Спосіб паяння металокерамічних вузлів

Спосіб паяння металокерамічних вузлів, що містить композицію припою на мідній основі та прошарок активного металу, який контактує з керамікою, що включає регламентоване за швидкістю нагрівання з'єднання, який відрізняється тим, що паяння здійснюють під незмінним тиском у вакуумних печах з використанням радіаційного нагрівання в пристроях з незмінним стисканням вузлів. (19) (21) u201110301 (22) 23.08.2011 (24) 25.01.2012 (46) 25.01.2012, Бюл.№ 2, 2012 р. (72) КВАСНИЦЬКИЙ ВЯЧЕСЛАВ ФЕДОРОВИЧ, КВАСНИЦЬКИЙ ВІКТОР ВЯЧЕСЛАВОВИЧ, КОСТІН ОЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ, БУГАЄНКО БОРИС ВАСИЛЬОВИЧ, ЛАБАРТКАВА ОЛЕКСАНДР ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ КОРАБЛЕБУДУВАННЯ ІМЕНІ АДМІРАЛА МАКАРОВА 3 склофази, що входить до складу кераміки, після цього швидкість нагрівання збільшують до 60-140 град/с і завершують нагрівання при температурі, близькій до температури плавлення металевої арматури [Патент РФ № 2035440 Способ соединения корундовой керамики с металлом, Нурматов Х.; Одинцов В.Н.; Фефелов П.А., МПК С04В37/02, опубл. 20.05.1995]. Зазначений спосіб не забезпечує високу якість та герметичність з'єднання внаслідок того, що паяння супроводжується утворенням великих залишкових напружень внаслідок дії високих температур (Тn=1250 °C). Цей спосіб має вузьке коло можливого використання та потребує застосування додаткового обладнання. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу паяння вузлів з різнорідних матеріалів, в якому паяння здійснюють під тиском у вакуумних печах з використанням радіаційного нагрівання в пристроях з незмінним стисканням вузлів, в якому забезпечується рівномірне нагрівання та незмінний тиск між паяними поверхнями, в процесі паяння, за рахунок цього забезпечується рівномірна і мінімальна товщина шару припою та зменшення температури паяння і, як наслідок, зменшення залишкових напружень, що підвищує якість паяння. Вирішується поставлена задача тим, що в способі паяння металокерамічних вузлів, що містить композицію припою на мідній основі та прошарок активного металу, який контактує з керамікою, що включає регламентоване за швидкістю нагрівання з'єднання, згідно з пропозицією паяння здійснюють у вакуумі в печах з використанням радіаційного нагрівання в пристроях, що забезпечують незмінний тиск між паяними поверхнями в процесі паяння вузлів. На фіг. зображено схему устаткування з пристроєм для паяння металокерамічних вузлів. Устаткування та пристрій для здійснення даного способу складається з: вакуумної камери 1 з радіаційною піччю 2, в якій на столі 3 встановлено пристрій, що забезпечує незмінний тиск, до складу якого входить вертикальна центрувальна вісь складального пристрою 4, на яку кріпиться нижнє кільце-основа 5, на яке ставляться центрувальні 67071 4 сегменти 6, закріпленні за допомогою нижнього 7 та верхнього 8 стопорних кілець і таким чином забезпечується взаємне положення елементів паяного вузла 9. Постійне навантаження здійснюється через верхню опору 10, гайку-опору 11 за допомогою важелів 12 і набору гир 13. Принцип роботи пристрою полягає в тому, що нижнє кільце-основа 5 з віссю 4 установлюється на стіл 3, що розташований в радіаційній печі 2, що дозволяє нагрівати паяний вузол до 1300 °C. На вісь установлюють складові паяного вузла 8, центрують трьома сегментами 6 і фіксують нижнім 7 та верхнім 8 стопорними кільцями. На паяний вузол 8 установлюють верхню опору 10. На вісь установлюють гайку-опору 11. Стискання паяного вузла здійснюють важелями 12. Тиск між паяними поверхнями 1…15 МПа регулюють за допомогою набору гир 13 і витримують незмінним в процесі паяння, внаслідок того, що в час паяння важелі 12 з гирями 13 піднімаються та відпускаються в динаміці. У вакуумній камері 1 забезпечується ваку2 4 ум 10- …10- Па. Приклад. Проводили активне контактнореактивне паяння металокерамічних гермовводів для електронно-променевих установок, які складаються з коварових токопідводів та керамічних кілець з кераміки ВК94-1. Пайка здійснювалась з використанням радіаційного нагрівання під тиском в пристрої, який забезпечує незмінний тиск між паяними поверхнями в процесі паяння на наступ2 них режимах: вакуум не нижче 10- Па, швидкість нагрівання 10-30 °C/хв., температура паяння 9101000 °C, тиск стиснення 3-10 МПа. В результаті використання даного способу паяння були отримані металокерамічні гермовводи для електронно-променевих установок з виходом продукції 85-90 % придатних за показниками вакуумної щільності та електроопору. Перевірка герметичності виконувалась з використанням масспектрометричного методу, з мінімальним реєст-13 3 рованим натіканням гелію 1 • 10 м • Па/с, а електроопору, який складав більше 15 ГОм при напрузі 1 кВ, - за допомогою мегомметра Ф4102/11М. 5 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 67071 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601