SU938756A3

SU938756A3 - Способ изготовлени вакуумного выключател

Info

Publication number: SU938756A3
Application number: SU772452254A
Authority: SU
Inventors: Сакума Синзо
Original assignee: Кабусики Кайся Мейденся(Фирма); Кабусики Кайся Джемвак(Фирма)
Priority date: 1975-03-22
Filing date: 1977-02-15
Publication date: 1982-06-23
Also published as: US4077114A; SU1080765A3; DE2659871B2; CA1044738A; DE2612129B2; DE2612129A1; DE2612129C3; DE2659871A1; GB1504666A

Description

(5) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАКУУМНОГО Изобретение касаетс способов изготовлени вакуумных выключателей, а конкретнее - способов изготовлени вакуумных выключателей с применением наиболее подход щего к материалу каждой детали твердого припо дл герметической пайки в вакууме. Известен способ изготовлени вакуумного выключател , состо щий из операций закреплени верхней и нижней торцевых крышек на соответствующих торцах цилиндрического изолирующего корпуса, установки сильфона на нижней торцевой крышке, установки с опорой на сильфон подвижного токопровода , верхний конец которого снаб жен подвижным электрическим контактом , и закреплени неподвижного токоподвода , на нижнем конце которого установлен неподвижный электрический контакт, на верхней торцевой крышке при помощи вспомогательной торцевой пластины LI. При изготовлении известного вакуумного выключател между его деВЫКЛЮЧАТЕЛЯ й тал ми, а именно: между цилиндрическим изолирующим корпусом и верхней торцевой крышкой, между сильфоном и нижней торцевой крышкой, между сильфоном и подвижным токоподводом, между верхней торцевой крышкой и вспомогательной торцевой пластиной, между вспомогательной торцевой пластиной и неподвижным токоподводом, между неподвижным токоподводом и неподвижным электрическим контактом, между подвижным токоподводом и подвижным электрическим контактом предусмотрено наличие какого-либо подход щего твердого припо Дл герметической пайки, Недостатком известного способа вл етс его сложность. Согласно этому способу до выполнени сварки или пайки между компонентами вакуумного выключател каждый компонент- должен быть подвергнут о бработке водородом дл исключени присутстви в нем кислорода. Дл этого необходимо подн ть температуру до ,-а затем понизить ее примерно до 500°С и выдержать до истечени газов. Затем необходимы сборка обработан ных указанным путем отдельных частей , сварка и создание в оболочке разрежени ; создание дл окончательно собранного вакуумного выключател условий покрыти ; просушка путем, повышени температ1уры выключател от температуры окружа|ощей среды до ОиС в течение 16 ч с в| |держкой в течение 4 ч и откачкой дл поддержани разре жени . В зависимости от материала детале вакуумного выключател используют твердые припои различных сортов. Результаты практического применени . различных стандартных твердых припое ДЛЯ пайки в вакууме (температурный интервал пайки - приблизительно 6001000 С ) в отношении соедин емых мате риалов показаны в табл. 1. Из табл. 1 видно, что приведенные далее уплотнительные вакуумные твердые припои, обладающие низкой темпе |эатурой плавлени , в частности припо , нельз примен ть в отношении Сплава, состо щего из железа и хрома (железохромового сплава), с высоким температурным интервалом пайки. Твер дые припои с высокой температурой Ьлавлени , в частности припои 5-9, нельз примен ть в отношении серебра (серебр ного сплава) с низким температурным интервалом пайки. Таким образом , температурный интервал пайки в значительной степени зависит от ма териала сильфона, который выполнен и |келезохромового сплава, и материала электрических контактов, которые выполнены из сплава меди (медного спла Ьа) или серебр ного сплава. Что касаетс температуры вакуумной пайки, то тепло передаетс нагре ааемому участку в основном,посредством излучени , следовательно, этот участок трудно нагреть в короткий промежуток времени. Кроме того, вследствие необходимости равномерноfo нагрева участка в качестве фактической температуры пайки в вакууме следует считать величину, полученную путем добавлени к температуре текучести примерно . Из изложенного сно, что в случае одновременно пайки всех деталей вакуумного выключател температуру пай ки в вакууме следует определ ть на основании самой низкой температуры сильфона, принима также во внимание, что токоподводы выполнены из медного сплава. Следовательно, в этом случае приемлемыми могут служить припои 5-9. Это доказывает, что при изготовлении вакуумного выключател путем одновременной пайки всех деталей необходимо примен ть токоподвод, выполненный из медного сплава, который характеризуетс широким интервалом температуры пайки, а температуру вакуумной пайки следует определ ть в зависимости от самой низкой температуры материала сильфона, который выполнен из железохромового сплава, характеризующегос более высокой температурой пайки, чем другие металлы. Кроме того, npVi осуществлении уплотнительнои вакуумной пайки желательна полна герметичность дл обеспечени высокой надежности в работе вакуумного выключател . Изучение вли ни твердого припо (т. е., содержащего серебро - серебр ного припо ) на герметичность вакуумнЬй пайки железоникелевых сплавов показывает, что в присутствии , расплавленного серебр ного припо на поверхности жёлезоникелевого сплава происходит сильна перкол ци серебр ного припо на границе между зернами основного MaTepHajria, а при наличии раст гивающего напр жени (наружное или внутреннее усилие, например термическое напр жение, которое возникает при пайке металлов с различными коэффициентами герметического расширени ) в основном материале может иметь место еще более интенсивна перкол ци серебр ного припо на границе между зернами основного материала , в результате чего наблюдаетс тенденци к образованию трещин в основном материале. Дл вы снени причи|4 этого процесса после пайки основного материала без гальванического покрыти или плакировки металла определ ли наличие трещин в основном материале, обусловленное перкол цией серебр ного припо на границе между зернами основного материала. Температуру пайки определ ли исход из типов припо и основного материала, а испытываемое основным материалом раст гивающее напр жение составило 1-12 кг/мм. Результаты этой проверки представлены в табл. 2.. Припой, содержащий медь, обозначен кае медный припой, а припой, содержащий золото - как золотой, причем ни медний, ни золотой припой не содержат серебра. Из табл. 2 видно, что трещины образуютс только при использовании . серебр ного припо . При изменении величины раст гивающего напр жени в пределах упом нутого диапазона были получены результаты, идентичные приведенным, помимо соответствующего изменени момента по влени трещин. В некоторых случа х по вившиес на поверхности основного мате . риала трещины распростран ютс внутрь основного материала, в резуль тате чего очень часто он оказываетс , непригодным. Затем определ ли наличие трещин в основном материале в случае применени серебр ного припо на основном материале, покрытом никелем, при таких же услови х, как и описанные. лученные результаты приведены в табл. 3. Таким образом, при герметической пайке в вакууме неизбежно образование трещин в основном материале, кот рый представл ет собой железоникелькобальтовый или Железоникелевый сплав, несмотр на наличие никелевого покрыти , но в случае пайки в сре де водорода трещин не образуетс . При этом рассмотрению подвергли поперечные разрезы спа нных участков основного материала в случае пайки в вакууме и пайки в среде водорода. В случае вакуумной пайки слои никелево го покрыти отдел ютс от поверхност основного материала разруша сь под действием припо , вследствие чегр се ребр ный припой перколируетс в щели по вл ющиес благодар разрушению, и вступает в непосредственный контак с основным материалом. Таким образом перкол ци на границе между зернами основного материала приводит к образо ванию трещин. Такие же результаты по лучают при увеличении толщины никеле вого покрыти , например, до значени свыше 10 мкм. Эта значительна толщи на сло никелевого покрыти на основ ном материале обуславливает снижение плотности покрыти , возрастание разницы термического расширени , увеличение его стоимости и расхода време66 ни на изготовление. Следовательно, применение никелевого покрыти на основном материале при вакуумной пайке не дает положительного эффекта. Наоборот, пайка б среде водорода свободна от указанных недостатков, потому что слой никелевого покрыти преп тствует перкол ции серебр ного припо в основной материал. Разница между вакуумной пайкой и пайкой в среде водорода в отношении воздействи серебр ного припо на основной материал обусловлена в основном их температурным режимом, а именно, при пайке в среде водорода нагреваемый участок нагреваетс быстро путем конвекции и радиации. Поэтому врем нагрева достаточно мало, например, находитс в пределах 1 мин, а температура пайки может быть равной температуре текучести или несколько ее превышать . Помимо высокоэффективного охлаждени врем плавлени припо соответственно укорачиваетс , вследствие чего не происходит заметной диффузии и перкол ции припо . Но при вакуумной пайке, когда нагреваемый участок нагревают только за счет излучени , его трудно нагреть за короткое врем . Поэтому температура пайки в вакууме заметно превышает температуру пайки в среде водорода, а эффект охлаждени оказываетс значительно ниже. Таким образом, врем плавлени припо удлин етс , достига например получаса, в результате чего возрастает степень диффузии припоем, из-за чего могут по витьс трещины. Следующей проверкой припо , содержащего серебро, вилось исследование причин по влени трещин в основном материале при использовании серебр ного припо на основном материале из железоникелькобальтового сплава, железа, железоникелевого сплава. Koi да серебр ный припой находитс в расплавленном состо нии на поверхности основного материала, он перколирует в мелкие трещины или шероховатые участки основного материала и в клиновидную границу между зернами основного материала. Степень упом нутых перкол ции и диффузии припо возрастает при наличии средства и чувствительности основного материала и серебр ного припо друг к другу. Если основной материал испытывает раст гивающее напр жение , степень упом нутых перкол ций и диффузии возрастает еще больше. . Наоборот, медный и золотой припой не содержащий серебра, тонко диспергируютс и равномерно перколируют на границе между зернами основного материала. При этом образуетс благо при тный дл пайки диффузионный слой Избирательной перкол ции на границе между зернами, как это имеет место в случае серебр ного припо , не наблюдаетс . Даже при возникновении в основном материале раст гивающих напр жений трещины не по вл ютс . Медный и золотой припои, не содержащие серебра, могут быть использованы дл пайки вакуумного выключател , от которого требуетс высока надежность в работе и герметизаци . Совершенно очевидно, что при этом отсутствует необходимость в никелировании основного материала. Несмотр на различные достоинства , пайка в среде водорода характеризуетс также некоторыми недостатками , KOTopbie сопр жены с осуществлением па льных работ. Так, существует необходимость после пайки про изводить откачку с созданием вакуума заданной глубины, а это означает про ведение дополнительной производственной операции, котора необ затель на при вакуумной пайке, пайка в среде водорода сопр жена с возникновением опасных влений. Кроме того, пр пой дл пайки в среде водорода, соде жащий марганец, не может быть исполь зован в качестве припо дл вакуумно пайки вследствие протекани химическ реакции между водородом и марганцем Все это приводит к тому, что сере р ный припой не может быть использо .ван дл пайки между торцевыми крышка ми, выполненными из железоникелевого или железоникелькобальтового сплава, и цилиндрическим изолирующим корпусо из кремни . Наоборот, медный припой .дл пайки на этих участках вполне пригоден. Медный и золотой припои пригодны и дл пайки между нижней торцевой крышкой и сильфоном, и межд нижней торцевой крышкой и экраном. Медный и золотой припои могут быть использованы также дл пайки между сильфоном, который выполнен из железохромового сплава, и подвижным токоподводом из меди. Каждый из припоев , а именно медный, золотой и серебр ный , могут быть испб| ьзованы 68 дл - пайки между электрическими контактами из медного сплава и контактом из меди. Однако в случае необходимости одновременной пайки всех деталей прерывател следует примен ть припои с перекрывающимис температурными интервалами пайки, вследствие чего при этом можно использовать медный или золотой припой. Цель изобретени - упрощение технологии за счет перехода на двухстадийную пайку и повышение надежности выключател в эксплуатации. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу изготовлени вакуумного выключател , при котором соедин ют твердым припоем сплава меди или золота цилиндрическую оболочку из керамики с металлизированными участками на торцах, дискообразные торцевые металлические крышки, снабженные отверстием в центре и выполненные из сплава железо -.никель или железо - кобальт - никель, коэффициент термического расширени которых равен коэффициенту термического расширени оболочки, сильфоны из сплава железо - хром, неподвижный и подвижный токоподводы из меди, вспомогательную торцевую медную пластину, неподвижный и подвижный медные контакты , далее нагревают выключатель до заданной температуры пайки с одновременным вакуумированием, ввод т между металлизированными участками оболочки и торцевыми крышками, верхним концом сильфона и верхним концом подвижного токоподвода, нижним концом сильфона и нижней торцевой крышкой , вспомогательной торцевой пластиной и верхней торцевой крышкой припой из сплава меди или золота, исключа серебро, с температурой пайки ЗЗО-ЮОО е, производ т нагрев выключател до температурного интервала пайки припо с одновременным вакуумированием выключател до , после чего между вспомогательной торцевой пластиной и верхней торцевой крышкой, соответствующими токоподводами и контактами ввод т второй припой из сплава меди или серебра с температурой пайки 600-900 С, и производ т нагрев выключател до температурного интервала пайки второго припо с одновременным олкуумированием выключател до .

На фиг, 1 схематически представлен вакуумный выключатель, продольный разрез; на фиг. 2 - неподвижный электрический контакт, опирающийс на неподвижный токоподвод, продольный разрез; на фиг. 3 - предварительна сборка деталей дл второй операции пайки после осуществлени первой операции пайки деталей; на фиг. Ц характеристики температурного интервала пайки каждой детали вакуумного выключател .

Вакуумный выключатель содержит цилиндрическую изолирующую оболочку 1 и пару дискообразных (верхнюю и нижнюю;торцевых крышек 2 и 3, с которыми оболочка 1 прочно и герметически соединена. Присоединительный участок k, который отформован по периферии дискообразной верхней торцевой крышки 2, включает участок ta, который выгнут перпендикул рно относительно поверхности верхней торцевой крышки, и горизонтально выгнутые участки 4б. Первый твердый припой 5 который представл ет собой медный сплав и золотой сплав, не содержащий серебра, помещают между присоединительным участком k и металлизированным участком 6, наличие ко- зо торого предусмотрено на верхней стороне изолирующей оболочки 1. Соединительный участок 7. который отформован по кромке дискообразной нижней торцевой крышке 3, включает участок 7а, выгнутый перпендикул рно к поверхности нижней торцевой крышки 3 и горизонтальный участок 76. Твердый припой 5 помещен между присоединител ным участком 7 и металлизированным участком 6, наличие которого предусмотрено на нижней стороне изолирующей оболочки 1. Верхн торцева крышка 2 снабжена центральным отверстием 8. В последнем посредством первого твердого припо 5 закреплена вспомогательна торцева пластина 9, в который также предусмотрено наличие центрального отверсти . Неподвижный токоподвод 10 вставлен во вспомогательную торцевую пластину 9 посредством второго твердого припо 11, температурный интервал пайки которого находитс в пределах приблизительно 600-900 0. Неподвижный электрический контакт 12 закреплен на нижней стороне неподвижного контактного стержн посредством второго твердого припо 11. Неподвижный токоподвод 10 включает верхнюю вертикальную часть 13 и нижнюю вертикальную часть 14, диаметр которой меньше диаметра верхней вертикальной части 13.

Что касаетс взаимосв зи неподвижного токоподвода 10 и неподвижного электрического контакта 12, то верхн поверхность неподвижного электрического контакта 12 определ етс коль

цевым пазом 12а, который предусмотрен

дл внедрени в него пары выступов

Ika, направлённых вниз и составл ющих

единое целое с неподвижным токоподводом 10, посредством второго твердого припо 11 (фиг. 2). Нижн торцева крышка 3 снабжена центральным отверстием 15, через которое проходит внутрь выключател подвижный токоподвод 16, сориентированный вдоль одной общей осевой линии с неподвижным токоподводом 10, причем на его верхнем конце имеетс подвижный электрический контакт 17. Подвижный токоподвод

16 включает верхнюю вертикальную

часть 18, котора состоит из первого вертикального участка 18а и второго вертикального участка 18б, диаметр которого превышает диаметр первого . вертикального участка 18а, и нижней вертикальной части 19. Подвижный электрический контакт 17 смонтирован на первом вертикальном участке l8a верхней вертикальной части 18 посредством второго твердого припо 11. Подвижный токоподвод 16 электрически подключен к выходу вакуумного выключател и механически соединен с приводным элементом регулирующего механизма, который обычно находитс под выключателем (на чертеже не показан ). Таким образом, подвижный токоподвод 16 может быть приведен в действие регулирующим механизмом,.в ре- зультате чего обеспечиваетс осевое поступательное и возвратное перемещение относительно неподвижного токоподвода 10, благодар чему осуществл етс электрическое соединение или происходит размыкание между подвижным электрическим контактом 17 и неподвижным электрическим контактом 12 на соответствующих неподвижном и подвижном токоподводах 10 и 16. Центральное отверстие 15 в нижней торцевой крышке 3 герметизировано по- средством металлического сильфона 20, который закреплен между нижней торцевой крышкой 3 и подвижным контактным 11 9 стержнем 16. Нижн ,кромка 20а сильфона 20 закреплена к углублении За нижней торцевой крышки 3 посредством первого вакуумного твердого припо 5.Верхн кромка 206 сильфона 20 закреплена на верхнем конце нижней вертикальной части 19 подвижного токоподвода 16 посредством первого вакуумного твердого припо 5. На нижней торцевой крышке 3 смонтирован чашеобразный сильфон 20, который предназначен дл предотвращени воздействи плазмы дугового разр да, возникающего между подвижным электри ческим контактом 17 и неподвижным электрическим контактом 12 при возвратном перемещении подвижного токоподвода 16 от неподвижного токоподвода 10. Нижн кромка экрана 21 закреплена на выгнутом участке 36 посредством первого твердого припо 5. Что касаетс материала каждой детали вакуумного выключател , то изолирующа оболочка 1 выполнена из керамики, основным компонентом материала которой вл етс окись алюмини , а оставшийс компонент приходит с на долю стекломассы, в частности смеси окиси марганца, окиси магни и двуокиси кремни , Температурный интервал пайки материала находитс в пределах приблизительно бОО-ЮОО С (фиг. 3). Металлизированный участок 6,который предусмотрен на торцевых сторонах изолирующей оболочки 1, выполнен из металлического сплава, который получают добавлением молибдена , или марганца в дополнительный материал, например, в титан. Верхн и нижн торцевые крышки 2 и 3 выпол нены из железоникелевого сплава или железоникелькобальтового сплава, коэффициент термического расширени (КТР) которого практически равен коэффициенту термического расширени изолирующей оболочки 1 (а именно: КТР железоникелевого сплава или желе зоникелькобальтового сплава составл ет 12,5 X ,тКТР керамики равен 8,6 X 10). Интервал температуры пайки находитс в пределах приблизительно 600- 1200 € (фиг. а). Неподви ный и подвижный токоподводы 10 и 16 выполнены из меди, температура пайки которой находитс в пределах приблизительно 600-1000 С (фиг. а) Экран 21 выполнен из железа, нике л , железоникелевого сплава, железохромового сплава, меди или керамики, 6 причем одним из примеров железоникелевого сплава, интервал температуры пайки которого находитс в пределах приблизительно 600-1200-С. и который может быть использован в качестве материала дл экрана 21, проиллюстрирован на фиг. +а,ж. Сильфон 20 выполнен из железоникелевого сплава, интервал температуры пайки которого находитс в интервале 900-1200 С (фиг. a. Подвижный и неподвижный электрические контакты 17 и 12 выполнены из серебр ного сплава, интервал температуры пайки которого находитс в пределах приблизительно 600-900 С (фиг. 4е), или из медного сплава, температурный интервал пайки которого находитс в пределах приблизительно 600-900С. Вспомогательна торцева крышка 9 выполнена из меди, кото7 ра не образует трещин под действием серебр ного твердого припо и характеризуетс широким интервалом температуры (фиг. з). Поскольку электрические контакты 17 и 12 выполнены из серебр ного или медного сплава, температурный интервал пайки которого находитс в пределах приблизительно 600-900С, все детали вакуумного выключател можно соедин ть одновременной пайкой. Таким , образом, необходимо, чтобы на первой стадии была осуществлена пайка всех деталей, за исключением неподвижного токоподвода 10, неподвижного и подвижного электрических контактов 12 и 17 посредством первого твердого припо 5. а на второй стадии была осуществлена пайка между вспомогательной торцевой крышкой 9 и неподвижным токоподводом 10, между неподвижным токоподводом 10 и неподвижным электрическим контактом 12, между подвижным электрическим контактом 17 и подвижным токоподводом 16 посредством второго твердого припо 11. Принима во внимание изложенное, по предпочтительному варианту первый твердой припой 5 должен быть идентичен твердому припою Н, температурный интервал которого находитс в пределах 950-1 , а в качестве второго твердого припо 11 необходимо использовать серебр ный или медный сплав L температурный интервал пайки которого находитс в пределах 600ЭООС (фиг. 4). Вакуумный выключатель, включающий первую и вторую группу собираемых деталей, изготовл ют осуществл установку торцевых крышек 2 и 3 по осе вым торцам изолирующей оболочки 1 посредством первого твердого припо 5; монтаж сильфона 20 в..центральной части нижней торцевой крышки 3 посредством первого твердого припо 5; монтаж сильфона и экрана 21 в центральной части нижней крышки посредством первого твердого припо 5; закрепление подвижного токоподвода 16 на верхней кромке сильфона 20 посредством первого твердого припоч 5 и неподвижного закреплени вспомогательной торцевой крышки 9 в централь ном отверстии 8, наличие которого предусмотрено в верхней торцевой крышке 2, посредством первого твердо го припо 2. После соответствующей установки каждой из собираемых деталей вакуумного выключател между неподвижным токоподводом 10 и вспомогательной торцевой крышкой Э, котора охватывает неподвижный токоподвод 10 оставл ют зазор дл его заполнени вторым твердым припоем 11. Далее осуществл ют нагревание пер вого твердого припо 5, размещенного между первой группой предварительно собираемых как указано выше деталей, до температуры пайки, наход щейс в интервале приблизительно 950-1000 С, с одновременным созданием вакуума при остаточном давлении, которое составл ет менее торр, что позвол ет удалить газы, выдел ющиес при нагревании каждой детали, из вакуумного прерывател питани . Причина, ко которой сильфон 20, выполненный из железохромового сплава , должен быть спаен по первому способу пайки, состоит в том, что поскольку температурный интервал пай ки сильфона 20 не перекрывает температурного интервала пайки электрических контактов 17 и 12, которые выполнены из серебр ного или медного сплава, температурный интервал пайки которого находитс в пределах 600900 С, невозможно одновременно осуществл ть пайку сильфона 20 и электрических контактов 17 и 12 (фиг. ). Причина, по которой торцевые крышки 12 и 3 выполненные из железонике евого или железоникелькобальтового сплава, необходимо спа ть по первому способу в том, что поскольку следует использовать твердый припой, который характеризуетс низкой температурой плавлени , содержащий серебро, при осуществлении второго способа пайки в торцевых крышках 2 и 3 образуютс трещины под воздействием серебра, вход щего в состав указанного твердого припо . Причина, по которой вспомогательна торцева крышка 9 должна быть закреплена в центральном отверстии 8 верхней крышки 2 путем осуществлени первого способа пайки, состоит Q том, что если неподвижный токоподвод . 15 непосредственно и одновременно закреплен на-верхней торцевой крышке 2 при осуществлении первого способа пайки, то невозможно вставить эдектрические. контакты 17 и 12 в изолирующую оболочку 1 при осуществлении второго способа пайки, причем при осуществлении этого второго способа.пайки неизбежно образование трещин между верхней торцевой крышкой 2 и неподвижным токоподводом 1 . Далее ввод т электрические контакты 17 и 12, выполненные из серебр ного или медного сплава, температурный интервал пайки которых находитс в пределах 600-900 С, в изолирующую оболочку 1 через вспомогательную торцевую крышку 9; осуществл ют монтаж подвижных электрических контактов 17 на подвижном токоподводе 16 посредством второго твердого припо 11, температура плавлени которого ниже температуры плавлени первого твердого припо 5, а температурный интервал пайки которого находитс в пределах 600-900С, закрепление неподвижного токоподвода 10 на вспомогательной торцевой крышке 9 посредством второго твердого припо . 11 и установку неподвижного электрического контакта 12 на нижнем конце неподвижного токоподвода 10 посредством второго твердого припо 11. Затем нагревают второй твердый припой 11, размещенный между собираемыми детал ми второй группы, которые предварительно собраны согласно изложенному , при температуре пайки, наход щейс в пределах 600-900 С, с од-, новременным созданием вакуума при остаточном давлении, которое составл ет менее торр, что позвол ет удалить газы, образующиес в результате нагревани всех деталей, из вакуумного прерывател питани .. Таким образом, подбор подход щего материала каждой детали вакуумного выключател и применение твердого приfiOH 5 дл вакуумной пайки, который. представл ет собой медный или золото сплав и не содержит серебра, предотвращает по вление трещин в торцевых крышках 2 и 3, в результате чего обеспечиваетс высока надежность ва куумной герметизации. Благодар применению твердого при по 5 дл вакуумной пайки, не содержащего серебра, вакуумный прерывател питани приобретает высокую механическую прочность на раст жение, кото рое воздействует на каждую деталь. Отсутствие необходимости никелевого покрыти материала, который необходимо спа ть, значительно сокраща ет продолжительность па льных работ снизить затраты на производство. Вследствие того, что в процессе предварительной сборки вакуумного выключател между его детал ми ввод припой, а уже после этого осуществл ют пайку в одну стадию, значительно сокращаетс продолжительность па льных работ и по вл етс возможность изготовить вакуумный выключатель, обладающий высокой надежностью вакуумной герметизации. Создание вакуума, необходимого в случае пайки в среде водорода, можно вообще исключить, что также дает эко номию времени, затрачиваемого на па льные работы. Па льные работы по предлагаемому способу свободны от не достатков, которые свойственны пайке в среде водорода. Благодар тому, что КТР материала изолирующей оболочки 1 практически идентичен КТР материала торцевых кры 2 и 3. обеспечиваетс высоконадежна герметическа пайка, а изолирующа оболочка 1 не разрушаетс под действием напр жений сдвига, которые возникают при охлаждении и сжатии материалов с различным коэффициентом термического расширени . Выполнение присоединительных участков k и 7 отформованных вдоль кромки торцевых крышек 2 и 3 с изгибами устран ет напр жени , возникающие в центральной части торцевых крышек при нагревании, и вследствие различного раст жени плоской части и крайней части может быть достигнута высока надежность герметизации. Благодар тому, что два выступа 13а на, нижнем конце неподвижного токоподвода 10 плотно вход т в кольцевой паз 12а в неподвижном электрическом контакте 12, этот контакт не совпадает при предварительной сборке всех деталей. Осуществл юща с вначале пайка . сильфона 20, который выполнен из железохромового сплава, температурный интервал пайки которого находитс в пределах 900-1200С, и торцевых крышек 2 и 3, которые выполнены из железоникелевого или из железоникельхромового сплава, способствует тому, что в материале не возникают никаких трещин вследствие воздействи серебр ного твердого припо , а. благодар пайке электрических контактов 17 и 12, которые выполнены из серебр ного или медного сплава, температурный интервал пайки которых находитс в преД1елах 600-900 С, не возникает никаких трещин в торцевых крышках 2 и 3, и может быть легко достигнута высока надежность вакуумной герметикой пайки. Благодар тому,, что в ходе проведени первой и второй пайки соответственно используют твердые припои двух типов, которые Получены из различных материалов, даже в том случае, когда необходимо использовать электрические контакты, выполненные из серебр ного или медного сплава, температурный интервал пайки которых находитс в пределах бОО-ЗОО С, можно легко изготовить вакуумный выключатель, который обладает высокой надежностью герметизации .

19

938756

20

Таблица

«:

А - наличие значительного количества трещин. - наличие трещин; о - отсутствие трещин. Формул изобретени Способ изготовлени вакуумного выключател путем соединени твердым припоем сплава меди или золота цилин дрической оболочки из керамики с металлизированными участками на торцах дискообразных торцевых металлических крышек, снабженных отверсти ми в центре и выполненных из сплава железо - никель или железо - кобальт - никель, коэффициент расширени которых равен коэффициенту расширени об лочки, сильфонов из сплава железо хром , неподвижных и подвижных токоподводов из меди, вспомогательной торцевой медной пластины, неподвижного и подвижного медных контактов, далее нагревают выключатель до заданной температуры пайки с одновременным вакуумированием, о т л и Таблица 3 чающийс тем, что, с целью упрощени технологии за счет перехода на двухстадийную пайку и повышени надежности выключател и эксплуатации , между металлизированными учаг стками оболочек и торцевыми крышками, верхним концом сильфона и верхним концом подвижного токоподвода, нижним концом сильфона и нижней торцевой крышкЬй, вспомогательной медной торцевой пластиной и верхней торцевой крышкой ввод т указанный припой с темтемпературой пайки 950-1000 С, производ т нагрев выключател до температуры интервала пайки припо с одновременным вакуумированием до 10 торр, после чего между вспомогательной торцевой пластиной и верхней торцевой крышкой, соответствующими токоподводами и контактами ввод т второй припой из сплава меди и сереб21938756

pa с температурой пайки бОО-ЗОО С иИсточники информации

производ т нагрев до температурного прин тые во внимание при экспертизе интервала пайки второго припо с одновременным вакуумированием выключа- К Патент CfllA V З7008 2, тел до торр.5 кл. 200-166С,. 1972.

13

0tfe.1

Claims

Формулу изобретения

Способ изготовления вакуумного ⁴⁰выключателя путем соединения твердым припоем сплава меди или золота цилиндрической оболочки из керамики с металлизированными участками на торцах, дискообразных торцевых металличес- ¹⁵ких крышек, снабженных отверстиями в центре и выполненных из сплава железо — никель или железо — кобальт — никель, коэффициент расширения которых равен коэффициенту расширения обо-⁵⁰ломки, сильфонов из сплава железо хром, неподвижных и подвижных токоподводов из меди, вспомогательной торцевой медной пластины, неподвижного и подвижного медных контактов, ⁵⁵далее нагревают выключатель до заданной температуры пайки с одновременным вакуумированием, отли чающийся тем, что, с целью упрощения технологии за счет перехода на двухстадийную пайку и повышения надежности выключателя b эксплуатации, между металлизированными уча? стками оболочек и торцевыми крышками, верхним концом сильфона и верхним концом, подвижного токоподвода, нижним концом сильфона и нижней торцевой крышкЬй, вспомогательной медной торцевой пластиной и верхней торцевой крышкой вводят указанный припой с темтемпературой пайки 950“Ю00°С, производят нагрев выключателя до температуры интервала пайки припоя с одновременным вакуумированием до 10^10⁶ торр, после чего между вспомогательной торцевой пластиной и верхней торцевой крышкой, соответствующими токоподводами и контактами вводят второй припой из сплава меди и сереб- pa с температурой пайки 600-900°С и производят нагрев до температурного интервала пайки второго припоя с одновременным вакуумированием выключателя до 10“*-10~⁶ торр. 5