SU1648695A1

SU1648695A1 - Method for welding microgage wire of high-melting metals

Info

Publication number: SU1648695A1
Application number: SU894634347A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Павлович Посядо; Валерий Петрович Дмитриев
Original assignee: Предприятие П/Я В-8916
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1991-05-15

Abstract

Изобретение относитс к сварке изделий из микропроволоки и может быть использовано при изготовлении малоинерционных термопар. Цель изобретени - повышение качества сварного соединени . Сварку провод т в защитной среде инертного газа при разогреве электрода дугообразной формы до температуры термоэмиссии. Нагрев концов микропроволоки осуществл ют путем увеличени тока между электродом и микропроволокой, обеспечива режим плавного перехода от аномального тлеющего разр да к дуговому. Тлеющий разр д по- звол ет плавно наращивать тепловую мощность, выдел емую на концах микропроволоки , увеличить во времени и сделать контролируемым процесс нагрева и образовани сварного соединени , а после его образовани прекратить нагрев. Выполнение электрода дугообразной формы и размещение его в камере с инертным газом в плоскости , перпендикул рной оси держател микропроволоки, до совмещени его верхней точки с осью держател с зазором между электродом и контактирующими друг с другом концами микропроволоки обеспечивает нагрев концов микропроволоки с плавным увеличением выдел емой тепловой мощности при увеличении тока между разогретым до температуры термоэмиссии электродом и концами микропроволоки. Выполнение дугообразного электрода с отгибом в сторону держател позвол ет разогревать меньшую часть микропроволоки и соответственно получить сварное соединение меньшего размера Наличие средства визуального наблюдени позвол ет контролировать процесс разогрева микропроволоки и прекратить его сразу же после образовани сварного соединени шаровидной формы. 2 з п ф-лы, 3 ил.The invention relates to the welding of microwire products and can be used in the manufacture of low-inertia thermocouples. The purpose of the invention is to improve the quality of the welded joint. Welding is carried out in an inert gas shielding medium when the arc-shaped electrode is heated up to the thermal emission temperature. The heating of the microwire ends is carried out by increasing the current between the electrode and the microwire, providing a mode of smooth transition from the anomalous glow discharge to the arc one. The glow discharge makes it possible to smoothly increase the thermal power released at the ends of the microwire, increase in time and make the process of heating and formation of the welded joint controlled, and after its formation stop heating. Making the electrode arc-shaped and placing it in a chamber with an inert gas in a plane perpendicular to the axis of the microwire holder, before combining its top point with the axis of the holder with a gap between the electrode and the ends of the microwire in contact with each other, the ends of the microwire are heated to gradually increase power with increasing current between the heated to the temperature of thermal emission of the electrode and the ends of the microwire. Making the arc-shaped electrode with a bend towards the holder allows the smaller part of the microwire to be heated and, accordingly, to produce a smaller welded joint. The presence of a visual observation tool allows you to control the heating of the microwire and stop it immediately after the formation of a spherical welded joint. 2 of p f-ly, 3 ill.

Description

Изобретение относитс к микросварке изделий из проволоки и может быть использовано при изготовлении малоинерционных термопар.The invention relates to the micro-welding of wire products and can be used in the manufacture of quick-response thermocouples.

Цель изобретени - повышение качества сварного соединени .The purpose of the invention is to improve the quality of the welded joint.

На фиг. 1 схематично изображено устройство дл сварки; на фиг,2 и 3 - варианты выполнени и взаимного расположени электрода и свариваемой микропроволоки.FIG. 1 schematically shows a device for welding; Figs. 2 and 3 show the embodiments and the relative position of the electrode and the welded microwire.

Дл осуществлени способа примен ют устройство следующей конструкции.For carrying out the method, the device of the following construction is used.

В корпусе 1 установлены через термостойкие изол торы 2 массивные токовводы 3, в которых закреплен электрод 4 дугообразной формы. На нижней и верхней торцовых стенках корпуса 1 имеютс отверсти 5. 6 дл подачи и выхода инерционного газа, заполн ющего внутренний объем корпуса 1. Средство 7 визуального наблюдени установлено на верхней торцовой стенке корпуса 1 и представл ет собой, например, кварцевый диск и соосно размещенный на нем оптический фильтр, пропускающий коротковолновую часть видимого спектра. Рас- сто ние от средства 7 визуального наблюдени до верхней точки дуги электрода 4 меньше или равно фокусному рассто нию дл размещени над корпусом 1, например, бикул рного микроскопа. В кор- пусе 1 установлен держатель 8 с возможно- стью перемещени вдоль своей оси, перпендикул рно ей установлен электрод 4 дугообразной формы до совмещени верхней точки его дуги с осью держател . Элек- трод 4 дугообразной формы может быть выполнен отогнутым в сторону держател микропроволоки 8(фиг,2).In case 1, massive current leads 3 are installed through heat-resistant insulators 2, in which arc-shaped electrode 4 is fixed. On the lower and upper end walls of the housing 1 there are holes 5. 6 for supplying and exiting inertial gas filling the internal volume of the housing 1. The visual observation means 7 is mounted on the upper end wall of the housing 1 and is, for example, a quartz disk and coaxially arranged on it is an optical filter that transmits the shortwave part of the visible spectrum. The distance from the means of visual observation 7 to the upper point of the arc of the electrode 4 is less than or equal to the focal length for placement above the housing 1, for example, a bicular microscope. In case 1, a holder 8 is installed with the possibility of moving along its axis, and an arc-shaped electrode 4 is installed perpendicular to it until the top point of its arc is aligned with the axis of the holder. The arcuate electrode 4 can be made bent toward the microwire holder 8 (FIG. 2).

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Через отверсти 5, 6 корпус 1 подсоедин ют к источнику избыточного давлени инертного газа (не показан) и заполн ют внутренний обьем корпуса 1 инертным газом , например аргоном. Токовводы 3 под- ключают к источнику тока (не показан), а электрод 4 и микропроволоку к источнику напр жени (не показан). Две микропроволоки с контактирующими концами закрепл ют в держателе 8, который перемещением вдоль своей оси ввод т внутрь корпуса 1. Держатель 8 фиксируют в положении, обеспечивающем зазор между концами микропроволоки и верхней точкой дуги электрода 4 дугообразной формы. Включают источник тока на нагрев электрода 4, а затем источник напр жени дл создани разности потенциалов между электродом 4 и концами микропроволоки.Through the holes 5, 6, the housing 1 is connected to a source of inert gas overpressure (not shown) and the internal volume of the housing 1 is filled with an inert gas, for example argon. Current leads 3 are connected to a current source (not shown), and electrode 4 and microwire to a voltage source (not shown). Two microwires with contacting ends are fixed in the holder 8, which is moved inside the housing 1 by moving along its axis. The holder 8 is fixed in a position providing a gap between the ends of the microwire and the upper point of the arc of the arc-shaped electrode 4. A current source is switched on to heat the electrode 4, and then a voltage source to create a potential difference between the electrode 4 and the ends of the microwire.

Разогрев концов микропроволоки осу- ществл ют в режиме плавного перехода от аномального тлеющего разр да к дуговому.The heating of the microwire ends is carried out in the regime of a smooth transition from an anomalous glow discharge to an arc one.

Контролируют нагрев концов микропроволоки и после образовани сварного соединени отключают источник напр же- ни , извлекают стержень со сваренной мик- ропроволокой. Далее цикл повтор ют.The heating of the ends of the microwire is monitored and after the formation of the welded joint, the voltage source is disconnected, the rod with the welded microwire is removed. The cycle is then repeated.

Дугообразна форма нагретого до температуры термоэмиссии электрода и его расположение по отношению к держателю микропроволоки, наличие средства визуального наблюдени за процессом сварки и защитна среда инертного газа обеспечивают качественное сварное соединение микропроволоки из тугоплавких металлов по способу, в котором нагрев концов микропроволоки проводитс в режиме плавного перехода от аномального тлеющего разр да к дуговому. Значительное увеличение времени , а также возможность регулировани The arcuate shape of the electrode’s thermal emission temperature and its location relative to the microwire holder, the presence of a means of visual observation of the welding process and the inert gas protection medium provide high-quality welded connection of the microwire made of refractory metals by the method of heating the microwaves from abnormal glow discharge to the arc. Significant increase in time, as well as the ability to regulate

и контрол разогрева концов микропрово- локи позвол ют предотвратить дальнейший разогрев и увеличение размеров сварного соединени .and monitoring the heating of the microwire ends helps prevent further heating and increasing the size of the welded joint.

Отгиб в сторону держател микропроволоки и уменьшение радиуса дуги в верхней части электрода приводит к уменьшению зоны разогрева микропроволоки , уменьшению оплавл емой ее части и получению сварного соединени меньшего размера.Bending to the side of the microwire holder and reducing the arc radius in the upper part of the electrode leads to a decrease in the heating zone of the microwire, to reduce its melted part and to obtain a smaller welded joint.

Пример. Привод т в контакт концы микропроволок из сплава вольфрама с рением марок ВР5 и ВР20 СУО.021.142 ТУ диаметром 10 мкм. Ввод т их в камеру с аргоном, задава зазор 0,1-2,0 мм между электродом и концами микропроволок. Электрод, выполненный из вольфрамового провода диаметром 0,3 мм в виде дуги радиусом 10 мм нагревают до температуры термоэмиссии (не менее 1800°С), достигаемой в части дуги электрода напротив концов микропроволоки. Создают разность потенциалов между электродом и концами микропроволоки , увеличение которой до 5-tO В приводит к по влению электрического тока в цепи, замыкающей зазор между электродом и концами микропроволоки, равному 0,5-1,0 мА. При увеличении тока увеличиваетс падение напр жени на зазоре и наблюдаетс свечение тлеющего разр да. Дальнейшее увеличение тока сопровождаетс падением напр жени на зазоре, что определ ет область перехода от аномального тлеющего разр да к дуговому.Example. The ends of tungsten microwires are brought into contact with rhenium of grades BP5 and BP20 SUO.021.142 of TU with a diameter of 10 µm. Introduce them into the chamber with argon, giving a gap of 0.1-2.0 mm between the electrode and the ends of the microwires. An electrode made of a tungsten wire with a diameter of 0.3 mm in the form of an arc with a radius of 10 mm is heated to a temperature of thermal emission (not less than 1800 ° C) reached in a part of the arc of the electrode opposite the microwire ends. A potential difference is created between the electrode and the ends of the microwire, increasing to 5-tO V leads to the appearance of an electric current in the circuit that closes the gap between the electrode and the ends of the microwire, equal to 0.5-1.0 mA. As the current increases, the voltage drop across the gap increases and a glow glow is observed. A further increase in current is accompanied by a drop in the voltage across the gap, which determines the transition region from the anomalous glow discharge to the arc discharge.

При увеличении его вМО раз наблюдаетс разогрев до свечени концов микро- проволоки и при последующем плавном увеличении тока до 210-230 мА оплавление их и коагул ци в сварное соединение сферической фермы. Зафиксировав образование сварного соединени , прекращают нагрев.With its increase in the MOM time, heating to the ends of the micro wires is observed and with the subsequent smooth increase of the current to 210-230 mA, their melting and coagulation into the welded joint of the spherical truss. Having fixed the formation of a welded joint, stop heating.

Дл проволок тех же сплавов, но меньшего диаметра, например, 30 мкм процесс проходит аналогично, но оплавление достигаетс при силе тока до 40 мА.For the wires of the same alloys, but with a smaller diameter, for example, 30 µm, the process is similar, but melting is achieved with a current of up to 40 mA.

Claims

1. The method of welding microwires of refractory metals, including oplavle; contacting each other with the ends of the microwire under the action of an electric discharge that is excited between the electrode and the ends of the microwire, in order to improve the quality of the welded joint, the electrode is arcuate, heated to the temperature of thermal emission, then increases the current between the electrode and the ends of the microwire, the ends of the microwire melted in a smooth transition mode from the anomalous glow discharge to the arc one and, when a welded joint is formed, stop the heating ev

2. A method according to claim 1, characterized in that the electrode of the arcuate shape is made pointed and bent towards the microwire holder.

3. A method according to claim 1, characterized in that the electrode is installed by aligning the upper point of its arc with the axis of the holder.

1

FIG. five