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

Изооретение относится к снарке давлением с подогревом, в часччюсти к дИ()фузионной сварке, и может быть использовано в элекч роинон, г ниацион- иой и других отраслях промьпнленности.

Цель изобретения - снижение температуры сварки и повышение качества сварного соединения.

Способ осуществляют следующим образом,

, Свариваемые детали устанавливают в сварочную камеру диффузионной установки, создают в ней вакуум, детали сдавливают, нагревают до температуры сварки, перпендикулярно к свариваемым поверхностям прикладывают постоянное напряжение (+ на металле) и в процессе сварки снижают электросопротивление неметаллического материала ин- тегральным потоком нейтронов плотностью 10 -10 нейтрон/см с энергией 0,5-10 МэВ или у-облучением дозой 10-10 PC энергией 0,1-1,1 Мэ В

После сварки детали охлаждают и извлекают из камеры.

Благодаря снижению электросопротивления неметаллического материала повышается качество сварного соединения при пониженных температурах сварки, обусловленное большой величиной электрического поля на границе неметалл - металл, т.е. более активньм формированием физического контакта соединяемых поверхностей.

Кроме того, облучение в процессе сварки в электростатическом поле существенно увеличивает ионный диффузионный ток через границу металл - диэлектрик, что вызывается возрастанием количества свобод15ых носителей (электронов и ионов) и их подвижности. Результатом увеличения ионного диффузионтюго тока является расширение переходной диффузионной зоны соединения металл - неметалл, достижени более высокой прочности сварки.

Для.облучения необходимо применят такие частицы, которые могут вызвать объемный эффект, т.е« проникают глу боко в материал. Быстрые электроны, ионы,сС -частицы и тому подобное, имеют глубину проникновения в вещество очень малую (доли миллиметра) и не могут дать существенного объемного эффекта при облучении реальных деталей, подвергающихся сварке, в связи с этим для получения объемного эф

5

iJifiKTa необходимо применять нейтроны И.11И у -лучи.

Облучение интегральным потоком нейтронов плотностью меныие 10 нейтрон/см юп1 энергией Е меньше 0,5 МэВ практически не дает уменьшения электросопротивления диэлектрика. Облучение интегральным потоком нейтронов плотностью больше 10 нейтрон/см и энергией Е больше 10 МэВ приводит к возникновению объемных дефектов диэлектрика, т.е.. к необратимому ухудшению его свойств.

Облучение -лучами с энергией больше 1,1 КэВ либо дозой более 10 Р приводит к повышению пострадиационной электропроводности, охрупчинанию неметаллического материала. Облучение у-лучами с энерг ией меньше О, 1 МэВ и дозой менее 10 Р практически не дает уменьшения электросопротивления неметаллического материала.

Пример 1. Производят диффу- 5 зионную сварку цилиндрических образцов из керамики (полированной) высотой 20 мм с Л1 (торцовое соединение) диаметром 16 мм, высотой 2 мм (с окисным слоем 200-300 Л) по режимам: температура сварки 500°С, усилие сжатия Р 1,0 кгс/мм, время t 15 мин, постоянное напряжение и 500 В, ионный диффузионный ток I.,, 120.мкА.

Л1ахс

В процессе сварки образцы подвер0

0

5

гают облучению интегральным потоком нейтронов плотностью 10 нейтрон/см с энергией 1,0 МэВ.

Пример 2. Производят дифузионную сварку цилиндрических образцов из стекла толщиной 10 мм (обработка по vl2) с коваром (торцовое соединение) диаметром 12 мм, толщиной 2 мм (с окисным слоем толщиной 0,5 мкм) по режимам; If 450 С; Р 0,5 кгс/мм ; Г 10 мм; и 425 в; 1н.з.л„.кс 120 мкЛ.

В процессе сварки проводят У- -облучение свариваемых образцов от обычного кобальтового источника у -лучей с мощностью дозы 10 Р/ч.

Время облучения равняется времени сварки 10 мин, энергия -излуче- Е 1,0 МэВ, доза облучения 10 .

Механические испытания снаренны:: образцов показывают повышение качества сварного соединения.

1349931

Формула изобретения2. Способ non.lj отличающ н и с я Тем, что снижение электро1. Способ диффузионной сварки не-сопротивления осуществляют облучением металлических материалов с металла-интегральным потоком нейтронов плот- ми, при котором перпендикулярно к ностью нейтрон/см с энер- свариваемым поверхностям прикладыва-гией 0,5-10 МэВ. ют постоянное напряжение, отличающийся тем, что, с целью 3. Способ поп.1, отличаю- сниз сения температуры сварки и повыше- ющ и и с я тем, что снижение электро- ния качества соединения, электросо-сопротивления осуществляют у-облуче- противление неметаллического материа-ни ем с энергией 0,1-1,1 МэВ до дозы ла в процессе сварки снижают. Р.

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в злектронной, авиационной и других отраслях промьшшенности. Целью изобретения является снижение температуры сварки и повышение качества сварного соединения. Для ее достижения свариваемые детали - неметалл (диэлектрик) и металл приводят в контакт, сдавливают, нагревают. Прикладывают к ним постоянное напряжение перпендикулярно соединяемым поверхностям: на металл +, на диэлек« трик -. При сварке свариваемые детали подвергают воздействию быстрых нейтронов или V-лучей. Облучение осуществляют интегральным потоком нейтронов плотностью нейтрон/см с энергией 0,5-10 МзВ или -облучением с энергией 0,1-1,1 МэВ-до дозы Р. В результате облучения электросопротивление неметалла в процессе сварки снижается, 2 з,п. ф-лы. с $ (Л со х х со