Способ вакуумной капиллярной пайки Советский патент 1991 года по МПК B23K1/06 

Изобретение относится к области пайки, а именно к индукционной капиллярной пайке телескопических соединений с одновременным воздействием на соединяемые элементы ультразвуковыми колебаниями, и может быть использовано при изготовлении узлов электровакуумных приборов

Цель изобретения - повышение качества пайки за счет улучшения обезгаживания капиллярного зазора

На фиг. 1 показано паяемое соединение, на фиг 2 - эпюра ультразвуковых колебаний

Способ осуществляется следующим образом

В охватывающую деталь 1 вставляют охватываемую деталь 2, кольцо 3 припоя установлено над капиллярным зазором 4 выше торца 5 охватывающей детали на расстоянии Я/8/ К А/4, где А - длина волны ультразвуковых колебаний Нагрев осуществляется индуктором 6. В процессе воздействия

системой 7 ультразвуковых колебаний кольцо припоя перемещается к зазору.

Кольцо припоя размещают на охватываемой детали таким образом (с таким усилием затяжки скрутки), чтобы обеспечивалось его перемещение при воздействии уль- тразвуковых колебаний с заданной интенсивностью При этом кольцо припоя размещают так, что узел колебаний при изменении частоты совмещен в начальный момент с плоскостью размещения кольца припоя Ультразвуковые колебания обеспечивают перемещение кольца припоя в пучность колебаний, близкую к торцу

капиллярного зазора При расстоянии I

кольцо припоя перемещается от торца охватывающей детали (из области, близкой к узлу, в пучность колебаний), а при I тт

расстояние до торца охватывающей детали становится малым и кольцо не успевает наLO

С

О СО

о ю о

ND

греваться до заданной температуры за время движения.

В процессе пайки паяемые детали и кольцо припоя нагревают до температуры на 30-50° С ниже температуры плавления припоя, выравнивая температуру паяемых деталей и кольца припоя,

Снижение температуры ниже 30° С в условиях индукционного нагрева приводит к тому, что припой плавится и растекается по паяемой детали, не достигнув торца охватывающей детали.

Повышение температуры выше 50°С требует возбуждения ультразвуковых колебаний высокой интенсивности, что вызывает распыление припоя.

Пример 1. При прогреве паяемых деталей и припоя до 1023° С и возбуждении в них ультразвуковых колебаний с амплитудой 3 мкм кольцо достигает торца охватывающей детали в твердом состоянии, и необходима длительная выдержка или повышение интенсивности ультразвуковых колебаний. Увеличение времени выдержки вызывает распыление припоя.

Пример 2. При нагреве деталей и припоя до 1063° С припой (неэвтектического характера) практически размягчается, и при возбуждении ультразвуковых колебаний, переместившись на расстояние примерно 10-15 мм и не достигнув охватывающей детали, полностью плавится, растекаясь по паяемой детали.

Пример 3. При нагреве паяемых деталей и припоя до. 1053, 1043 и 1033° С было спаяно по 10 узлов с телескопическими соединениями по предлагаемому известному способам. При проверке узлов на вакуумную плотность было установлено: из 10 паяных соединений по известному способу в 3 соединениях обнаружены течи (5 х мкм/с), а по предлагаемому все

десять образцов оказались вакуумно-плот- ными. Кроме того, образцы подвергались металлографическому анализу, В образцах, паяных по известному способу, капиллярный зазор заполнен на 3/4 своей длины, а на.внутренней поверхности стенок видно окисление, В образцах, паяных по предлагаемому способу, капиллярный зазор заполнен припоем на всю длину и на поверхности

не видно следов окисления.

Способ капиллярной пайки имеет следующие технико-экономические преимущества. Обеспечивается лучшее обезгаживание и качественное формирование паяного шва телескопического соединения из труднопаяемых материалов. Повышается выход годных узлов на 20-30%. Упрощается конструктивное выполнение оборудования для пайки в вакууме и формиргазе.

Формула изобретения Способ вакуумной капиллярной пайки телескопического соединения, включающий размещение на одном из соединяемых

элементов кольца припоя, нагрев соединяемых элементов и пайку с воздействием ультразвуковых колебаний, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества пайки за счет улучшения обезгаживания,

размещают кольцо припоя на расстоянии Я/8Ј от торца охватывающей детали, где Я - длина волны ультразвуковых колебаний, нагревают соединяемые детали и кольцо припоя до температуры на 30-50° С

ниже температуры плавления припоя, совмещают узел ультразвуковых колебаний с кольцом припоя, перемещают кольцо припоя воздействием ультразвуковых колебаний со скоростью, обеспечивающей

0 размещение кольца припоя на торце охватывающей детали в момент начала плавления припоя.

Изобретение относится к пайке, а именно к индукционной капиллярной пайке телескопических соединений с одновременным воздействием на соединяемые элементы ультразвуковыми колебаниями, и может быть использовано при изготовлении узлов электровакуумных приборов. Цель изобретения - повышение качества пайки. Кольцо припоя размещают на расстоянии А/8 I А/4 от торца охватывающей детали (А- длина волны ультразвуковых колебаний). Совмещают узел ультразвуковых колебаний с плоскостью размещения кольца припоя, нагревают паяемые детали и кольцо припоя до температуры на 30-50° С ниже температуры плавления припоя, выравнивая температуру паяемых деталей и кольца припоя, воздействуют на них ультразвуковыми колебаниями, перемещающими кольцо припоя к торцу охватывающей детали с такой скоростью, чтобы кольцо припоя достигло торца охватывающей детали в момент начала плавления припоя 2 ил.

Фиг.1

Фиг. 2