Газопоглотитель для очистки инертной атмосферы
Изобретение относится к сварке, в частности к нераспыляемым газопоглотителям, предназначенным для очистки защитной инертной атмосферы, преимущественно для сварки и может быть использовано при производстве особочистых веществ в электронной промышленности, а также в вакуумной технике. Цель изобретения - повышение эффективности газопоглощения . Нераспыляемый газопоглотитель в виде гранул сплава циркония с алюминием дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мае. %: алюминий 15.7-17.7.- кальций 0,05-0.3 ; цирконий остальное. Размер гранул газопоглотителя составляет 0.2-0.6 мм. Введение кальция увеличивает количество активных центров поглощения, что увеличивает емкость газопоглотителя. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ1"
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4676027/27 (22) 11.04.89 (46) 23.03.93. Бюл. ЬЬ 11 (72) Л.Н.Щавелев, Б.Б.Бутылкин, А.П.Свинаренко и С.С.Кривуля (56) Авторское свидетельство СССР
t4 336719, кл. Н 01 J 7/18, 1970.
Патент США hL 3203901, кл. 252-1816, 1865. (54) ГАЗОПОГЛОТИТЕЛЬ ДЛЯ ОЧИСТКИ
ИНЕРТНОЙ АТМОСФЕРЫ (57) Изобретение относится к сварке, в частности к нераспыляемым газопоглотителям, ° предназначенным для очистки защитной инертной атмосферы, преимущественно
Изобретение относится к сварке, в частности к системам, предназначенным для создания контролируемой атмосферы при газодуговой или электронно-лучевой сварке химически активных металлов и сплавов (очистки инертных газов и создания необходимых вакуумных условий), и может быть также использовано при производстве особочистых веществ в химической, полупроводниковой промышленности, а также в вакуумной технике.
Цель изобретения — повышение эффективности газопоглощения путем увеличения его емкости и расширения диапазона рабочих температур и давлений.
Предлагаемый нераспыляемый газопоглотитель для очистки защитной инертной атмосферы и создания необходимых вакуумных условий предназначен преимущественно для газодуговой и электронно-лучевой сварки в контролируемой атмосфере. Газопоглотитель состоит из
„„5U„„1610693 А1 (я)5 В 23 К 9/16, Н 01 J 7/18 для сварки и может быть использовано при производстве особочистых веществ в электронной промышленности, а также в вакуумной технике. Цель изобретения повышение эффективности газопоглощения. Нераспыляемый газопоглотитель в виде гранул сплава циркония с алюминием дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас. : алюминий 15,7-17,7; кальций 0,05 — 0,3; цирконий остальное. Размер гранул газопоглотителя составляет 0,2 — 0,6 мм. Введение кальция увеличивает количество активных центров поглощения, что увеличивает емкость газопоглотителя. 2 табл, циркония с алюминием и кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %;
Цирконий 82-84
Алюминий 15,7 — 17 7
Кальций 0,05 — 0,30
Сплав используют в виде гранул размей ром 0,2 — 0,6 мм.
Введения кальция в состав цирконийалюминиевого сплава обеспечивает расши- С) рение диапазона используемых температур { и давлений. При этом экспериментально ус- с0 тановлено, что если кальция будет меньше, . Ъ чем 0,05, то уменьшается количество активных центров поглощения и емкость газопоглотителя уменьшается, а если кальция будет больше, чем 0,3, то на поверхности сплава образуется сплошная пленка окислов, что также снижается активность газопоглощения.
В установках для сварки необходимо обеспечивать непрерывный поток защитного газа порядка 20 — 50 л/мин при оптимальном газодинамическом сопротивлении
1610693
Таблица 1
Примечание
Скорость поглощения
Па м с ° кг
ММ сплава
Са
Ог
Нг
Не поглощает Ог и чг
То же
0,04
82.3
83,3
0,15
0,17
0,18
17,7
16,7
2
Прототип, не поглощает Ог и йг.
Не поглощает Ог и
Мг
Не обеспечивается очистка газа
0,15
0,1
0,06
0,1
81,95
0,05
0,35
82,25.0.05
17,7
0,2
0,20
Достаточная скорость поглощения
16,7
16
8
10. 0,2
0,2
0,09
0.20
0.20
0,01
83.25
83,95
84,95
0,39
0.39
: 0,10
0.05
0.05 .
0,05
Не обеспечивается очистка газа
То же
Достаточная скорость поглощения
11
12
13
14
0,09
0,36
0.39
0,39
0,08
0,01
U,22
0,23
0,22
0,02
0.15
0,22
0;24
0,23
0,12
0,2
0,2
0,2
0.2
0,2
1S
17,7
16,7
16
81;8
82,1
83,1
83 8
84,8
Не обеспечивается очистка газа газопоглощающего элемента потоку. Эти требования и определяютоптимальный размер гранул геттерного материала.
Испытания проводили на специально изготовленном стенде, оборудованном измерител ьной а ппаратурой для определения емкости гаэопоглотителя и скорости погло-. щения газов при различных температурах, Сплав циркония с алюминием с дополнительно введенным в него кальцием получали кальциетермическим восстановлением из смеси компонентов.
Затем полученный сплав различного химического состава измельчали в гранулы размером 0,2-0,6 мм и активировали в вакууме при 400;700 Св течение 1 ч. Гранулы загружали в атмосфере аргона (высший сорт
ГОСТ 10157 с иэм. М 1) в патроны из стали
12Х18Н10Т диаметром 25 мм, длиной 300 мм и герметизировали аргонодуговой сваркой.
Патрон с гаэопоглотителем устанавливали на специальном стенде, где определяли скорость поглощения газопоглотителем активных газов и его емкость, Испытания проводили при комнатной температуре и давлении 1,4 атм, В табл. 1-дана оценка скорости поглощения газов предлагаемым газопоглотителем в зависимости от его состава, в табл. 2 — оценка емкости предлагаемого газопоглотителя в зависимости от размера гранул.
Таким образом, предлагаемый газопог5 лотитель повышает емкость в 2 — 3 раза, а диапазон рабочих температур расширяет в сторону понижения температуры до 200С и повышения рабочих давлений до 2 атмосфер, что значительно упрощает оборудова10 ние, применяемое в настоящее время для очистки газов.
Формула изобретения
Газопоглотитель для очистки инертной атмосферы, преимущественно для сварки в
15 контролируемой атмосфере, изготовленный в виде гранул, содержащих цирконий и алюминий, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гаэопоглощения путем увеличения емкости газопоглоти20 теля и расширения диапазона рабочих температур и давлений, он дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас. $:
Алюминий 15,7 — 17,7
Кальций 0,05-0,3
Цирконий Остальное, при этом размер гранул составляет 0,2-0,6 мм.
1610693
Продолжение табл.!
Таблица 2
Составитель Г.ТМтченкова
Техред М.Моргентал Корректор, С.Шекмар
Редактор Т. Горячева
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 1961 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
