Способ диффузионной сварки материалов Советский патент 1986 года по МПК B23K20/14 

швД

ю О5

,4;

С5 1 Изобретение относится к способу сварки давлением с подогревом, в част ности к диффузионной сварке, и может быть использовано на предприятиях электронной, авиационной и др. промышленности. Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение качества соединения. На фиг, 1 показана схема осуществ ления способа; на фиг. 2 - график из менения тока ионной диффузии в поверхностных слоях свариваемых деталей; на фиг. 3 - график циклического приложения нагрузки; на фиг. 4 - гра фик изменения тока экзоэлектронной эмиссии. Способ осуществляют следующим образом. Свариваемые детали 1 и 2 (фиг. 1) устанавливают на стол 3, подогреваемый нагревателем 4, и сдавливают пуансоном 5. К свариваемым деталям 1 и 2 прикладывают постоянное напряжение от источника питания 6. Под действием постоянного напряжения в приповерхностных слоях свариваемых деталей возникает ток ионной диффузии, достигающий максимума за премя Т, (фиг. 2). С этого момента сдавливание осуществляют циклически (фиг.З с периодом . Тц Т, - Т,,.равным времени достижения максимума тока экзоэлектронной эмиссии I 3.9 (фиг. 4), Т - момент достижения тока экзо2электронной эмиссии. Время достижени максимума тока экзоэлектронной эмиссии (Ig ) определяют конкретно для каждого свариваемого материала. Ток ионной диффузии, проходящийчере зону соединения, контролируют микроамперметром 7. Суммарное время сварки 2 определяют из условия получени качественного соединения. Благодаря циклическому нагружению с момента достижения максимума тока ионной диффузии с периодом, равным времени достижения максимума тока экзоэлектронной эмиссии, экзоэлектронная эмиссия, обусловленная движением дислокаций к поверхности, приобретает лавинный характер, увеличивая концентрацию дислокаций на по672верхности на 2-3 порядка и обеспечивая получение полного физконтакта, чем достигается интенсификация процесса и повышение качества соединения. Пример. Производили диффузионную сварку монокристаллического германия диаметром 10 мм, толщиной 0,2 мм, с окисной пленкой, толщиной 50 А ориентации 1001, R 0,05 мкм (обработка поверхности по 14 кл.) со стеклом С 50-2, R 0,04 мкм (обработка поверхности по 12 кл.), диаметром 10 мм, толщиной 1,2 мм на следующих режимах: температура сварки Т 653 К; усилие- сжатия (постоянное) Рд 10 МПа; циклическая составляющая усилия сжатия Р., 3,0 МПа; постоянное напряжение U 1 кВ; максимальный ток ионной диффузии через зону соединения 1 80 мкА; максимальный ток ЭКЗОЭМИССИИ 1,.э.„о.кс 40 мкА; время достижения максимума тока ионной диффузии « 2,5 мин; период цикла нагружения , -1 30-35 с (пик ЭКЗОЭМИССИИ у германия приходится на Т 653 К); количество циклов нагружения 15; общее время сварки (без времени нагрева и охлаждения, когда U не приложено) Lj 10 мин. Механические испытания показали, что прочность зоны соединения не ниже 20 МПа. Формула изобретения Способ диффузионной сварки материалов, при котором детали нагревают до температуры сварки, прикладывают к ним постоянное напряжение для создания ионного тока диффузии между соединяемыми поверхностями и сдавливают, отличающийся тем,что, с целью интенсификации процесса и повышения качества соединения, с момента достижения максимума тока ионной Диффузии сдавливание осуществляют циклически с периодом, равным времени достижения максимума тока экзоэлектронной эмиссии на поверхностных слоях свариваемых деталей.

Изобретение относится к способу сварки давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электронной, авиационной и др. промышлениостях. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс и повысить качество соединения. Для этого обеспечивают лавинный характер экзоэлектронной эмиссии свариваемых металлов по достижении максимума тока этой эмиссии, нагружая свариваемые детали циклически. 4 ил.