СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ ИЗ ПЛАТИНИТА, ПЛАКИРОВАННОГО МЕДЬЮ Российский патент 1994 года по МПК B23K20/04 B23K35/40 

Изобретение относится к обработке электродной проволоки, в частности к обработке электродной проволоки из платинита (сплав 50% Fe + 50% Ni), плакированного медью. Указанная проволока предназначена для использования при пайке стекла с металлом в производстве электронных приборов.

Известен способ обработки электродов, имеющих покрытие, который предусматривает первичную термообработку покрытия при высокой температуре в окислительной атмосфере для получения окисной пленки на поверхности и вторичную термообработку при более низкой температуре в окислительной атмосфере для стабилизации окисной пленки.

Однако указанный способ не может быть использован для электродной проволоки из платинита, плакированного медью, в связи с тем, что вторичная низкотемпературная обработка способствует образованию окиси меди на поверхности проволоки, что отрицательно сказывается при пайке со стеклом.

Известен также способ обработки электродной проволоки из платинита, плакированного медью. Указанный способ включает низкотемпературный отжиг при 650-750^оС в газовой атмосфере (светильный газ) с последующей обработкой в борсодержащем реагенте, а именно в водном растворе буры; после обработки проволоки в водном растворе буры осуществляют высокотемпературный отжиг при 850-950^оС в атмосфере светильного газа. Все операции осуществляют в непрерывном режиме. Однако после обработки известным способом на поверхности электродной проволоки образуется рыхлый слой закиси меди толщиной 5-6 мкм, в котором довольно много присутствует окиси меди. Наличие окиси меди отрицательно сказывается на качестве сварки металла со стеклом.

Кроме того, электродная проволока из платинита после указанной обработки имеет низкую пластичность.

Изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении качества сварки на счет получения на электродной проволоке тонкого плотного слоя закиси меди, практически не содержащего окиси меди, при одновременном повышении пластичности проволоки.

Это достигается способом, включающим низкотемпературный отжиг с последующим высокотемпературным отжигом, и обработку поверхности проволоки борсодержащим реагентом, в котором обработку борсодержащим реагентом проводят перед низкотемпературным отжигом, который осуществляют при 200±25^оС в воздушной атмосфере, высокотемпературный отжиг осуществляют в восстановительной атмосфере при 1000±20^оС, после которого проволоку подвергают немедленной закалке в воду, при этом в качестве борсодержащего реагента используют водный раствор борной кислоты.

Проведение обработки электродной проволоки борсодержащим реагентом перед низкотемпературным отжигом позволяет получить равномерный по всей длине проволоки слой окиси меди, а использование в качестве борсодержащего реагента борной кислоты обеспечивает получение тонкого слоя закиси меди на поверхности проволоки.

Снижение температуры отжига на первой стадии до 200±25^оС (низкотемпературный отжиг) и повышение температуры отжига на второй стадии до 1000±20^оС обусловлены механизмом окисления меди.

При температурах до 375-450^оС идет образование окиси меди, а при более высоких температурах, начиная от 600-650^оС, идет более интенсивное образование слоя закиси меди с обязательным присутствием на ее поверхности окиси меди. При температурах 980-1020^оС (1000±20^оС) идет процесс диссоциации окиси меди с образованием закиси меди. После высокотемпературного отжига на проволоке образуется плотный и тонкий слой закиси меди практически без включения окиси меди. Чтобы сохранить образовавшийся слой закиси меди высокотемпературный отжиг проводят в восстановительной атмосфере, после чего проводят немедленную закалку в воду.

Способ осуществляют следующим образом: проволоку, предварительно очищенную спиртом, сворачивают в бухту и помещают в резервуар с водным раствором борной кислоты. После обработки раствором борной кислоты бухту вынимают из резервуара, просушивают, после чего ее отжигают в муфельной печи при 200± 25^оС в воздушной атмосфере; охлажденный рулон проволоки разматывают и осуществляют высокотемпературный отжиг проволоки на проход при 1000±20^оС в горизонтальной трубчатой печи в восстановительной атмосфере, создаваемой, например, путем размещения в печи кусочков графита или угля.

После выхода из горизонтальной трубчатой печи проволоку немедленно закаливают в воде с использованием водяного раствора, после чего ее наматывают на приемный барабан.

П р и м е р. Проволоку из платинита, плакированного медью, очистили спиртом, свернули в рулон и погрузили в водный раствор борной кислоты, содержащий 0,25% Н₃ВО₃. После этого рулон просушили и разместили в муфельной печи для осуществления отжига при 200±25^оС в течение 1 ч в воздушной атмосфере. После проведения низкотемпературного отжига рулон проволоки охладили на воздухе. Охлажденную проволоку затем отжигали при 1000±20^оС путем протягивания ее под слоем угля со скоростью 1 м/мин и на выходе из печи осуществляли немедленную закалку в воду с использованием водяного раствора. Проволоку после закалки смотали в рулон.

Полученная проволока имела следующие механические свойства: σ_В = 49 кг/мм², δ= 23-25% , окись меди отсутствовала.

Проволока, обработанная по известному способу, имеет σ_В = 35 кг/мм², δ = 12% , в слое закиси меди имеется большое количество окиси меди.

Таким образом, заявленный способ обработки электродной проволоки из платинита, плакированного медью, позволяет получить тонкий слой закиси меди толщиной ≈ 1 мкм, практически не содержащий окись меди, и увеличить пластичность проволоки приблизительно в два раза при сохранении прочности на высоком уровне. Указанные свойства проволоки позволяют осуществить качественную сварку металла со стеклом. (56) Отчет НИР по теме 21-91-217, 1991. N 01920005179, 0-4249 (номер государственной регистрации).

Использование: при обработке электродной проволоки из платинина, плакированного медью. Сущность: изобретение позволит получить на проволоке тонкий плотный слой закиси меди, практически не содержащий окись меди, и увеличить пластичность проволоки, что обеспечит качественную сварку металла со стеклом. Способ включает обработку электродной проволоки из платинита, плакированного медью, в водном растворе борной кислоты, затем низкотемпературный отжиг при 200 ± 25C в воздушной атмосфере с последующим высокотемпературным отжигом в восстановительной атмосфере при 1000 + 20C и немедленную закалку в воду.

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ ИЗ ПЛАТИНИТА, ПЛАКИРОВАННОГО МЕДЬЮ, включающий низкотемпературный отжиг с последующим высокотемпературным отжигом и обработку поверхности проволоки борсодержащим реагентом, отличающийся тем, что обработку борсодержащим реагентом проводят перед низкотемпературным отжигом, который осуществляют при 200 ± 25^oС в воздушной атмосфере, высокотемпературный отжиг осуществляют в восстановительной атмосфере при 1000 ± 20^oС, после чего проволоку подвергают немедленной закалке в воду, при этом в качестве борсодержащего реагента используют водный раствор борной кислоты.