Способ диффузионной сварки оксидной керамики или стекла с металлом Советский патент 1987 года по МПК B23K20/16 

11

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электротехнической, авиационной, электронной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение качества соединения.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно свариваемую поверхность металлической детали насьпцают ионами кислорода, а поверхность детали из керамики или стекла - ионами металла в стехиометрическом соотношении, соответствующем составу окисла металла.

В частном случае насыщение поверхности керамики осуществляют ионами легкоокисляющегося металла. Затем детали размещают в камере установки диффузионной сварки, создают в ней вакуум, нагревают, сжимают и осуществляют изотермическую вьщержку.После сварки детали охлаждают и извлекают из камеры.

При внедрении ионов кислорода в поверхность свариваемой металлической детали на ней создается избыток концентрации кислорода, а при облучении керамики или стекла ионами металла на поверхности керамики (стекла) создается слой, обогащенный этим металлом,

В процессе диффузионной Сварки этих материалов происходит взаимная диффузия кислорода и металла с образованием прочного переходного слоя оксидов, что позволяет повысить качество соединения.

Количество вводимых ионов металла и кислорода должно находиться в стехиометрическом соотношении, необходимом для образования переходного слоя оксидов, так как введение количества ионов кислорода, большего или меньшего,, чем стехиометрическое соотношение, приводит либо к избытку : кислорода и возможному образованию тазовой пористости переходного слоя, либо к недостатку кислорода в структуре переходного оксидного слоя, что может вызвать уменьшение прочности соединения.

ВНИИПИ

Заказ 2 58/10

Производств,-полиграф, пред-е, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

69 2

Для обеспечения более интенсивного протекания химических реак1Ц1й в зоне соединения при сварке малоактивных металлов (имеющих малое сродство к кислороду) с керамикой или стеклом целесообразно проводить облучение керамики (или стекла) ионами другого металла - активного, т.ё, имеющего большое сродство к кислороду.

Энергию ионов и дозу облучения (плотность тока и время облучения) подбирают из необходимой толщины переходного окисного слоя экспериментальным путем для каждой пары соединяемых материалов.

Пример. Производят диффузионную сварку алюмооксидной керамики с коваром. Предварительно свариваемую поверхность ковара насыщают ионами кислорода, а свариваемую поверхность керамики - ионами железа при энергии ионов Е 55 кэВ, плотности тока I 0,2 мА/см и времени t Ю мин в стехиометрическом соотношении, соответствующем окислу металла FeO. Обработанные детали сваривают диффузионной сваркой по следующему режиму: К; мПа; t(. мин. Прочность соединения 165 .МПа. При насьш1;ении свариваемой поверхности керамики ионами легкоокисляющегося металла - титана прочность соединения увеличивается до

178 МПа.

Формула изобретения

1.Способ диффузионной сварки ок- сидной керамики или стекла с металлом, при котором свариваемую поверхность металла предварительно окисляют, отл-ич ающийся тем, что, с целью повышения качества соединения, осуш,ествляют предварительное насьш;ение свариваемой поверхности металла ионами кислорода и поверхности керамики или стекла ионами металла в стехиометрическом соотношении, соответствующем составу окисла металла,

2,Способ по п. 1, отличающийся тем, что насыщение поверхности керамики осуществляют ионами легкоокисляющегося металла.

Тираж 975

Подписное

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электротехнической, авиационной, электронной и других отраслях промьшшенности. Целью изобретения является повышение качества соединения. Свариваемую поверхность металлической детали насьщают ионами кислорода, а поверхность детали из керамики или стекла - ионами металла в стехиометрическом соотношении, соответствующем составу окисла соединяемого металла. Поверхность керамической детали насыщают также ионами легкоокисляющегося металла. Обработанные детали устанавливают в сварочную камеру и соединяют их диффузионной сваркой. Количество вводимых ионов металла и кислорода должно соответствовать образованию оксидного слоя. 1 3.п. ф-лы. i (Л 00 00 а