Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
0,038 мм, чтобы избежать жесткости. После механической обработки деталь обезжиривается и затем окисляется при отжиге во влажном водороде при 800 °С. Если ее необходимо сварить с другой деталью, причем шор должен быть расположен в пределах 50 мм от спая с стеклом, то внутрь трубки вводится плотная медная пробка, после чего проводится дуговая сварка в гелии (эта операция выполняется перед остекло-выванием). После соединения может потребоваться повторная механическая обработка на конце, /противоположном конусу для выравнивания (доводки и т. п). Собранная деталь затем обезжиривается и окончательно отжигается в вакууме с медной пробкой при 1 000 °С в течение 15 мин. После этого нержавеющая сталь готова к остекловы-ванию.
Дж. Е. Бенбенек [Л. 4] привлекает внимание к усовершенствованному методу изготовления спаев нержавеющая сталь — стекло. Хрупкий торец толщиной 0,025—
0,038 мм, описанный выше, трудно обрабатывать; кроме того, он не выдерживает нагрева, необходимого при выполнении спаев большого диаметра, хотя спаи малого диаметра могут быть изготовлены по описанной технологии. Обработка края трубы была облегчена тем, что подрезку увеличили до 0,0508 мм или еще бо!ьше в зависимости от толщины конусной части нержавеющей трубы. Кроме того, подрезка начинается на расстоянии 3,2 мм от торца трубы вместо 9,6 мм, как указано на рис. 13. Это увеличивает толщину с 0,05 до 0,1 мм. Это усовершенствование позволяет изготовлять более толстые и прочные спаи, облегчать механическую обработку и наварку стекла, увеличивать возможный диаметр спаев.
Заварка. Деталь из нержавеющей стали помещается в станок и обматывается на расстоянии 12,7 мм от завариваемого конца мокрой асбестовой бумагои для охлаждения. Стекло формуется таким образом, чтобы оно перекрывало наружную поверхность заточенного на конус конца трубы примерно на 1,27 мм, и наваривается на поверхность металла (остеклсзывание металла). При этом пламя следует направлять больше на стекло, чем на металл, чтобы предотвратить .перегрев тонкостенной части металлической детали. Стекло обрезается пламенем на расстоянии 3,2 мч от заточенного конца и затем аккуратно завальцовывается 'внутрь, чтобы завершить остекловыва-нпе внутренней части нержавеющей трубы. В конце стеклянная труба приваривается к остеклованному торцу и вся деталь отжигается в пламени.
ЛИТЕРАТУРА к гл. 5
1. Monack A. J., Glass to Metal Seals in Electronic Computed and Applications, Electrical Manufacturing, February 1947.
2. H о u s к e e p e r W. G., The Art of Sealing Base Metals Through Glass, J. Am.
Inst. Elec. Engrs, 1923, № 42, p. 95.
3. К о л ь iB. Технология материалов для электровакуумных приборов, пер. с англ..
М.—Л., Госэнергоиздат, 1957.
4. Benbenek J. Е. and Honig R. Е., Method of Sealing Stainless Steel to
Glass, Rev. Sci. Instr., 1960, № Э1, p. 460.
5. H u 11 A. W. and Burger E. E., Glass-to-Metal Seals, Physics, 1934, № 5,
p. 384.
6. Poritzky H., Analysis of Thermal Stresses ibid., *1934, № 5, p. 406.
7. Monack A. J. and В ее ton E. E., Analysis of Strains and Stress in Glass*
Glass Industry, 1939, № 20, p. 127, 1185, 223, 257.
8. Mon ack A. J., ibid., Color in the Polariscope, 1940, № 21. p. 513.
9. Hull A. W., Burger E. E. and Navi as L., Glass-to-Metal Seals 11, J. Appl. Phys., 1941, № 12, p. 698.
40. Monack A. J., Glass-Metal Seals, Glass Industry, '1936, № 27, p. 389, 446, 502, 556
*11. Hull A. W., Stresses in Seals, J. Appl. Phys., 11946, № '17, p. 685.
12. Keenan M. W., Selection of Alloy Tubing for Glass Sealing, Electronic Design, October 14, -1959, p. 38.
'13. Colgate S. O. and Whitehead E. C., Sealing Pyrex Glass to Stainless Steel and to Inconel, Rev. Sci. Instr., 1962, iN° 33, p. 1>122.
14. Roberts R. W. and Vanderslice T. A., Ultrahigh Vacuum and its Applications, Prentice—Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1963, p. 144—417.
48
ГЛАВА 6
СОЕДИНЕНИЕ МЕТАЛЛА С КЕРАМИКОЙ
Некоторые металлы и вилы керамики могут быть соединены вак\ \ мчоплотно для использования их при высоких температурах. Существует два основных метода осуществления этого соединения.
1. Некоторые легко окисляемые «активные» металлы в комбинации с припоями (металлами или сплавами) обеспечивают соединение, в котором припой под влиянием или с помощью «активного» металла плавится и растекается при температуре ниже точки размягчения керамики. Говоря проще, теория предполагает, что «активный» металл, в данном случае титан, цирконий или тантал, в форме гидридов под воздействием температуры в инертной атмосфере (гелий, аргон) или в вакууме образует окисел, который совместим с керамикой (которая также часто является окислом) или
предохраняет основной металл от окисления. Водород, вводимый в процесс на определенном этапе, производит очищающее действие, основанное на его восстановительной способности.
Преимущество этого процесса заключается в том, что требуется всего лишь один нагрев, в результате чего получается спай с исключительными механическими свойствами и вакуумной плотностью. При использовании соответствующих материалов требуется лишь самая простая оправка с минимумом крепяших деталей. Материалы для этого процесса выпускаются промышленностью, например припой с сердечником из титана, в котором активный металл защищен вплоть до температуры плавления припоя. Промышленность выпускает никель-титановый 'припой для формования герметичных проходных изоляторов электрических вводов. Они выпускаются в форме проволоки, имеющей титановый сердечник, покрытый никелем. Свернутая в виде кольца и расположенная вокруг запаиваемого шва проволока плавится при вакуумном отжиге при 1 040°С и образует соединение. Материал содержит от 28,5 до 31% (по массе) никеля, который образует при расплавлении эвтектический сплав.
