Способ изготовления узлов из стекла и металла

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК С 27/02 ИЕ ИЗО И И Т ВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКО роиэводственк" пал СССР1981.ИЯ УЗЛО технологии изых узлов с ваможет быть оении, наприических изоля - повышение ния переокисования спая. В к технологии нных узлов с ожет быть исии, например, ских изолятолиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится кготовления металлостекляннкуум-плотными спаями ииспользовано в приборострмер при изготовлении электрторов и гермовводов, Целькачества спая эа счет исключеления металла в месте образ Изобретение относится изготовления металлостекля вакуум-плотными спаями и м пользовано в приборостроен при изготовлении злектриче ров и гермовводов. Цель изобретения - повышение кача спая эа счет исключения переокислееталла в месте образования спая.На чертеже представлена схема, реаующая способ. 1661158 А 1 Р(зр;г-, 116 Цсву. ч-. Д с способе изготовления узлов из стекла и металла, включающем получение стеклянной заготовки по порошковой технологии, нагрев металлостеклянной сборки в печи до температуры образования спая, превышающей 800 С, выдержку и последующее охлаждение металлостеклянного узла, стеклянную заготовку получают с размерами, создающими при сборке зазоры между стеклянной заготовкой и металлическими деталями 0,5-0,7 мм в месте образования спая, и заполняют эти зазоры порошком того же состава, что и состав стеклянной заготовки, Нагрев металлостеклянной сборки до температуры образования спая, равной 1100 - 1145 С, осуществляют скоростью 110-130 С/мин. Испол ьзова изобретения позволяет повысить выход г ных иэделий, упростить процесс изготов ния стеклотаблетки и процесс сбо металлостеклянного узла 1 з.п. ф-лы 1 ил табл. Стеклянную заготовку (стеклотаблетку), изготовленную по порошковой технологии, получают с размерами, создающими при сборке зазоры между стеклянной заготовкой и металлическими деталями в месте образования спая, и заполняют эти зазоры порошкообразным стеклом того же состава, что и стеклотаблетка, при этом величина зазоров между стеклотаблеткой и металлическими деталями в месте образования спая находится в пределах 0,5 - 0,7 мм, а нагрев металлостеклянной сборки до температуры10 20 50 55 образования спая, равной 1100-1145 С, Осуществляют со скоростью 110- 130 С/мин.Исключение зазоров между стеклотаблеткой и металлическими деталями в месте Образования спая путем заполнения этих зазоров, образованных при сборке металло- стеклянного узла, порошкообразным стеклом обеспечивает защиту металла в месте образования спая при высоких температурах ( 800 С) от переокисления, а следовательно, повышает качество и надежность спая,Изготовление стеклянной заготовки(стеклотаблетки) с размерами, создающими при сборке зазоры между стеклотаблеткой и металлическими деталями в месте образования спая, упрощает изготовление стеклотаблетки, снижает требования к точности размеров пресс-форм, упрощает процесс сборки, особенно при изготовлении многоШтырьковых гермовводов, и позволяет создать промежуточнук) прослойку иэ порошкообразного стекла между стеклотабЛеткой и металлическими деталями в месте образования спая,Способ осуществляют следующим образом.Изготавливают стеклотаблетку, например, из стекла СЛ 2 - 1 по порошковой технологии - прессованием смеси стекло- порошка с этиловым спиртом или парафином. При этом размеры пресс-формы выбиРают такими, чтобы, с учетом дальнейшего Обжига (а следовательно, усадки) стеклоаблетки, обожженная стеклотаблетка имеМа размеры, обеспечивающие при сборке ееметаллическими деталями зазоры в месте образования.спая в пределах 0,5-0,7 мм, Для компенсации пустот в зазорах при расПлавлении стекла высоту отожжен ной стеклотаблетки выполняют на 10-150 более высоты (длины) спая. Собирают на металлической оправке металлостеклянный узел, состоящий из изготовленной по порошковой технологии стеклотаблетки и металлических деталей обоймы и штырей, например из нержавеющей стали 12 Х 18 Н 10 Т. В качестве прокладочного материала используют слюду. Заполняют порошкообразным стеклом зазоры между обоймой и стеклотаблеткой. В качестве порошкообразного стекла используют то же стекло марки СЛ 2-1, иэ которого прессуют стеклотаблетку. Уплотняют порошкообразное стекло в зазорах.Так как дисперсность порошка стекла, измельченного в шаровой мельнице для последующего прессования стеклотаблетки,достаточно высока, то заполнение этим стеклом зазоров и уплотнение в них стекла 25 30 35 40 45 практических затруднений не вызывает. Разогревают одну муфельную печь до температуры 1100-1145"С в зависимости от конструкции металлостекля нного узла; однумногоштырьковые гермовводы нагревают до 1100 С, оправы-изоляторы - до 1145 С, вторую - до 680 - 720 С, третью - до 250 - 450 С. В нагретую до 1100-1145 С печь помещают собранный металлостеклянный узел (или партию узлов на технологической подставке).и нагревают узел до 1100- 1145 С в течение 9 - 10 мин. Продолжительность нагрева (9-10 мин) определяется временем выхода печи на режим 1100 - 1145 С после установки в нее металлостеклянного узла, определяют скорость нагрева узла до температуры спаивания (110- 127 С/мин), При 1100 - 1145 С происходит спаивание стекла СЛ 2 - 1 с нержавеющей сталью 12 Х 18 Н 10 Т. По достижении этой температуры узел выдерживают в печи в течение 5 - 7 мин, после чего перемещают его в печь с температурой 680-720 С, где выдерживают в течение 0,5 - 2,0 ч для осуществления кристаллизации стекла - образования ситалла, По окончании выдержки во второй печи металлоситалловый узел перемещают в печь с температурой 250 - 450 С, после заполнения рабочего пространства этой печи металлоситалловцми узлами отключают нагрев этой печи и осуществляют охлаждение металлоситалловых узлов до комнатной температуры в режиме выключенной печи, Применение нержавеющей стали 12 Х 18 Н 10 Т и кристаллизующегося стекла СЛ 2-1 в изоляторах и гермовводах обусловлено требованиями немагнитности и высокой механической и электрической прочности,Кроме стекла СЛ 2 - 1 можно использовать стекло 31, композиционный материал ПСТ 135-1, состоящий из смеси стекол СЛ 2 - 1 и 31, и другие кристаллизующиеся стекла, Кроме стали 12 Х 18 Н 10 Т используют стали Х 32 НВ, Х 25 Н 25 Т, Х 23 Н 13 Т, Х 23 Н 18 Т,В таблице приведен химический состав стекол СЛ 2 - 1 и 31,На схеме приведены технологическая подставка (оправа) 1. слюда 2. штырь 3, стеклотаблетка 4, металлическая обойма 5, стеклопорошок 6.На оправе 1 размещают слюду 2 (прозрачный мусковит или флогопит) и выполняют в последней отверстие под штыри 3, Устанавливают штцри 3 (например, 15 шт,). Одевают на штыри стеклотаблетку 4 с количеством отверстий, соответствующим количеству штырей. При этом отверстия в стеклотаблетке имеют больший диаметр, чем диаметр штырей, на заданную величи 1661158ну, обеспечивающую наличие зазора между штырямиотверстиями в стеклотаблетке. Одевают н% оправу 1 металлическую обойму 5. Так как наружный диаметр стеклотаблет ки 4 выполнен заданного размера, то между этим диаметром и обоймой 5 образуется заданный зазор, Заполняют зазоры между штырями 3, обоймой 5 и стеклотаблеткой 4 порошкообразным стеклом того же состава, 10 из которого изготовлена таблетка, Уплотняют стеклопорошок 6 в зазорах (например, подпрессовкой втулками), добавляют порошок в зазоры и подпрессовывают его запод.лицо со стеклотаблеткой, 15По окончании сборки металлостеклянного узла осуществляют операции нагрева, спаивания, кристаллизации и охлаждения.Применение способа позволяет повысить до 97 выход годных (наличие вакуум ной плотности 10- 10 мм рт.ст.) многоштырьковых гермовводов за счет повышения качества спая, упростить процесс изготовления стеклотаблетки (отпадает необходимость получения ее точных разме ров) и предъявить менее жесткие требования к размерам пресс-формы, упростить процесс сборки металлостеклянного узла, так как таблетку заранее изготавливают с размерами, обеспечивающими зазоры 30 между стеклотаблеткой и металлическими деталями (это особенно важно при изготовлении многоштырьковых гермовводов), использовать печи общепромышленного назначения (а также лабораторные) с воздушной атмосферой вместо специальных печей и оборудования. Ф о р мул а и зоб рете н и я 1. Способ изготовления узлов из стекла и металла путем получения стеклянной заготовки по порошковой технологии, нагрева металлостеклянной сборки в печи до температуры образования спая, превышающей 800 С, выдержки и последующего охлаждения металлостеклянного узла, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества спая за счет исключения переокисления металла в месте образования спая, стеклянную заготовку получают с размерами, создающими при сборке зазоры между стеклянной заготовкой и металлическими деталями 0,5-0,7 мм в месте образования спая, и заполняют эти зазоры порошком стекла того же состава, что и состав стеклянной заготовки,2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я9 тем, что нагрев металлостеклянной сборки до температуры образования спая, равной 1100-1145 С, осуществляют со скоростью 110-130 С/мин,