Способ пайки

оо 94 Ю 39 Союз Советских Социалистических Реслублик(088.8) 45) Дата опубликования овисания 07.07,82(54) СПОСОБ ПАЙ Изобретение относится к области пайки, а именно, к индукционной ,капиллярной пайке телескопического соединения с одновременным воздействием на соединяемые элементы механическими колебаниями, преимущественно ультразвуковой частоты, и может быть использовано при изготовлении узлов электровакуумных приборов (ЭВП).Известен способ пайки телескопического соединения, включающий сборку охватываемого и охватывающего элементов, индукционный нагрев до температуры плавления припоя с воздействием ультразвуко. вых колебаний на один из них, выдержку и охлаждение 11.Применение данного способа при индукционной пайке телескопически соединяемых элементов сложной и нерегулярной формы, таких как узлов ЭВП, особенно при их продольных размерах, меньших Й волны возбуждаемых колебаний, становится сложным из-за трудности достижения интенсивного возбуждения колебаний в зоне пайки.Возникающие при рассматриваемом способе возбуждения нерегулярные колебания носят хаотичный характер, При этом воздействие ультразвуковых колебаний на припой не позволяет полностью реализовать возможности их влияния на расплав,т. е, измельчение столбчатой структуры,уменьшение пористости, улучшение условийкапиллярного течения и др,Конструктивная реализация способа5 также затруднена в связи с трудностью согласования волноводо-излучающей системыс паяемым элементом из-за нерегулярности возбуждаемых колебаний.Кроме того, данный способ не обеспечи 10 вает равномерности нагрева соединяемыхэлементов при высокотемпературной пайке,Например, при индукционной пайке узловЭВП припоем с температурой плавления) 1000 С перепад температуры между со.15 единяемыми поверхностями достигает1000 С и более (фиг. 1) за счет. экранирующего действия охватывающего элемента,что приводит к необходимости перегреванаружной поверхности для обеспечения ка 20 пиллярного течения припоя, а также связано с затратами времени и ухудшением качества пайки.Целью изобретения является повышениепроизводительности и качества пайщики.25 Для достижения этой цели в способепайки телескопического соединения, включающем сборку охватываемого и охватыва.ющего элементов, индукционный нагревдотемпературы плавления припоя с воздейзо ствием ультразвуковых колебаний на одиниз них, выдержку и охлаждение, к соединяемым элементам после сборки прикладывают статическое осевое усилие, возбуждают ультразвуковые колебаниякрутильной формы в охватываемом элементе, а по достижении температуры плавления припоя уменьшают интенсивность колебаний в 3 - 10 раз с последующим снятием осевого усилия в момент выравнивания температур нагреваемых поверхностей.Равномерность нагрева при индукционной пайке является важным моментом технологического режима и влияет на качество паяного,шва. Интенсивность ультразвуковых колебаний на первой стадии процесса обеспечивает предварительное нагревание охватываемого элемента и выбирается из условия выравнивания температур соединяемых элементов,Нагрев же припоя до расплавления производится индукторомкоторый одновре. менно нагревает и оба элемента спая, но в разной степени.На фиг, 1 изображен совмещенный график нагрева соединяемых деталей по предлагаемому способу, где на оси ординат обозначено давление Р (кг), темпера"тура (Т С), ток 1 (а), на оси абсцисс - время 1 (с). Кривая 1 - график приложения давления; кривая 11 - график изменения интенсивности возбуждаемых ультразвуковых калабрий; кривая 111 - температурная зависимость внутренней поверхности; кривая 1 Ч - соответственно внешней поверхности; кривая У - график изменения тока в индукторе. На фиг. 2 изображена схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 3 - сечение А - А на фиг. 2.В начале процесса (1 о) прикладывается усилие Р (кривая 1), затем во внутреннем элементе соединяемых деталей во время 1, возбуждают интенсивные,крутнльные колебания (кривая 11), при этом начинается нагрев внутренней (кривая 111) и внешней (кривая 1 Ч) деталей (участок а). В момент 1, возбуждается ток,в индукторе (иривая Ъ) обеспечивающий дальнейший нагрев (участок в). При этом к моменту времени 1 близкому к моменту плавления припоя, температура соединяемых поверхностей выравнивается и производится снижение интенсивности ультразвукового воздействия. После выравнивания температур (время т 4) производится снятие прижимающего усилия и обеспечивается выдержка (14 - 15) для полного растекания припоя по всему сечению капилляра. При этом ток в индукторе и интенсивность ультразвуковых колебаний обеспечивают изотермическую выдержку и папиллярное течение припоя.Припой 1 (фиг. 2) в виде кольца размещается на одном из соединяемых элементов 2 и 3. Нагрев соединяемых элементов производится с помощью индуктора 4.Крутильные колебания ультразвуковой частоты возбуждаются в разъемном хомуте5 5 двумя акустическими волноводами 6, возбуждаемыми магнитострикционными преобразователями 7, питаемыми в противофазе. Сжимающее усилие Р создается, например, пружинным материалом давле ния 8.При пайке в вакууме партия в количестве 10 штук труб из нержавеющей .стали 36 НХТВ с втулками из стали 10 с капиллярным зазором 0,08 мм по предлагаемому 5 способу припоем ПКВ, имеющим температуру плавления 1083 С, параметры режимов следующие: Р=2 кг; 1 Ч,=10 вт; Л 2 = 1 вт; где Р - статическое давление, Ф, - начальная мощность ультразвуко вых колебании; Л, - пониженная мощиность ультразвуковых колебаний;=30 с; гз - 1=180 с; г 4 - гз 10 с;14 30 с в 5 10 с11 ри проверке на вакуумную плотность 25 на течеиопекателе ГТИА все швы оказались вакуумноплотными с хорошим заполнением капилляра.Использование сжимающих усилий икрутильных колебаний изменяющейся интенсивности в охватываемом элементе при высокотемпературной индукционной пайке внкуумных оболочек и узлов ЭВП дает следующие преимущества. Легко достигается интенсивное возбуждение регулярных колебаний в расплаве припоя прн пайке телескопических соединений. В значительной мере интенсифицируется разрушение окисной пленки на соединяемых поверхностях, так как разрушение проис ходит не только за счет кавитационныхявлений в припое, но и за счет силы механического взаимодействия, возникающей при трении деталей, колеблющихся с частотой регулярных крутильных колебаний.Равнамерность прогрева телескопического соединения прн индукционной пайке в связи с дополнительным разогревом охватываемого элемента за счет силы прижатия и интенсивного ультразвукового на грева.Формула изобретения)Способ пайки телескопического соединения, включающий сборку охватываемого и охватывающего элементов, индукционный нагрев до температуры плавления и рипоя с воздействием ультразвуковых колебаний на аддин из них, выдержку и 50 охлаждение, отличающийся тем,что, с целью повышения производительности и качества пайки, к соединяемым элементам после сборки прикладывают статическое осевое усилие, возбуждают уль тразвуковые колебания крутильной формыв охватываемом элементе, а по достижении температуры плавления припоя уменьшают интенсивность колебаний в 3 - 10 раз с последующим снятием осевого усилия .в момент выравнивания температур нагреваемых поверхностей. Источник информации, принятый во внимание при экспертизе: 1, Ггот База 1 о уои, ТЬе Ыеа ехсЬап. 5 де - 7 Ке 1 йпд Епрпеег, 1967,11,р, 58 - 59 (прототип),941039 Аоставитель Л, ЯковлеваТсехред А, КамышниковаКорректор С, Фай Редактор О. Филиппова Тип. Харьк. фил. пред. Патент Заказ 872/679 Изд.216 Тираж 1151 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5