Комплексный способ контроля герметичности сборных конструкций Советский патент 1993 года по МПК G01M3/02 

Изобретение относится к области контроля герметичности сборок перед и в процессе их вакуумной пайки.

Цель изобретения - повышение надежности контроля герметичности спаиваемых сборных конструкций, требующих высокого качества.

Реализуется комплексный способ следующим образом.

Отдельные части сборки контролируют на герметичность гидроиспытанием, а когда нельзя создать избыточное давление, то контролируют керосиновым методом или подвергают цветному контролю.

Если имеются в стенках негерметичные места, то та или другая жидкость начинает протекать через них, что и позволяет определить конкретное место утечки. Жидкости протекают через течи со средним диаметром более 0,1 мм или в переводе на газовый поток около 1 л,мкм.рт.ст./с, т.е. все крупные течи будут выявлены и устранены.

В процессе гидроиспытаний вода под избыточным давлением проникает во все опоры и щели и после слива ее из полости она из них не удаляется, т.е. после гидроиспытаний микропоры остаются закрытыми влагой, поэтому далее отдельные части сборки направляют на сушку.

00

о

vj VI

Далее сухие поверхности спаиваемых деталей покрывают припоем, вставляют их друг в друга и плотно заваривают по торцевым кромкам.

Собранную сборку подсоединяют к специальной вакуумной установке через технологический штуцер, после чего внутренние полости начинают вакуумировать, создавая в них разряжение не хуже 6-10 мм.рт.ст.

Затем сборку отключают перекрытием вентиля от откачной системы, т.е. от вакуумного насоса и в течение не менее 10 минут сборку контролируют на герметичность по повышению давления в ее полостях.

Указанный вакуум не хуже 6 мм.рт.ст. необходим с той целью, чтобы можно было далее сборку контролировать на герметичность способом обдува. Если, например, давление в течение 10 минут повысится с б до 0,2 мм.рт.ст. и не более, то сборку считают относительно герметичной, т.е. не имеющей течей крупных и средних величин.

А если остаточное давление повысится более указанной величины, то значит сборка имеет течи, которые необходимо выявлять другими способами, например способом аквариума, и устранить эти течи, предварительно отключив сборку от вакуумной откачной системы. Затем приступают к третьему контролю герметичности способом обдува поверхностей сборки индикаторным газом, например, гелием. При обдуве гелием обнаруживают течи порядка от 1 до 1 10 л.мкм.рт.ст./с, т.е. обеспечивается высокая степень герметичности. После чего сборку устанавливают в специальную термическую печь, уплотняют последнюю и плотно закрывают, при этом вакуум в полостях сборки продолжают сохранять требуемой величины (не хуже б мм.рт.ст). Далее приступают непосредственно к пайке сборки. Печь заполняют нейтральным индикаторным газом гелием или его смесью с аргоном под избыточным давлением и начинают нагревать сборку до требуемой температуры пайки (600-800°С).

В процессе пайки операторы одновре- менно ведут контроль за величиной вакуума в полости сборки, который при непрерывной откачке должен быть не хуже 6 мм.рт.ст., и контроль герметичности с помощью масс-спектрометрических приборов способом гелиевой камеры. Это необхо

0

5

0

5

0

0

5

0

5

димо делать по той причине, что в процессе пайки металлы нагреваются до высокой температуры, расширяются, в результате чего микропоры превращаются в течи. Если двойного контроля герметичности не производить, то могут быть случаи повышения давления в вакуумных спаиваемых полостях и, следовательно, ухудшается качество спайки.

В данном случае негерметичность будет обнаружена масс-спектрометрическим способом и по повышению давления.

Но если давление в сборке не повысится более б 10 мм.рт.ст., то процесс пайки не прерывают, для чего и требуется проведение двойного контроля герметичности. Процесс пайки заканчивают постепенным снижением температуры в печи до комнатной, при этом контроль герметичности обеими способами продолжают вести с той целью, чтобы не было газовых прорывов во внутренние полости сборки, и следовательно, не было бы выхода ее в брак по качеству спайки, после чего приборы отключают.

. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Комплексный способ контроля герметичности сборных конструкций, заключающийся в том, что предварительно подвергают конструкцию проверке гидроиспытанием, по результатам1 которой судят о наличии крупных течей, затем проводят проверку масс-спектрометрическим методом, по результатам которой судят о наличии малых течей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля в процессе спайки стенок опорных конструкций, проверке гидроиспытанием подвергают отдельные стенки сборной конструкции, после чего их сушат, покрывают припоем поверхности спаиваемых стенок, вставляют их одни i в другую, плотно заваривают по торцевым кромкам, образованные внутренние полости конструкции вакуумируют до получения вакуума не хуже б мм.рт.ст., проверяют герметичность конструкции вначале методом по повышению давления в течение менее 10 мин, а затем методом обдува индикаторным газом, а проверку масс-спектрометрическим методом внутренних спаиваемых полостей проводят в течение всего процесса вакуумной пайки и одновременно проводят проверку методом по повышению давления.

Использование: контроль герметичности сборок перед и в процессе вакуумной пайки, Сущность изобретения: первоначально отдельные части сборки проверяют на герметичность методом гидроиспыта- 4 ния - керосиновым, либо проводят цветной контроль. Затем покрывают припоем поверхности спаиваемых стенок, вставляют их друг в друга и плотно заваривают по торцевым кромкам. Образованные внутренние полости вакуумируют до получения в них разрежения не хуже 6 мм. рт.ст. и контролируют герметичность внутренних полостей методом по повышению давления в продолжении не менее 10 мин. Затем сборку контролируют на герметичность способом обдува индикаторным газом-а в течение всего процесса вакуумной пайки спаиваемые полости контролируют на герметичность масс-спектрометрическим способом, например, методом гелиевой, камеры, и одновременно по повышению давления. (Л С