Способ пайки в вакууме Советский патент 1990 года по МПК B23K1/00 

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, в частности к технологии пайки изделий в камерных, колпаковых, шахтных и элеваторных вакуумных электрических печах периодического действия.

Цель изобретения - снижение расхода защитного газа при ускорении охлаждения и улучшение качества защитной среды.

Ускорение охлаждения паяных изделий достигают тем, что после нагрева и пайки изделия в высоком вакууме в вакуумированный объем напускают охлаждающий нейтральный газ до давления 1 -10 - 1 -Ю 4 Па и при таком давлении охлаждают изделие.

При переходе от высокого вакуума к низкому достигается эффект ускорения охлаждения печи одновременно с напуском нейтрального газа до атмосферного давления, что объясняется закономерностью в зависимости теплопроводности газа от его давления, которая в низком вакууме при давлении ни- же 1x10 Па равна нулю и от давления не зависит,при среднем вакууме в диапазоне давления сильно з ави- сит от давления, при низком вакууме в диапазоне давлений 1x10 - 1хЮ4Па зависимость от давления становится слабой и при давлении больше 1x10 Па практически от давления не зависит. Улучшение качества защитной среды

СЛ

00

4ь

CD

со

3

Г

достигается тем, что количество вносимых с защитным газом примесей в печь уменьшается пропорционально количеству напускаемого газа.

Давление газа не выше 1x104 Па позволяет использовать в качестве защитного газа для охлаждения изделия не только нейтральные газы, но и водород. Безопасность применения водорода обеспечивается тем, чт при давлении ниже 1x104 Па даже при случайном образовании в печи взрывоопасной смеси и ее воспламенении давление газов в печи не достигает атмосферного.

Пример. Пайка проводилась в камерной малоинерционной вакууной электропечи с объемом ной камеры 0,2 м3.

После охлаждения печи от до 600°С з высоком вакууме при давлении ниже 10 Па прекращается откачка камеры и в нее напускается 0,002 м3 водорода или гелия, дальнейшее охлаждение печи до 100йС ведется при загерметизированной камере без откачки. При 100°С в печь напускается воздух до атмосферного давления.

Общее время охлаждения в печи при напуске водорода до 100°С 30 мин при напуске гелия - 45 мин.

Общее время охлаждения этой же печи до 100° С при высоком вакууме в камере 4 ч, а при- напуске гелия до атмосферного давления 45 мин.

На чертеже изображены полученные экспериментально графики зависимости времени охлаждения вакуумной электропечи при различных способах ведения процесса, где пунктирными линиями изображены известные способ а сплошными - способ охлаждения в соответствии с изобретением.

Кривая 1 - охлаждение печи при высоком вакууме (давление ниже время охлаждения более 2 ч.

вакуу „-Т-

10

5

0

5

0

5

0

45

Кривые 2 и 3 - охлаждение печи с напуском нейтральных газов аргона и гелия соответственно при атмосферном давлении охлаждение ускоренное, однако расход газа велик, количество примесей значительно.

Кривые 4 и 5 - охлаждение печи при низком вакууме с давлением остаточных газов аргона и гелия соответственно 1x10 Па, охлаждение ускоренное, расход газов и количество примесей мало.

Кривая 6 - охлаждение печи при низком вакууме с давлением водорода 1x103 Па, время охлаждения 30 мин.

На графике приведены данные для случая напуска защитного газа до среднего значения давления в этой области. При давлении 1 -104 Па кривые 4-6 несколько сдвинуты влево, а при давлении 1 -10 Па - вправо, отклонения точки их пересечения с прямой, пара ллепьной оси абсцисс на уровне , находятся в пределах не более + 10%.

Эффект достигается при использовании данного способа за счет сокращения времени охлаждения на 3 ч 15 мин и за счет уменьшения расхода газа на пайку с 0,2 до 0,002 м3 (в 100 раз).

Кроме того, замена гелия более дешевым водородом снижает стоимость процесса. Формула изо.бретения

1.Способ пайки в вакууме, включающий нагрев изделия, пайку в высоком вакууме и ускоренное охлаждение в среде защитного газа, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода защитного газа и улучшения качества защитной среды, ускоренное охлаждение изделия осуществляют защитным газом при давлении l 40 - 1 -10 4 Па.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве защитного газа используют водород.

T C I 1000

600

100

/ У-J

I-.

f 3

4 Ј,

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии пайки изделий в камерных, колпаковых, шахтных и элеваторных вакуумных электрических печах периодического действия. Цель изобретения - снижение расхода защитного газа при ускоренном охлаждении паяных изделий и улучшение качества защитной среды. После нагрева изделия и проведения процесса пайки ускоренное охлаждение паяного изделия осуществляют защитным газом (водородом) при давлении 1 .10 2 - 1 .10 4 Па до температуры ниже 100°С путем напуска газа в вакуумированный объем. Способ позволяет уменьшить время охлаждения с 4 ч (традиционный способ охлаждение с печью) до 45 мин и уменьшить расход газа в 100 раз по сравнению с охлаждением защитным газом при атмосферном давлении. При этом пропорционально уменьшается количество примесей в газе. Использование водорода вместо гелия снижает стоимость процесса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Редактор Н.Горват

Составитель Л.Абросимова

Техред М.Ходанич Корректор М.Пожо

Заказ 2054

Тираж 648

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное