SU996143A1 - Method of diffusion welding of cylindrical parts - Google Patents
Method of diffusion welding of cylindrical parts Download PDFInfo
- Publication number
- SU996143A1 SU996143A1 SU813306016A SU3306016A SU996143A1 SU 996143 A1 SU996143 A1 SU 996143A1 SU 813306016 A SU813306016 A SU 813306016A SU 3306016 A SU3306016 A SU 3306016A SU 996143 A1 SU996143 A1 SU 996143A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gasket
- diffusion welding
- layer
- metal
- annealing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Description
(54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ -ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ(54) METHOD OF DIFFUSION WELDING-CYLINDERIC DETAILS
1one
Изобретение относитс к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электротехнической и радиотехнической промышленности дл -получени охватывающих металлокерамических соединений.The invention relates to pressure welding with heating, in particular to diffusion welding, and can be used in the electrical and radio engineering industry to obtain encompassing metal-ceramic joints.
Известен способ соединени металла с керамикой, предусматривак)щий использование многослойной промежуточной прооадки , нагревание, сдавливание, изотермическую выдержку и охлаждение 1.A known method of combining metal with ceramics, involving the use of multi-layer intermediate airing, heating, squeezing, isothermal holding and cooling 1.
Недостатком способа вл етс невозможность создани принудительного усили .сжати дл получейи диффузионных сварйых соединений металла скерамикой;The disadvantage of this method is the impossibility of creating a compressed force for obtaining diffusion welded metal joints by ceramics;
Наиболее близким к изобретенк: 0:технической сущности и достигаемому эффейу вл етс способ диффузионной сварки цилиндрических деталей из металла и керамики через промежуточную прокладку с последующим охлаждением и с промежуточными отжигами 2.The closest to the inventive: 0: technical essence and the achieved effect is the method of diffusion welding of cylindrical parts made of metal and ceramics through an intermediate gasket, followed by cooling and with intermediate annealing 2.
Недостатком способа вл етс низка вакуумна плотность при 700-1120°К.The disadvantage of the method is low vacuum density at 700-1120 ° K.
Цель изобретени - повышение вакуумной плотности при 700-1120К.The purpose of the invention is to increase the vacuum density at 700-1120K.
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу диффузионной сварки цилиндрических деталей из металла и керамики через промежуточную прокладку с последующим охлаждением с промежуточными отжигами, промежуточную прокладку устанавливают с термическим нат гом на керамическую деталь.This goal is achieved by the fact that, according to the method of diffusion welding of cylindrical parts made of metal and ceramics through an intermediate gasket, followed by cooling with intermediate annealing, the intermediate gasket is installed with thermal stress on the ceramic part.
Можно использовать многослойную прокладку , при этом каждый последующий слой устанавливают с нат гом на предыдущий.A multilayer gasket can be used, with each subsequent layer being installed with a tension on the previous one.
10ten
Отжиг в процессе охлаждени осуществл ют после установки каждого сло промежуточной прокладки при -температуре 0,5-0,8 TJ,бoлee легкоплавкого сло прокладки .Annealing during the cooling process is carried out after the installation of each layer of the intermediate strip at a temperature of 0.5-0.8 TJ, more than a low-melting layer of the strip.
В частности случае свариваемые поверх15 ности предварительно обрабатывают на корпус с углом 3-15°.In particular, the welded surfaces are pretreated onto the housing with an angle of 3-15 °.
Цилиндрическую или коническую соедин емую поверхность керамической детали шлифуют. Изготавливают обечайку из мате2° риала промежуточной прокладки или первого сло промежуточной многослойной прокладки . Внутренний диаметр обечайки изготавливают на 0,05-0,6 мм меньше наружного диаметра керамики.The cylindrical or conical joining surface of the ceramic part is polished. The shell is made of the material 2 ° Rial of the intermediate gasket or the first layer of the intermediate multilayer gasket. The inner diameter of the shell is made 0.05-0.6 mm smaller than the outer diameter of the ceramic.
В случае, если соединение производ т по конической поверхности, свариваемые поверхности предварительно обрабатывают на конус с углом 3-15°.In case the joint is made along a conical surface, the surfaces to be welded are pretreated to a cone with an angle of 3-15 °.
Обезжиривают соедин емые поверхности материалов.Degrease connected surfaces of materials.
Детали устанавливают в камеру печи с безокислитёльной атмосферой, например, вакуумной печи, нагревают и сдавливают При сдавливании производ т посадку кера .мической детали в металлическую обечайку из материала промежуточной прокладки. Далее производ т охлаждение со скоростью 6-15 град/мин. Осуществл ют отжиг с изотермической выдержкой при температуре, обеспечиваюш,ей радиальные усили , необходимые дл диффузионной сварки металла с керамикой. Затем производ т охлаждение до температуры 310°К. Извлекают керамическую деталь с соединенной металлической обечайкой. Обрабатывают металлическую обечайку до толщины промежуточной прокладки. Далее производ т посадку с термическим йат гом керамической детали с промежуточной прокладкой в металлическую деталь при нагревании.Parts are installed in a furnace chamber with a non-oxidizing atmosphere, for example, a vacuum furnace, heated and squeezed. When squeezed, the core of the metal part is placed in a metal shell from an intermediate gasket material. Next, cooling is performed at a rate of 6-15 degrees / min. Annealing is carried out with isothermal exposure at a temperature that ensures the radial forces necessary for the diffusion welding of the metal to the ceramics. Then it is cooled to a temperature of 310 ° K. Remove the ceramic part with a connected metal shell. Process the metal shell to the thickness of the intermediate strip. Next, a ceramic part with an intermediate gasket is heated with a thermal element into a metal part with heating.
В случае применени многослойной промежуточной прокладки операции повтор ют, при этом каждый последующий слой устанавливают с Нат гом на предыдущий, а отжиг в процессе охлаждени осуществл ют после установки каждого сло промежуточной прокладки при 0,5--0,8 Т щболее легкоплавкого сло прокладки.In the case of using a multi-layer intermediate strip, the operations are repeated, with each subsequent layer being placed with Nat on the previous one, and annealing during the cooling process is carried out after installing each layer of the intermediate strip at 0.5–0.8 T of the lower-melting layer of the gasket.
Высокий отжиг 0,5-0,8 от температуры плавлени более легкоплавкого металла необходим с целью сн ти наклепа металлических прокладок. Дл металла с более высокой температурой плавлени это может быть низкотемпературным отжигом.A high annealing of 0.5-0.8 of the melting point of the more low-melting metal is necessary in order to remove the work hardening of the metal gaskets. For a metal with a higher melting point, this may be a low-temperature annealing.
Нижний предел конусности вл етс минимальным значением, при котором про вл етс эффективность конусного соединени по сравнению с соединением по цилиндрической поверхности. Выше 15° конусность Не следует брать, так как термонат г в этом случае не эффективен. Возможно частичное раскрытие конусного соединени после проведени процесса.The lower limit of the taper is the minimum value at which the efficiency of the tapered connection is manifested compared to the connection along a cylindrical surface. Above 15 ° taper Should not be taken, since thermonate r is not effective in this case. Partial opening of the tapered joint is possible after the process.
Повыщение вакуумной плотности при 700-1120°К достигают за счет того, что промежуточную прокладку устанавливают с нат гом на керамическую деталь. При нагревании металлическа деталь и промежуточна прокладка расшир ютс в больщей степени, чем керамика. Однако, за счет термического нат га не происходит нарушени вакуумной плотности в контакте керамики с промежуточной прокладкой. Вместе с этим при изготавливании металлической детали из материала с коэффициентом теплового линейного расширени меньщим, чем коэффициент теплового линейного расширени материала промежуточной прокладки и обеспечении дополнительного термического нат га металлической детали относительно промежуточной прокладки, в процессе нагревани полученного соединени по вл ютс дополнительные усили , не допускающие нарушени вакуумной плотности .The increase in vacuum density at 700–1120 ° K is achieved due to the fact that the intermediate gasket is installed with pressure on the ceramic part. When heated, the metal part and the intermediate gasket expand to a greater extent than ceramics. However, due to thermal tension, there is no violation of the vacuum density in the contact of ceramics with the intermediate gasket. At the same time, when manufacturing a metal part from a material with a thermal linear expansion coefficient lower than the thermal linear expansion coefficient of the material of the intermediate gasket and providing additional thermal tension of the metal part relative to the intermediate gasket, in the process of heating the resulting compound, vacuum density.
Аналогично ведут себ соединени , полученные при использовании многослойной промежуточной прокладки.Similarly, compounds obtained using a multi-layer spacer are behaving similarly.
При нагревании каждый предыдущий слой промежуточной прокладки со стороны керамики расшир етс больше, чем последующий , так что в конечном счете компенсируетс разница В коэффициентах теплового линейного расширени керамики и соедин емого металла.When heated, each previous layer of the intermediate strip on the ceramic side expands more than the next, so that the difference in the thermal coefficient of linear expansion of the ceramic and the metal being joined is eventually compensated.
Благодар отжигу в процессе охлаждени каждого сло промежуточной прокладки при 0,5-0,8 Tл,бoлee легкоплавкого сло прокладки, а также конусности 3-15° снижаютс остаточные напр жени в зоне соединени , что также способствует повышению вакуумной плотности качества соединени .Due to the annealing during the cooling of each layer of the intermediate gasket at 0.5-0.8 T, more than the low-melting layer of the gasket, as well as the taper of 3-15 °, the residual stresses in the joint zone decrease, which also contributes to an increase in the vacuum density of the joint quality.
Пример 1. Соедин ли трубки 0 10 мм из керамики УФ-46 со сталью 12X18HIOT. Соедин емую поверхность керамической трубки шлифованием предварительно, обрабатывают на конус с углом 7°. Очищают поверхность керамики в ультразвуковой ванне, заполненной щелочным раствором . Нанос т на коническую поверхность керамики медное покрытие толщиной 4 мкмExample 1. Tubes 0-10 mm of UV-46 ceramic were connected to 12X18HIOT steel. Grinding the surface of the ceramic tube by pre-grinding is coned with an angle of 7 °. Clean the surface of the ceramic in an ultrasonic bath filled with an alkaline solution. Copper coating 4 microns thick on the conical surface of ceramics
0 резистивным напылением. Изготавливают обечайку из меди с внутренней конической поверхностью с углом конусности 7°. Устанавливают детали в камеру вакуумной печи, нагревают в вакууме 1,3-10 Па до 1073°К и производ т соединение по коническим по5 верхнос м. Охлаждают соединение до 973°К, осуществл ют изотермическую выдержку в течение 15 мин и охлаждают со скоростью 8 град/мин до 303° К- Развакуумируют камеру вакуумной печи и извлекают керамическую деталь с соединенной обечайкой из меди. Стачивают медную обечайку до толщины 0,2 мм (фиг. 2). Изготавливают деталь из стали 12Х18Н10Т с внутренней конической поверх5 ностью с углом конусности 7°. Устанавливают детали в вакуумную печь, нагревают до 1130° К в вакууме 1,3-10 Па, и производ т соединение керамической детали с промежуточной медной прокладкой по конической поверхности с деталью из стали 12Х18Н10Т.0 resistive coating. The shell is made of copper with an inner conical surface with a taper angle of 7 °. The parts are installed in a vacuum furnace chamber, heated in a vacuum of 1.3-10 Pa to 1073 ° K, and the connection is made on conic surfaces 5 m. The connection is cooled to 973 ° K, isothermally aged for 15 minutes and cooled at a rate of 8 deg / min up to 303 ° K. The vacuum furnace chamber is evacuated and the ceramic part is removed with a connected shell of copper. Grind down the copper shell to a thickness of 0.2 mm (Fig. 2). The part is made of steel 12X18H10T with an inner conical surface with a taper angle of 7 °. The parts are installed in a vacuum oven, heated to 1130 ° K in a vacuum of 1.3-10 Pa, and the ceramic part is connected with an intermediate copper gasket along a conical surface with a part made of steel 12X18H10T.
0 Охлаждают до 1050°К, делают изотермическую выдержку в течение 20 мин и охлаждают соединение со скоростью 10 град/мин до 303°К. Развакуумируют камеру вакуумной печи и извлекают соединенные детали. Проведенные лабораторные испытани показали , что полученные соединени вакуумйоплотны при нагревании до 700°К. По известному способу такие соединени вакуумноплотны до 523°К.0 Cool to 1050 ° K, make isothermal aging for 20 minutes, and cool the compound at a rate of 10 K / min to 303 ° K. Evacuate the vacuum furnace chamber and remove the connected parts. Conducted laboratory tests have shown that the compounds obtained are vacuum-tight when heated to 700 ° K. According to a known method, such compounds are vacuum tight to 523 ° K.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813306016A SU996143A1 (en) | 1981-05-04 | 1981-05-04 | Method of diffusion welding of cylindrical parts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813306016A SU996143A1 (en) | 1981-05-04 | 1981-05-04 | Method of diffusion welding of cylindrical parts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU996143A1 true SU996143A1 (en) | 1983-02-15 |
Family
ID=20964873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813306016A SU996143A1 (en) | 1981-05-04 | 1981-05-04 | Method of diffusion welding of cylindrical parts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU996143A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478027C1 (en) * | 2012-02-07 | 2013-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского" (МАТИ) | Method of welding parts made of titanium nickelid-based alloy (versions) |
-
1981
- 1981-05-04 SU SU813306016A patent/SU996143A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478027C1 (en) * | 2012-02-07 | 2013-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского" (МАТИ) | Method of welding parts made of titanium nickelid-based alloy (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11331738B2 (en) | High temperature resistant silicon joint for the joining of ceramics | |
US10646941B2 (en) | Method for manufacture of a multi-layer plate device | |
US4297779A (en) | Method of joining structural elements | |
KR102555798B1 (en) | Methods for repairing pieces of equipment used in semiconductor processing | |
US20130136878A1 (en) | High Speed Low Temperature Method For Manufacturing And Repairing Semiconductor Processing Equipment And Equipment Produced Using Same | |
JPH05195217A (en) | Preparation of sputtering target component assembly | |
SU996143A1 (en) | Method of diffusion welding of cylindrical parts | |
JPH07218670A (en) | Preparation of cooler | |
JP2695076B2 (en) | Method for manufacturing beryllium window for X-ray source | |
US3573021A (en) | Method of making a ceramic-metallic composite | |
JPS6362592B2 (en) | ||
SU1761413A1 (en) | Method of manufacturing tight inlets by diffusion welding | |
RU2813034C1 (en) | Method for diffusion welding of corundum ceramics with non-magnetic steel | |
US20040080387A1 (en) | Ceramic microwave window | |
CN115302207B (en) | Composite base manufacturing method and composite base | |
Novikov | Diffusion bonding dissimilar materials in aerospace technology | |
RU2156182C2 (en) | Telescopic structure soldering method | |
SU1271694A1 (en) | Method of soldering telescopic joints of graphite with metal | |
Lehrheuer | High-Temperature Solid-State Welding | |
JPH0137238B2 (en) | ||
RU2221679C2 (en) | Method for soldering telescopic constructions | |
SU1611650A2 (en) | Method of diffusion welding of tungstem alloys with titanium ones | |
SU1321542A2 (en) | Method of diffusion welding of tungsten alloys with titanium alloys | |
RU2092936C1 (en) | Method for manufacturing sealing unit of sulfur-sodium storage battery | |
RU2094190C1 (en) | Method of soldering of telescopic structures |