Способ диффузионной сварки и устройство для его осуществления

 

1. Способ диффузионной сварки материалов, при котором свариваемые детали устанавливают в сварочную вакуумную камеру с высокотемпературным расплавом металлов, солей или стекла,- нагревают и сдавливают, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат и повьшения производительности, свариваемые детали устанавливают над расплавом, а нагрев и сдавливание осуществляют его паром. W с ю 4 СО СО ьо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГЮБЛИН

„„Я0„„1243920 си 4 В 23 К 20/14, 20/26

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13, t 4 E ч

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3842291/25-27 (22) 14.01.85 (46) 15.07.86. Бюл. Ф 26 (71) Днепропетровский ордена Трудо-. вого Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (72) Н.М.Беляев, В,В.Кравец и В.Ф.Фесенко. (53) 621.791, 66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 893469, кл. В 23 К 20/14, 04.01 .80.

Авторское свидетельство СССР

В 813672, кл. В 23 К 20/00, 07.07.77. (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ диффузионной сварки материалов, при котором свариваемые детали устанавливают в сварочную вакуумную камеру с высокотемнературным расплавом металлов, солей или стекла, нагревают и сдавливают, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат и повышения производительности, свариваемые детали устанавливают над расплавом, а нагрев и сдавлнвание осуществляют его паром.

1243920

1О

2, Способ по и ° l о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования давления, в камеру дополнительно подают неконденсирующийся газ.

3. Устройство для диффузионной сварки, содержащее теплоизолированную сварочную камеру с расположенным:.на ее наружной поверхности.1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам и устройствам для .диффузионной сварки, и может быть использовано для получения биметаллических иэделий в различных отраслях промышленности.

Целью изобретения является уменьшение энергозатрат и повьппение производительности.

На чертеже показана схема устройства для осуществления способа.

Устройство содержит вакуумную

15 камеру с крьппкой 2, покрытые снаружи теплоизоляционным материалом 3, а по внутренней боковой поверхности — капиллярно-пористым материалом

4 и охватываемые корпусом 5..

Непосредственно на вакуумной камере 1 установлена система охлаждения 6, в нижней части камеры -- нагреватель 7, Внутри вакуумной камеры 1 установлена подставка 8 для размещения над расплавом 9 свариваемых деталейвала 10 и втулки 11.

Для проведения диффузионной сварки вал 10 и втулку 11 собирают плот30 ной посадкой и помещают в камеру 1 над высокотемпературным расплавом 9 металла, солей или стекла на подставке 8, Камеру 1 герметично закрывают крьппкой 2 и .вакуумируют через вентиль 12. Затем повьппают температуру расплава с помощью электронагревателя 7. Пар, находясь в термодинамическом равновесии с расплавом,, конденсируясь на поверхностях деталей, ;нагревает их и своим давлением равномерно сжимает. нагревательным элементом, систему вакуумирования камеры и подачи инертного газа, приборы контроля и управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения энергозатрат и повьппения производительности, внутренние стенки сварочной камеры выполнены с покрытием из капиллярно-пористого материала.

С целью расширения диапазона регулирования давление изменяют,в ка меру дополнительно через вентиль 12 подают неконденсирующий газ или используют бинарный расплав.

После сварки (выдержка в течение определенного времени при определенной температуре и давлении) начинают охлаждать камеру 1. При этом расплав, находящийся на поверхности разогретых деталей, испаряется и конденсируется в зоне холодных областей . камеры 1.

Для повышения эффективности теплопереноса от электронагревателя 7 к раснлаву 9 внутреннюю поверхность камеры 1 покрывают капиллярно-пористым материалом 4. При этом расплав, впитываясь в капиллярно-пористый материал, увеличивает площадь соприкосновения с нагревателем. В результате происходит повьппение скорости нагрева расплава за счет увеличения площади теплообмена и, как следствие; ускорение технологического процесса сварки в целом, повышение производительности труда.

Таким образом, количество расплава, необходимого для проведения сварк;и, значительно уменьшается (до

107. ою общего объема вакуумной камеры) . В связи с уменьшением общей теплоемкости устройства снижаетСя время, необходимое для разогрева и охлаждения устройства, что приводит к повьппению производительности труда, а уменьшение количества расплава — к снижению энергозатрат на разогрев расплава.

Нагрев и сжатие деталей осуществляют паром расплава, причем

1243920 г

Составитель В.Петросян

Техред И. Попович

Редактор М.Бандура

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 3751/15

Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 эффективность передачи тепла от стенки вакуумной камеры к деталям возрастает, так как коэффициенты теплоотдачи при испарении и конденсации выше, чем при конвективном теплообмене.

Равномерность температур и давлений по поверхности свариваемых деталей также выше, так как в паре давление и температура более однород-, ны, чем в жидкости. Высокая эффек- 10 тивность теплоотдачи естественно ускоряет процесс сварки, что приводит к повышению производительности труда.

Покрытие капиллярно-пористым материалом внутренней поверхности вакуумной камеры приводит к тому, что имеющийся в камере расплав "растягивается" по внутренней поверхности, таким образом, увеличивается площадь нагрева расплава и повышается скорость разогрева всей массы расплава при применении нагревателя одной н той же можности, а это приводит к повьппению производительности труда.

Кроме того, введение неконденсирующегося газа в,пар расплава приводит к снижению давления пара при данной температуре, следовательно, при вводе неконденсирующегося газа расширяется диапазон регулирования

1по давлению и температуре.