Способ соединения стекла с металлом или со стеклом Советский патент 1982 года по МПК C03C27/02 C03C27/06 

(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ СТЕКЛА С МЕТАЛЛОМ ИЛИ СО СТЕКЛОМ

1

Изобретение относится к соединению стеклянных деталей между собой или с металлическими и может быть применено при изготовлении измерительных приборов, в конструкциях различных окон, герметических вводов, а также при создании переходных соединений от стекла к металлу.

Известен способ соединения стеклоизделий посредством сварки их под давлением 10 - 12 кг/см при нагреве их до температуры, которой соответствует вязкость Ю - 10 Пас 1.

Наиболее близким к предлагаемому является способ соединения металла со стеклом путем предварительной шлифовки заготовок, нагрева и спаивания их в вакууме при температуре ниже температуры размягчения стекла и сжимающем усилии до 1 кг/мм 2.

Известные способы имеют недостатки, которые заключаются в том, что внутренние остаточные напряжения, вызванные пластической деформацией стекла под воздействием сжимающего давления,остаются в деталях и снижают зксплуатационные .характеристики сварных соединений.Даже применение медленного охлаждения по этому способу сварки сохраняет высокий уровень остаточных внутренних напряжений из-за шзкой релаксационной способности стекла.Причина этого,в том,что вязкость стекла быстро возрастает при охлаждении, поэтому напряжения, возникщие в результате деформации стекла под действием сжимающей нагрузки не релаксируют, а остаются на высоком уровне и снижают работоспособность стеклянных и металлостеклянных соединений.

Цель изобретения - улучшение качества соединения.

Ц.ель достигается тем, что соглас 15 но способу соединения стекла с металлом или со стеклом, включающему нагрев до температуры, соответствующей вязкости стекла 10 - , и спаивание в вакууме при сжимающем усилии с последующим охлаждением, перед охлаждением снимают сжимающее усилие и осуществляют дополнительный нагрев на 10 - с выдержкой при этой температуре 10 - 60 мкн,

Изобретение поясняется конкретным примером осуществления.

Для получения соединения стекла марки К-8 с нержавеющей сталью 14Х17Н2, где сталь является рамкой, 30 к которой должно быть приварено окно

из стекла диаметром 40 мм и толщиной 5 мм, сварку осуществляют в установке СДВУ-40, снабженной радиационным источником.нагрева и термопарой для измерения температуры.

Соединяемые детали помещают в камеру, производят герметизацию и откачку воздуха до разрежения 1.1СГмм рт Ст. Затем производят нагрев соединяемых деталей до температуры Ч, и осуществляют сжатие деталей усилием Р 150 кг/см При этих условиях производят изотермическую выдержку в течение 20 ми

Затем снимают полностью сжимающую нагрузку и производят дальнейший подъем температуры до . При достижении указанной температуры производят выдержку в течение 60 мин. В течение этой выдержки из-за повышеной температуры релаксационная способность стекла оказывается высокой и осуществляется снятие внутренних остаточных напряжений, вызванных; деформационными изменениями в стекле под воздействием сжимающей нагрузки, которая была приложена на первом

этапе. После этого детали охлаждают со скоростью 1-2 град/мин от 600 до , далее со скоростью 5-10 град/мин до температуры 150с, затем камеру разгерметизируют и достают готовое изделие. Соединение.вакуумноплотно. Измерения .внутренн-их остаточных напряжений в стекле по методу фотоупругости при комнатной температуре на полярископе-поляриметре 2 ПКС-125 дали значение 0 9 кг/см , В то же время, величина этих напряжений в деталях, соединенных по известной технологии, оказывалась равной G r-18-43 кг/см и в деталях были обнаружены трещины.

Ниже приведена таблицапримеров осуществления способа.

.Предлагаемый способ обеспечивает более высокое качество соединения, повышает эксплуатационные характеристики соединения, снижает возможность образования трещин вследствие наличия меньших остаточных внуренних напряжений в стеклянных деталях .

580

150

SO

600