Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
1. При пайке деталей высоковакуумных систем важно избегать использования флюсов и припоев, содержащих компоненты с высоким давлением пара, например кадмия, цинка или свинца.
187
2. Паяные или сварные соединения следует проектировать и обрабатывать, принимая во внимание тот факт, что термическое расширение ковара значительно ниже, чем у большинства других металлов, с которыми его соединяют.
3. К одинаковым типам соединений следует применять разные методы обработки в зависимости от того, когда сделано это соединение: перед операцией пайки со стеклом или после нее.
4. Для сведения к минимуму термических напряжений, которые могут привести к разрушению, особенно при соединении несогласованных по коэффициенту расширения металлов, предусматривают методы равномерного нагрева.
5. Низкая теплопроводность ковара (см. стр. 391) допускает изготовление сварных и паяных соединений, которые по своим свойствам находятся ближе к спаям ковар — стекло или ковар — керамика, чем другие типы спаев.
6. Ковар, как и другие металлы, следует химически очищать перед соединением с другими металлами (см. стр. 194).
7. Приведенная ниже информация дополняет опубликованные данные по обычным методам соединения металлов и вносит ряд изменений в стандартную практику. Особо подчеркивается ряд специальных указаний, обусловленных в первую очередь низким тепловым расширением ковара и тем фактом, что большинство изготовленных из него деталей предназначается для вакуумных систем и должно обладать достаточной герметичностью.
Определения
Межкристаллитная диффузия — процесс, при котором какой-либо элемент, например кислород, углерод, сера, располагается вдоль границ зерен, а не внедряется внутрь зерна металла.
Межкристаллитная коррозия — так же как и в предыдущем случае, проникновение элементов в границу зерна, но обычно в жидком виде и только под действием приложенных или остаточных напряжений, действующих в металле.
Смачивание — способность расплавленного металла прилипать к поверхности материала, находящегося в твердом состоянии, и сильно связываться с ним при охлаждении.
Текучесть — свойство припоя, определяемое расстоянием, которое он проходит под действием капиллярных сил от своего первоначального положения.
Предпочтительные материалы и методы пайки
Соединение с коваром должно происходить в следующих условиях.
1. Материал твердого припоя не должен быть вреден для работы прибора.
2. Метод соединения не должен разрушать предыдущие соединения или приводить к появлению заметных растягивающих напряжений в стеклянной или керамической изоляции.
3. Соединение должно выдерживать температуру последующей обработки и службы.
4. Стоимость припоя и наличие оборудования должны быть совместимы с требованиями к конечному продукту и его надежности.
Далее в порядке предпочтения перечислены рекомендуемые присадочные материалы и методы пайки. Окончательный выбор определяется рассмотрением всех факторов, перечисленных выше, а также возникающими частными условиями.
188
Ковар с медью
Температура, ®С
* Точка плавле- Точка течения ния
1. 30 % золота, 70 % меди .... 1 015 1 035
2. 35 °/о золота, 65 % меди .... 1 ООО 1 020
3. 18 % никеля, 82 % золота . . . 950 950
4. 3 % никеля, 15,5 % меди, 81 %
золота............................... . 900 910
5. 28 о/о меди, 72 % серебра . . . 780 780
Ковар с коваром, сталью или никелем
1. Бескислородная высокопроводящая (OFHC) медь.
2—6. См. пп. 1—5 для спая ковара с медью.
7. Сварка сопротивлением.
8. Дуговая сварка в инертном газе.
Ковар с металлизированной керамикой
1. Бескислородная высокопроводящая (OFHC) медь.
2. 30% золота, 70% меди.
3. 28% меди, 72% серебра (кроме применения в определенных типах электронных ламп вследствие высокого давления пара).
Пайка мягким припоем
Осуществляется в тех случаях, когда рабочие температуры низкиг и лишь в тех приборах, на которые не влияет высокое давление пара компонентов мягких припоев:
Максимальная рабочая темпеоатура, °С
1. 63 % олова, 37 о/о свинца................. 177
2. 16 % олова, 32 о/0 свинца, 52 % висмута 93,5
3. 97,5 % свинца, 2,5 % серебра .... 288
п римечания. а) См. далее объяснения специфических методов соединения.
б) Более полно твердые припои перечислены в табл. 62.
в) Другие методы соединения ковара, приведенные в настоящем описании, находятся в стадии развития К этой категории методов относятся сварка золотом, ультразвуковая и электроннолучевая сварка.
Метод пайки неокисленного ковара и других металлов со стеклами корнинг описан в [Л. 1].
Конструирование соединений с коваром
Подробное описание принципов конструирования паяных и сварных соединений приводится во многих работах, например в [Л. 2], а также изготовителями припоев и аппаратуры для сварки.
В дополнение к основным принципам правильного конструирования следует отметить ряд факторов, требующих особого внимания при работе с коваром.
1. Во время пайки в коваре следует избегать возникновения растягивающих напряжений.
2. Предпочитаются сжатые соединения (деталь с более высоким коэффициентом расширения находится снаружи).
