Способ контроля газовой среды при диффузионной сварке

(51)5 В 23 К 20 вариваемые по деталей 1 и 2 (ф ероховатости Йа ваемой поверхн канавки 3 с ша етр или наимень ной Н = Ва, в очные газоанали ой глубине ка ке токопроводя ые газоаналиэатмых до ш свари няют диам глуби плен равн сварночн вышение точнонию зазора.диняемые детавид А на фиг.1гаэоаналиэатой газоанализае; на фиг,4 -очный гаэоанаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Воронежский политехнический институт (72) В.В.Зенин, М.Н,Подоприхин и В,В.Пешков(56) Кренделева А,И. и др. Образование вакуума в процессе нагрева герметизированных пакетов при сварке прокаткой. - Автоматическая сварка, 1978, М 12, с. 67-68,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГАЗОВОЙ СРЕДЫ ПРИ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКЕ(57) Изобретение относится к сварке и может быть использовано при отработке технологических режимов диффузионной сварки различных материалов. Цель изобретения - повышение точности контроля по всему сечению зазора. Свариваемые поверхности соединяемых деталей обрабатывают до шероховатости йа ( 2,0 мкм. Затем на свариваемой поверхности одной из соединяемых деталей выполняют канавки с шагом 1б/6, где б - диаметр или наименьшая Изобретение относится к сварке и может быть использовано при отработке тех-. нологических режимов диффузионной сварки различных материалов. Цель изобретения - по сти контроля по всему сечеНа фиг.1 показаны сое ли, вид сбоку; на фиг.2 - (расположение пленочных ров); на фиг,З - пленочны тор, поперечное сечен сечение Б-Б на фиг.З (пле л изатор). длина детали, и глубиной Н = йа, в которых располагают пленочные газоаналиэаторы, толщиной, равной глубине канавки. При сварке токопроводящих материалов пленочные газоанализаторы предварительно наносят на диэлектрическую пленку. Кроме того, для реализации способа пленочные газоанализаторы через контактные площадки и проводники соединяют с прибором контроля электрической цепи. Затем деталиразмещают в сварочной камере установки для диффузионной сварки с зазором между свариваемыми поверхностями. Камеру вакуумируют, детали нагревают и по изменению злектросопротивления пленочного газо- анализатора определяют концентрацию кислорода в зазоре между свариваемыми поверхностями в зависимости от парциального давления кислорода в сварочной камере, температуры нагрева и времени выдержки. По найденным зависимостям определяют технологические параметры диффузионной сварки конкретных деталей. 1 э,п. ф-лы, 4 ил,пособ осуществляютследующим обраверхности соединяеиг.1-3) обрабатывают( 2,0 мкм, затем на ости детали 2 выполгом сб/6, где б - шая длина детали, и которых располагают заторы 4 толщиной, нзвки (фиг,4), При щих материалов плеоры предварительнонаносят на диэлектрическую пленку 5. Кроме того, для реализации способа пленочные газоанализаторы 4 через контактные площадки 6 и проводники 7 соединяют с прибором 8 контроля электрической цепи. Затем детали 1 и 2 размещают в сварочной камере установки для диффузионной сварки с зазором между соединяемыми поверхностями, В результате электронного обмена между частицами газа и пленочного газоанализатора в последнем изменяется электропроводность, термоЗДС и величина контактного потенциала, которые измеряют прибором 8,Таким образом, проведя ряд экспериментов определяют зависимость концентрации газов в зазоре между соединяемыми поверхностями от температуры нагрева, степени вакуума и размеров свариваемых поверхностей. Полученные результаты используют для сварки конкретных изделий,Обработка соединяемых поверхностей до йа ( 2,0 мкм соответствует 6-му классу шероховатости поверхности, что наиболее полно удовлетворяет технологический процесс подготовки деталей к диффузионной сварке. Расположение газоанализаторов на соединяемой поверхности другой детали с шагом 1б/6; где б - диаметр или наименьшая длина детали способствует равномерному контролю газовой среды по всей соединяемой поверхности деталей. Глубину канавок Н, в которых располагают пленочные газоанализаторы, выбирают с целью возможного контроля газовой среды в момент контактирования соединяемых поверхностей с высотой неровностей профиля йа. При значениях Нйа происходит разрушение пленочного газоанализатора до момента контактирования соединяемых поверхностей, а при Нйа контроль газовой среды возможен в местах впадин соединяемых поверхностей, когда уже произошло контактирование по вершинам профиля, Ширину канавок, в которых располагаются пленочные гаэоанализаторы, выбирают из условия технологических особенностей получения пленочных газоанализаторов.П р и м е р, Сваривали диффузионной сваркой детали из титанового сплава ОТ 4 размером 48 х 16,2 х 5 мм, Перед сваркой свариваемые поверхности деталей обрабатывали, например, до 8-го класса шероховатости поверхности (йа = 0,63 мкм).На свариваемой поверхности одной из деталей формировали 5 канавок шириной 1 мм и глубиной 0,63 мкм с шагом б = 2,7 мм.величина контактного потенциала пленочного газоанализатора.45Изменение концентрации кислорода взазоре фиксировали по изменению сопротивления пленочного газоанализатора в зависимости от парционального давления кислорода в вакуумной камере и от темпе ратуры нагрева деталей в вакууме. По найденным зависимостям определяли температуру сварки, степень вакуума, время изотермической выдержки для соединения конкретных деталей.55Формула изобретения1. Способ контроля газовой среды придиффузионной сварке, при котором определяют состав газовой среды в зазоре между свариваемыми поверхйостями сое 1015 202530 3540 Затем через трафарет на дно канавок методом электроннолучевого испарения металлана установке "Оратория 9" напыляли диэлектрическую пленку АЬОз толщиной 0,33мкм. Для получения контактных площадок по краям диэлектрической пленки наносили металл вакуумным осаждением на установке с электроннолучевым испарителем. В данном случае наносили пленку платины толщиной 0,2 мкм После этого осуществляли присоединение проволочных проводников к контактным площадкам. Монтаж проволочных проводников проводили методом микросварки давлениемвнахлестку, например термоимпульсной сваркой расщепленным электродом,Заключительной операцией подготовки деталей к диффузионной сварке с целью контроля газовой среды в соединительном зазоре являлось расположение пленочного газоанализатора в канавках детали, В качестве материала для пленочного газоанализатора использовалипленку Т 102.Для этого через трафарет на контактные площадки с привареннь 1 ми проволочными проводниками и диэлектрическую пленку методом термического испарения в вакууме на установке "Оратория" 2 наносилипленку ТОг толщиной 0,3 мкм, После этого камеру заполняли аргоном под давлением 2,6 Па, Формирование пленки ТОг осу-, ществляли окислением пленки при 700 С в течение 3 ч при разрежении 1,3 Па. После этого детали размещали в установке для диффузионной сварки с зазором между соединяемыми поверхностями, равным 50 мкмПроволочные проводники подсоединяли к прибору контроля электрической цепи, В результате электронного обмена между частицами газа и твердым телом изменялись электропроводность, термоЭДС идиняемыхдеталей,отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля по всему сечению зазора, свариваемые поверхности обрабатывают до шероховатости В2,0 мкм, на одной из поверхностей выполняют канавки с шагом тО/6 и глубиной Н = В, в которых располагают пленоч ные газоанализаторы толщиной, равнойглубине канавки, где д - диаметр или наименьшая длина детали.2. Способ по и 1, от л и ч а ю щ и й с я 5 тем, что при сварке токопроводящих материалое пленочные гаэоаналиэаторы предварительно наносят на диэлектрическую пленку, 16062861606286 Составитель В, Петроседактор Т. Парфенова Техред М.Моргентал ректор А. Обр роизводс нно-издательский комбинат "Патент", г. Уж л. Гагарина, 101 каз 3516 Тираж 636 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5