервал деформации, т.е. интенсифицировать процесс за счет активацни поверхностей вышедшими дислокациями, что повышает качество сварки, Пересечение плоскостей, образующих выпуклую поверхность, под большим углом, чем угол пересечения плоскостей, образующих вогнутую поверхность, также способствует интенсификации процесса и повышению качества сварки.В момент приложения нагрузки через плоские бойки на свариваемые образцы вдоль их оси действующие касательные напряжения вначале превьппают критические напряжения движения дислокаций в плоскостях, расположенных в центральной части кристаллов вблизи их оси, После того, как так произойдет пластическая деформация, действующие касательные напряжения возрастают и превосходят критические напряжения в соседних плоскостях скольжения и общая деформация уже осуществляется за счет скольжения соседних плоскостей и т,д, Окончание деформации за счет движения дислокаций по выбранным системам единичного скольжения наступает в момент нреобразования в плоскость выпуклой противоположной свариваемой, поверхности, а дальнейшее ее протекание обеспечивается только вторичным скольжением. П р и м е р, Сваривали детали из монокристаллов технически чистого (99,92) кадмия (С 6) с гексагональной плотноупакованной решеткой, В качестве системы единичного скольжения была выбрана базисная плоскость (0001) и направление плотнейшей упаковки (1120). Размеры деталей 6 6 1 О мм, Кристаллографическая ориентировка кристаллов контролировалась рентгенографическим способом методом съемки Эпиграмм .Монокристаллы вырезали электроискровым способом, свариваемые поверхности выполняли плоскими и перпендикулярными их осям, а противоположные им - в виде двух пересекающихся плоскостей по линии, проходящей через ось монокристаллов, перпендикулярной ей и параллельной плоскости единичного скольжения. Угол пересечения плоскос гей, образующих противоположную свариваемой вогнутую поверхность однрго монокристалла, выполняли равнымо120+2 , а угол пересечения илоскос1237352 Механические испытания свикачес детельствовали о высокомтве сварки. Составитель В. ПетросянРедактор А. Огар Техред Г.Гербер Корректор В. Бутяга Подпикомитета С и открытий аущская наб О/13 Тираж ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Моск аказ 3 о рственно и обреа, Ж Проектна полиграфическое предприятие, г, Ужгород,Производствен тей, образующих противоположную свариваемой выпуклую поверхность друагого монокристалла, - равным 30+2После этого детали обезжиривалив парах ССЙ и совмещали по свариваемым плоскостям так, чтобы совпадалиоси соединяемых кристаллов с кристаллографическим направлением (1120),с одновременным совмещением нормалей к плоскостям (0001),Далее детали помещали.в вакуумнуюкамеру сварочной установки, создава-Ъли в ней вакуум 1,2 10 Па, деталинагревали до 420 К и деформировали 5 со скоростью 10 с до преобразова -ния выпуклой поверхности в плоскую.