Способ получения заготовки платинита Советский патент 1977 года по МПК B21C23/30 

1

Изобретение относигся к обработке 1 05 таллов давлением, а именно к ству проволоки методом волочения, и может 6iaTb использовано в цветной металлургии, а также в электротехнической и элек- тронной промьштенности.

Платинит - биметаллическая проволока с сердечником из железоникелевого сплава и оболочкой из меди - применяется для герметичных (вакуумплотных) вводов через стеклянные оболочки осветительных, электровакуумных и полупроводниковых прибЬ. ров.

Известен метод получения заготовки платинита ij, при котором пруток - ceiH Дечник, обернутый в фопьгу из припойного материала (латуни), вставляют в медную трубку и полученный таким образом пакет нагревают до температуры, превышающей, на ЗО-40 С телтературу плавления припой (1020-1030°С).

Пайка производится в защитной водорогь ной среде, которая препятствует окислению припоя и контактных поверхностей и, в Кси нечном счете, способствует сцеплению

спаяных поверхностей оболочки и сердечнвн ка. Для уплотнения пакет перед пайкой про тягивают через волоку (фильеру) с небольгшим обжатием.

Однако недостаточно надежное coeamfeние трубки и сердечника известным спосо бом вызвано как отеканием при пайке значительной части припоя к нижним участ кам пакета и вытеканием припоя из-под трубки, так и влиянием окислов, недостаточно восстанавливаемых в процессе пайки в пакете, уплотненном при предварительной протяжке. В результате в готовой лати китовой проволоке обнаруживаются недост%точно герметичные отрезки, что в последз щем отрицательно сказьшается на вакзгук ной плотности спаев и приводят к приборов по натеканвю.

Кроме того, в . юмйгини входит легко- Летучий вредный элемент - цинк, вносимый в его состав с латунным припоем. Наличи цинка приводит к отравлению катодов 9ле1втровакуумных приборов и другим отряал-. Т э4ьнь1в(1. последствиям. Известный метод имеет также большую трудоемкость операции пайки, требукяцей специального технологического (конвейерные печя) . и контрольного оборудования (ультразвуковой контроль заготовок на наличояе участков непррпаев и т.п.). Многочисленные попытки получить качественную заготовку платинита путем совместного плакированиясердечника с надетой медной трубкой холодным волочением без применения припоя оказались безрезультатными. Были опробованы различные способы предварительной очистки компонентов и режимы холодного плакирования волочением, однако качественного сцепления в заготовке получено не было. Очевидно специфические для платинита окисла,, остающиеся на поверхности компонентов после очистки и, кроме этого, дополнительно возникшие в период между очисткой и. волочением препятствуют наде ному обхватыванию при тех, относительно низких обжатиях, которые характерны для плакирования методом холодного волочения Метод бесприпойногО плакирования ко- лодным волочением не нашел применения в мировой практике производства платинита. Целью изобретения является сокращени -трудоемкости и повышение качества плати нита. Это достигается тем, что в известном способе, включающем сборку железонике- левого сердечника с медной трубкой, завальцовку конца полученного пакета и обж тие, его волочением, последнюю операцию производят в горячем состоянии, Henocpeft ственно после нагрева в водороде с рось не выше минус 40 ,С в течение 10 мин при 600-800°С. При этом волочение осуществляют фильеру с углом рабочего конуса 24-32 Способ получения заготовки платинита состоит в том, что пакет из сердечника с надетой на него медной трубкой без припойной прослойки нагревают в среде водорода до температуры интенсивного восстановления имеющихся на контактных поверхностях окислов (600-800 с) и непосредственно вслед за нагревом и кратковремен ной выдержкой в среде водорода при высокой температуре (3-10 мин подвергают волочению через фильеру. Нагревательное устройство при этом устанавливают непосредственно на волочиль ный стан так, что фильера одновременно является торцовой крышкой нагревательног устройства и препятствует подсосу воздуха в печь. По сравненто с применяемым припойным методом, когда нагрев п водороде осуществляется после уплотнения пакета, обеспечивается более полная и качественнай о шстка контактирующих поверхностей от окислов и, как следствие, более высокая герметичность платинита после волочения. Устраняется операция пайки и связанные с ней расходы трудовых ресурсов, электроэнергии и оборудования. Уменьшается примернона 300-4ОО С температура нагрева пакета (припайке). Температура нагрева обусловлена температурой плавления припоя с сопутствующей экономией в продолжительности нагрева и расхода электроэнергии на нагрев. Описываемый способ обеспечивает более надежное соединение оболочки и сердечника, чем при холодной бесприпойной затяжке, во-первь1Х, благодаря лучшей очистке контактирующих поверхностей; во -вторых, благодаря возможности получения более высоких степеней обжатия; в-третьих, благодаря, одновременной с плакированием взаимодиффузии при высокой температуре элементов оболочки и сердечника. В результате проведения серий экспериментов были выбраны 1ехнологические режимы, при которых реализуется предлагаемый способ. Прогрев пакета перед должен проводиться до температуры ниже бОО С и не выше 800 С. При более низкой температуре не достигается необходимая тщательность восстановления окислов и ухудшается взаимодиффузия элементов в ходе самой затяжки. Более высокая тем пература из-за резкого увеличения пластичности сердечника может привести к нарушению заданного соотнощения меди и серде гаика в затянутом пакете (а, следовательно, и в готовом платините), или даже к обрывам сердечника в связи со значительным падением его прочности. Оптимальный угол рабочего конуса затяжной фильеры находится в пределах 2432 , при этом практически отсутствует деформация сердечника. Водород должен быть достаточно осушенным (точка росы не выше минус 40 С). Пример. Партию заготовок платинита изготовляют по следующему техпроцессу: сборка прутка с трубкой в пакет - за- вальцовка (заковка) конца пакета методом ротационной ковки - нагрев пакета до 750 С в водородной трубчатой печи, установленной на волочильный стан ЕС. 3201, - выдержка в печи порядка 3-4 мин, в атмск:,форе водорода с точкой росы минус 5О, - подача пакета толкателем в фильеру с углом рабочего конуса ЗО -протяжка через фильеру - охлаждение полученной загюговки на воздухе.

Образцы ппатинига, изготовленные волочением из заготовки, полученной по описанному техпроцессу, имеют высокое качество сцепления и необходимую герметичность,

ПредБарительное опробование образцов на заводе Светлана, г. Ленинград, показало, что при испытаниях по режимам периодического накала приборов, изготовленных с применением бесприпойного платинита достигнуто уменьшение процента брака по сравнению с приборами, изготовленными из трубчатого припойного платинита. Для получения окончательных выводов, в том числе и по влиянию отсутствия цинка, предполагается провести широкое опробование с длительными испытаниями приборов на долговечность.

G t о р -м у л а и 3 о б ) е т е и и л

Способ получения заготовки ил/п-ниита, включающий сборку жепозоникелет ого сердечника с медной трубкой, завал,пог.ку конца полученного пакета и обжатие его волочением, о т л и чающийся тем, что, с цепью сокращения трудоомкос:ти и повышения качества платитшта, пероп волочением заготовку нагревают в водоу:..: -де с точкой росы минус 4О С в течение ;U1O мин при 6ОО-8ОО с.

Источники информации, принятые по В1гимание при экспертизе:

1, Эспе В, Технология электротадкуумпых материалов, Госэнергоиздат, J.002, т. 1, с, 236,