Способ изготовления вакуумных конденсаторов

(22) Заявлено 28.03.77 (21) 2470063/18-2 1) М. Н 01 б 5/02 заявкис присоединени (23) Приоритет осударстеенный комитетСССРпо делам изооретеннй . - . -н открытий 53) УДК 621 ,4 (088.8 публиковано 15.05.7 юллетень18. Дата оп ования описания(72) Авторы изобретен Буц и И А. Деревянко,Чупахин ехов, В. Шокор 1) Заявител(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАКУУМНЫХ КОНДЕНСАТ доем- овыИзобретение относится к производству вакуумных конденсаторов и выключателей.Известен способ изготовления вакуумных конденсаторов, содержащих сильфоны из дисперсионно-твердеющих сплавов, включающий дисперсионное твердение сильфонов, соединение их с арматурой, обезгаживающий отжиг и откачку приборов 11.Однако этот способ изготовления вакуумных конденсаторов и выключателей, содержащих сильфоны из дисперсионно-твердеющих сплавов, обладает повышенной трудоемкостью изготовления сильфонов и. сложностью методов соединения их с арматурой приборов, вызванной необходимостью принятия мер, обеспечивающих локальный разогрев сильфона непосредственно в месте соединения его с арматурой. Применение же высокотемпературной пайки с общим нагревом сильфонов снижает их циклическую долговечность.Цель изобретения - снижение тру кости изготовления конденсаторов и п шение циклической долговечности.Это достигается тем, что в известном способе изготовления вакуумных конденсаторов, содержащих сильфоны из дисперсионно-твердеющих сплавов, включающем дисперсионное твердение сильфонов, соединение их с арматурой, обезгаживающий отжиг и откачку приборов, дисперсионное твердение 5 сильфонов проводят одновременно с операцией соединения или операцией обезгаживающего отжига, а в процессе соединения или обезгаживающего отжига делают изотермические выдержки при температуре дисперсионного твердения материала сильфона, причем для соединения используют припой с температурой плавления выше температуры дисперсионного твердения сильфонов.При таком способе изготовления вакуумных конденсаторов и выключателей после 15 операций закалки и формовки сильфонов(термомеханической обработки) дисперсионное твердение их не проводят, а сильфоны направляют на сборочные участки для изготовления узлов приборов. Сильфоны соединяют с арматурой сваркой или с помощью высокотемпературной пайки, Если сильфоны соединяют сваркой и затем их не подвергают нагреву пайкой, то дисперсионного твердения сильфонов при этой операции не про662985 исходит (сильфоны остаются в состоянии формовки) . В этом случае дисперсионное твердение сильфонов совмещают с последующей операцией обезгаживающего отжига приборов, производимого на откачном посту, где прибор ъместе с содержавшимся в нем сильфоном нагревают до температуры дис- -.:йерсионного твердения материала сильфона -и выдерживают при этой температуре в течение определенного времени, которое дос- - - таточно для завершения процесса дисперсионного твердения. Температура дисперсион- ф йод"о твердения и длительность выдержки"должны находиться в интервале температуротжига прибора (обычно этот интервал от300 до 600 С, а время выдержки от 1 до" тельное (полное) дисперсионное твердение 20осуществляют на последующей операцииобезгаживающего отжига приборов, при которой также устанавливают режим нагрева и" выдержки исходя из конкретного типа материала сильфона, Температуру плавления используемого для пайки припоя выбирают : выше температуры дисперсионного твердесионного твердения сильфонов с операцией пайки или отжига приборов сокращает цикл изготовления сильфонов (уменьшает их трудоемкость) и позволяет получить упругие свойства сильфонов"непосредственно в составе приборов, Последнее становится воз-. можным благодаря тому, что дисперсионное твердение в предложенном способе является одной из заключительных операций по изготовлению приборов и сильфоны в дальнейшем не подвергаются каким либо механическим и тепловым воздействиям, что повышает их надежность и циклическую долдисперсионное твердение, которое по пред ложенному способу осуществляют в процессе пайки сильфонов (частичиоойисперсйон-ное твердение) и отжига приборов-на откачном посту (окончательное диснерсйонное твердение), дает лучшие результаты, так как позволяет получить более высбкие - механические и упругие свойства, меньшее электро- сопротивление чем при однократном-дисперсионном твердении. Учигываквьгсокую-произумных конденсаторов и выключателей, поз-" воляющую сократить число основных сборочных операций до двух-трех, наиболее"целесообразно использовать сильфоны из ма териалов, которые лучше упрочняются двой-ным дисперсионным твердением.ИНа фиг. 1 приведен продольный разрезсобранного сил ьфо нного узла вакуумного 3конденсатора; на фиг. 2 - график режимов пайки и обезгаживающего отжига вакуумного конденсатора, содержащего сильфон из сплава 36 НХТЮ. Горизонтальная ось на этом графике является осью времеви, а вертикальная ось-осью температуры.Изготовление вакуумного конденсаторапрОизводят следующим путем.Из листовой стали марки 36 НХТЮ методами глубокой вытяжки и раскатки изготавливают тонкостенные трубки - заготовки для сильфонов. Затем производят закалку этих трубок с температуры 980- 1050 С с резким охлаждением их в воде. В процессе закалки трубки приобретают высокую плас-;:тичность и их подвергают гидравлической 48 час.). Если сильфоны после сборки под-формовке в специальных кассетных приспособлениях, затем производят подрезку торцов сильфонов и меднение их (для улучше - ния смачиваемости припоем и повышенияэлектропроводности), после чего сильфоны поступают на участок сборки сильфонных узлов вакуумных конденсаторов. Между тор: -цами сильфона 1 и основаниями 2 и 3 прокладывают шайбы припоя 4 и 5, цилиндрические электроды 6 устанавливают на основание 3 через шайбу припоя 7, между выводами 8 и основанием 2 прокладывают шайбу припоя 9, винт 10 соединяют с основанием 3 через шайбу припоя 11, керамический корния сильфона. Совмещение операции диспер- -пус 12 устанавливают на выводах 8 и 13через шайбы припоя 14, штенгель 15 размещают в боковом отверстии вывода 8, гдезо также располагают кольцо припоя 16. Сильфонный узел обычно собирают в фиксирующих оправках /не показаны/, Шайбы припоя 4, 5, 7, 9, 11 и 14 имеют толщину 0,1 мм, кольцо 16 из медно-серебрянного припоя ПСрВ с температурой плавления 780 С имеет диаметр проволоки 0,8 мм. После сборкй сильфонный узел устанавливают в камеру водородной электропечи и включают нагрев. Подъем температуры впечи (участок 1 фиг. 2) производят со скоростью 10-20 говечность, В некоторых случаях двойное ао град/мин до температуры 700 С, затем делают. выдержку (15-30 мин, участок 11) и зао5-8 мин поднимают температуру до 780 С, делают выдержку для полного раеплавления;й растекания припоя в течение одной-двух минут и снижают температуру до 660 С (участок Ш ). При температуре 660 С делают выдержку в течение 1 часа (участок 17) и медленно (10-15 град/мин) снижают температуру в печи. Участок 11 предназначен для лучшего прогрева всей массы узла и оправок водительность процесса пайки узлов ваку- юф перед расплавлением припоя (начинаетсяпроцесс -дисперсионного твердения силь- фона), участок 1 Ъ предназначен для дис- - персионного твердения сильфона. После.пайки фйксирующие оправки разбирают, сильфонный узел соединяют с помощью аргоно-дуговой сварки со вторым узлом конденсатора и прибор устанавливают на откачный пост. Соедийение конденсатора с5откачной системой поста осуществляют с помощью штенгеля 15, который на своем,торце имеет герметизирующий конус. Затем конденсатор закрывают вакуумной электропечью, предназначенной для проведения обезгаживающего отжига, Обезгаживающий отжиг необходим для полного удаления с поверхности и из глубины внутренних деталей конденсатора адсорбированных газов, которые могут ухудшить вакуум в приборе. Обезгаживающий отжиг наиболее эффективен начиная с температуры 450 С и выше. Подъем температуры производят со скоростью 10-15 град/мин (участок У 1 фиг. 2) до температуры 550 С и делают выдержку в течениие 3-5 часов (участок Ч 1), затем выключают печь и температуру в ней медленно снижают (участок ЧП 1). На участкеЧ 11 происходит эффективное обезгаживание при.бора и вторичное дисперсионное твердение сильфона, что повышает его механические и упругие свойства. При применении сильфонов из других типов. дисперсионно-твердеющих материалов режимы пайки и обезгаживающего отжига подбирают исходя из режимов дисперсионного твердения этих материалов. При изготовлении приборов может возникать необходимость в проведении сварки, а не пайки сильфонов. В этом случае дисперсионное твердение сильфонов совмещают только с операцией обезгаживающего отжита,Исключение операции дисперсионного твердения из технологического процесса изготовления сильфонов и совмещение этого процесса с операциями пайки и /или/ обезгаживающего отжига на 20-30% сокращает длительность технологического цикла изготовления сильфонов, так как дисперсионное твердение сильфонов, производимое по существующей технологии, производится в электропечах с "защитной атмосферой с исбпользованием специальных фиксирующих оправок и имеет большую длительность нагрева и охлаждения, причем на нагрев печи потребляется значительное количество электроэнергии (мощность используемых электропечей достигает несколько десятков и даже сотен квт).Циклическая долговечность сильфонныхузлов приборов возрастает в 1,5 - 2 раза вследствие того, что дисперсионное тверде-ние, совмещенное с операциями пайки и (или) отжига, повышает механические и упругие свойства сильфонов,Формула изобретения15 Способ изготовления вакуумных конденсаторов, содержащих сильфоны из дисперсионно-твердеющих сплавов, включающий дисперсионное твердение сильфонов, соединение их с арматурой, обезгаживающий от- Ожиг и откачку приборов, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления конденсаторов и повышения циклической долговечности, дисперсионное твердение сильфонов проводят одновременно с операцией соединения или с операцией обез гаживающего отжига, а в процессе соединения или обезгаживающего отжига делают изотермические выдержки при температуре дисперсионного твердения материала сильфона, причем для соединения используют припой с температурой плавления выше 30температуры дисперсионного твердения материала сильфона.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе.1. Шпицеберг А, Л. Новый сплав з 36 НХПО для упругих чувствительных элементов, работающих в азотной кислоте, с(Оборудование, 1955,34.бб 2985 Составитель ПТехред О.ЛуговТираж 922 Редактор Заказ 27 Шмельк53 комитета СССР и открытийсная наб д. 4/5 од, ул, Проектная, 4 ЦНИИПпо33035, М филиал П ПП Государственного елам изобретений сква, Ж - 35, Рауш Патент, г. Ужгор ягин Корректор Т. Скворцо Поднисное