Способ диффузионной сварки монокристаллов корунда Советский патент 1987 года по МПК B23K20/14 

113

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано для соединения монокристаллов корунда в различных отраслях промышленности..

Цель изобретения - повышение качества сварного соединения и упрощение процесса.

Способ осуществляют следующим образом.

Сваренные детали из монокристаллов корунда приводят в контакт,на зону соединения наносят защитную пасту из смеси порошкообразного оксида алюминия У-модификации с ортофосфорной кислотой, которую после нанесения выдерживают при 200-300 С в течении 1-2 ч. Затем детали устанавливают в сварочной камере, нагревают их до температуры сварки, сдавливают и осуществляют изотермическую вьщержку.

После сварки сваренную деталь ох- лаждают и извлекают из камеры.

Благодаря использованию смеси порошкообразной окиси алюминия у -модификации с ортофосфорной кислотой, наносимой на зону соединения с последующей сушкой, создается защитная пленка состоящая из чистой окиси алюминия, препятствующая окислению свариваемых поверхностей, что позволяет повысить качество соединения. Кроме того, при

нагреве пленки окиси алюминия выше

о

1100 С J -модификация окиси алюминия

переходит в об -модификацию и дальнейший нагрев зоны соединения до температуры сварки происходит в парах чистой окиси алюминия, предотвращая процесс технического травления свариваемых поверхностей, что также способствует повышению качества соединения.

Благодаря тому, что механические свойства окиси алюминия об -модификации очень низкие, она отделяется от деталей после сварки, что позволяет упростить процесс.

При температуре сушки ниже 200 С защитная паста не запекается, а выше 300 С свойства пленки уже не изменяются. Длительность запекания пасты определяется тем, что при времени .

ВНИИПИ Заказ 3433/16 Тираж 974 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

Q

В

5

0

182

запекания защитной пасты меньше 1 ч она не достигает необходимой степени плотности, а свыше 2 ч свойства пленки не изменяются.

. Пример. Изготавливают монокристаллические корундовые тигли диаметром 20 мм. В качестве отдельных деталей используют монокристаллическую корундовую трубку, выращенную методом Степанова, нарзокным диаметром 20 мм и толщиной стенки 1,5 мм и монокристаллический корундовый диск диаметром 20 мм и толщиной 1,5 мм.

Монокристаллическую трубку устанавливают на диск одним из своих торцов. Зону сварки покрывают предварительно приготовленной пастой, полученной смешиванием порошкообразной окиси алюминия V -модификации ( (f ) с ортофосфорной кислотой. Толщина покрытия составляет 0,5 мм. В сушиль- ном шкафу при 250 С пасту высушивают в течение 1,5 ч до образования на поверхности плотной пленки. Свариваемые детали помещают в индуктор установки Донец-1, герметизируют камеру установки и поднимают температуру до 1900°С; Прикладывают сжимающие усллия величиной 1,0 кг/мм и выполняют изотермическую вьщержку в течение 1,5 ч, после чего температуру снижают до комнатной и детали извлекают из камеры.

Механические испытания показали повышение качества соединения.

Формула изобр.е тения

Способ диффузионной сварки монокристаллов корунда, при котором свариваемые детали приводят в.контакт, наносят на зону соединения защитную пасту, нагревают, сдавливают и осуществляют изотермическую вьщержку, отличающийся тем, что, с целью- повышения качества сварного соединения и упрощения процесса, в качестве защитной пасты берут смесь порошкообразного окисла алюминия -модификации с ортофосфорной кислотой, которую после нанесения на зону соединения вьщер- живают при температуре 200-300 С в течение 1-2 ч.

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано для соединения монокристаллов корунда в различных отраслях промьшшенности. Целью изобретения является повьшение качества сварного соединения и упрощение процесса. На зону соединения свариваемых деталей из монокристаллов корунда наносят .защитную пасту из смеси порошкообразного оксида алюминия V -модификации с ортофосфорной кислотой. Последнюю после нанесения высупшвают при температуре 200-300 С в течение 1-2 ч. Затем детали устанавливают в сварочной камере, нагревают их до температуры сварки, сдавливают и осуществляют изотермическую вьщержку. После сварки сваренную деталь охлаждают и извлекают из камеры. Благодаря использованию, смеси окиси алюминия У -модификации с ортофосфорной кислотой, наносимой на зону соединения с последующей сушкой, создается защитная пленка, пре- с пятствующая окислению и термическому травлению свариваемых поверхностей. (/)