Файл: Бушминский, И. П. Изготовление элементов конструкций СВЧ. Волноводы и волноводные устройства учеб. пособие.pdf

тура распая паяного шва возрастает на 50—100° С по сравнению с температурой плавления припоя. Глубина проплавления паяного шва при его аргонодуговой свар­ ке составляет до 30% от толщины стенки трубы. При уве­ личении глубины возможны проплавы шва. В качестве присадочного металла при аргонодуговой сварке исполь­ зуется металл марки СвАК.5 в виде проволоки. Режимы сварки паяных волноводных сборочных единиц с пред­ варительной пайкой и без нее различны, так как в этом случае не производится проплавление основного металла

электрода 1,2—1,6 мм, сила тока 50—60 а (на 20—25% ниже, чем при сварке без предварительной пайки), диа­

При пайке волноводных сборочных единиц, выполнен­ ных из магния и его сплавов, встречаются трудности, связанные с тем, что на поверхности металла находится плотная и тугоплавкая окисная пленка. Кроме того, на­ личие в составе большинства магнитных сплавов низко­ температурных эвтектик Mg — Al, Mg-— Zn и А1 — Zn усложняет выбор припоев для получения надежных пая­ ных соединений. При нагреве до температуры 340— 360° С эвтектики начинают плавиться и, взаимодействуя с компонентами припоя, вызывают интенсивное раство­ рение основного металла на значительную глубину. Выплавляя низкотемпературные эвтектики, можно про­ изводить пайку без припоев и флюсов. Так, при нагреве до температуры 380° С магниевый сплав МА-2 сплав­ ляется с АОО. Однако полученные таким способом пая­ ные швы непрочны и при незначительной ударной на­ грузке разрушаются. Их повышенная хрупкость объяс­ няется образованием интерметаллического соединения Mg4Al3. Припои, используемые для получения качест­ венных паяных соединений магния и его сплавов, долж­ ны иметь:

1) температуру плавления ниже температуры конц кристаллизации магниевых сплавов, подвергаемых пай­ ке, это предотвращает выплавление низкотемпературных эвтектик и уменьшает опасность загорания основного металла при пайке;

100

2) достаточную жидкотекучесть, пластичность и спо­ собность растворять основной металл деталей; глубина диффузионного слоя при этом не должна превышать

0,2 мм;

3)высокую коррозионную стойкость (не ниже стой­ кости основного металла);

4)в своем составе только такие элементы, контакт которых с магнием допустим.

Перечисленным требованиям отвечают припои П430Мг и ПЗЗОМг. Составы припоев и их характеристи­ ки приведены в табл. 2.8.

При температуре 300° С магний непосредственно соединяется с азотом воздуха. Получающаяся при взаи­ модействии с влагой гидроокись препятствует пайке. Поэтому флюсы для пайки магния не должны содержать влаги, быстро растворять пленку окиси магния и превра­ щать ее в шлак, удельный вес которого должен быть меньше удельного веса расплавленного припоя.

Флюсы, отвечающие этим требованиям, приведены в табл. 2.9.

Флюс 1 дает хорошие результаты, но он дороже, так как содержит большое количество хлористого лития.

101

Флюс 2 обладает сравнительно высокой текучестью и активностью, обеспечивая хорошее затекание припоев

в зазоры.

Флюс 3 отличается повышенной температурой плав­ ления, поэтому применяется редко. Хранить все флюсы надо в герметически закрытой таре, так как они гигро­

скопичны.

Технологический процесс пайки состоит из подготов­ ки деталей, их сборки, спаивания, удаления остатков флюса.

Детали, поступающие на пайку, тщательно промы­ ваются. Оакисная пленка удаляется в растворе хромового ангидрида. Места пайки зачищаются механически.

Пайка выполняется не позже чем через 2—4 ч после зачистки. Сразу же после пайки тщательно отмывают остатки флюса. Для этого волноводная сборочная еди­ ница на 40—60 мин помещается в кипящий 2—3%-ный раствор углекислой соды, затем промывается в холодной воде с добавкой 0,5% (по весу) хромпика. После меха­ нической обработки для повышения коррозионной стой­ кости детали оксидируются.

Волноводные сборочные единицы на основе титановых волноводных труб выполняются пайкой, трудность кото­ рой состоит в том, что большое число металлов образует с титаном хрупкие интерметаллические соединения. Это

держки 5—10 мин. В результате образуется соединение с пределом прочности на срез 20—25 кГ/мм2. Недоста­

соединения, паянные припоем ПСрМцМн, плохо покры­ ваются гальваническими осадками меди, никеля и серебра. Для получения качественного покрытия эту опе­ рацию повторяют несколько раз, снимая ранее наложен­ ный слой гальванического осадка. Это повышает трудо­ емкость изготовления и может быть причиной разруше­ ния припоя.

Лучшие механические характеристики и более надеж­ ную покрываемость места спая дает применение припоя следующего состава (%):

102

титан— . . . остальное

В этом случае паяные швы образуются на основе титана, что обеспечивает сближение свойств соединений и основного металла. Припой изготовляют в виде по­ рошка. В качестве связки используют смесь поливинило­ вого спирта с дистиллированной водой: 82—84 см3 дис­ тиллированной воды смешивают с 16—18 г поливинило­ вого спирта (ПВС-1 или ПВС-5) при 80° С.

Пасту, содержащую 50% припоя и 50% связки, на­ носят на место спая. Пайку ведут в аргоне марки А при

толщиной стенки не менее 0,8—1 мм.

При некачественной пайке этот припой для подпайки не используют, так как происходит интенсивное увели­ чение хрупкости титана в области шва. В результате при механической обработке могут возникнуть трещины. Подпайку ведут более легкоплавким припоем ПСр-72 в аргоне марки А при 820—840° С и времени выдержки

1—2 мин.

§ 2.2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОРПУСОВ ТОЧНЫМ ЛИТЬЕМ

Волноводные корпуса, изготавливаемые точным литьем, имеют каналы прямоугольного, эллиптического или круглого сечения и сложную конфигурацию. Тол­ щина стенок литых волноводных корпусов лежит в пре­ делах 1,5—2,5 мм. Радиус закругления в углах канала прямоугольного поперечного сечения 0,2—0,3 мм. Литьем получают как латунные волноводные корпуса (ЛС59-1Л), так и корпуса из сплавов алюминия (АЛ9, АЛ2). Меха-

103

Т а б л и ц а 2.10

нические свойства отливок волноводных корпусов при­ ведены в табл. 2.10.

Точность размеров волноводных корпусов, получен­ ных литьем, соответствует требованиям 4—6-го классов. Чистота токонесущих поверхностей волноводных кана­ лов, полученных литьем, лежит в пределах 5—6-го клас­ сов шероховатости. При изготовлении волноводных кор­

рый при нагреве расплавленным металлом переходит из а модификации в (3 модификацию, претерпевая объем­ ные изменения. Особенно это влияет на плоские поверх­ ности волноводного корпуса: они искажаются — стано­ вятся вогнутыми. Для того чтобы избежать этого, в кон­ струкции волноводных корпусов необходимо предусмот­ реть ребра жесткости, расположенные в направлении, перпендикулярном большей оси плоскости. Если конст­ рукция не предусматривает ребер жесткости, то их сле­ дует ввести на этапе изготовления с последующим уда­ лением.

Схема технологического процесса изготовления кор­ пусов волноводных устройств точным литьем по выплав­ ляемым моделям показана на рис. 2.3.

Для изготовления моделей отливаемых волноводных корпусов применяется парафиново-стеариновая смесь в соотношении 1X1Так как к точности и стабильности размеров полости волновода предъявляются высокие требования, применять смесь, бывшую в употреблении, не следует (даже в качестве добавок к свежему соста­ ву). Возврат можно использовать только для изготов­ ления литниковой системы. Смесь приготовляют сле­ дующим образом: раздробленный и дозированный по весу стеарин и парафин расплавляются в ванне, смесь

104