Способ диффузионной сварки

 

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества соединения, упрощение процесса и расширение технологических возможностей. Свариваемые детали нагревают, сдавливают, прикладывают СВЧ-колебания, вектор которых направляют под углом максимального поглощения электромагнитной энергии, для чего СВЧ-колебания прикладывают от внешнего источника, и осуществляют изотермическую выдержку. Под действием СВЧ-колебаний происходят объемный нагрев и активация свариваемых материалов, что позволяет сваривать различные материалы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК у 1611649

А1 (51)5 В 23 К 20/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (2I) 4655675/31-27 (22) 27.02.89 (46) 07.12.90. Бюл. № 45 (71) Завод-втуз Красноярского политехнического института (72) А. И. Екимов и А. Г. Черноусов (53) 621.791 66(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1303335; кл. В 23 К 20/16, 1984. (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использоИзобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке материалов, и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение качества соединения, упрощение процесса и расширение технологических возможностей.

Способ осуществляют следующим образом.

Свариваемые детали нагревают, сдавливают, прикладывают СВЧ-колебания, вектор которых направляют под углом максимального поглощения. электромагнитной энергии, для чего СВЧ-колебания прикладывают от внешнего источника, и осуществляют изотермическую выдержку.

СВЧ-колебания, взаимодействуя с веществом, частично поглощаются им, в результате чего происходит нагрев облучаемых материалов. Эффективность преобразования энергии прямо пропорциональна частоте колебаний. Электромагнитные волны СВЧ вано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение качества соединения, упрощение процесса и расширение технологических возмож ностей.

Свариваемые детали нагревают, сдавливают, прикладывают СВЧ-колебания, вектор которых направляют под углом максимального поглощения электромагнитной энергии, для чего СВЧ-колебания прикладывают от внешнего источника, и осуществляют изотермическую выдерж ку. Под действием СВЧ -колебаний происходят объемный нагрев и активация свариваемых материалов, что позволяет сваривать различные материалы. являются формой электромагнитного излучения, т. е. волнового движения, связанного с электрическими и магнитными силами. Эффективность использования СВЧколебаний заключается в том, что их можно концентрировать в узком луче, простота подачи практически к любому участку нагреваемого тела и способность энергетического взаимодействия с веществом, (молекулами, атомами) позволяют расшить технологические возможности и упростить процесс.

В диэлектрики колебания проникают на довольно большую глубину (до десятков сантиметров), в металлы — на 0,1 — 0,5 мм.

Известно, что в зону контакта металлов

СВЧ-колебания проникают на глубину нескольких сантиметров и, многократно отражаясь от микронеровностей соединяемых поверхностей, осуществляют их локальный нагрев. В зоне контакта может происходить даже расплавление материалов, и чем ближе поверхность материалов находится к волноводу, тем больше тол щи на про плавления.

При сварке керамических материалов можно снизить температурный градиент по

16 з ,сечению керамики, так как СВЧ-колебания, проникая в вещество, осуществляет об.ьемный подогрев. Это снижает температурные напряжения и вероятность растрескивания хрупких материалов при сварке, что позволяет повысить качество сварного соедине: ния.

При направлении вектора СВЧ-колебаний меньше или больше угла максимального поглощения электромагнитной энергии происходит недостаточная активация свариваемых поверхностей, что влечет за собой усложнение процесса.

Пример. Детали из пьезокерамики ЦТС, и алюминиевого сплава АМг6 устанавливали в вакуумную камеру, волновод СВЧ-генератора устанавливали под углом 80 к наружной поверхности пьезокерамики. Детали нагревали до 520 С, включали СВЧ-генератор, устанавливали частоту 10,5 ГГц, сжимали давлением 6 МПа, выдерживали в этих условиях в течение 30 мин и осуществляли охлаждение при выключенном СВЧ-генераторе до нормальной температуры.

В качестве источника СВЧ-излучения

; использовали генератор Г4-124, который сое-! диняли с волноводом. Волновод устанавли, вали в вакуумную камеру сварочной уста новки СДВУ-50. Время воздействия СВЧ, колебаний на детали выбирали в зависи-!

11649 мости от свойств материалов и установленной мощности. Например, при сварке

ЦТС-19 со сплавом АМг6 зависимость времени воздействия СВЧ-колебаний от мощности имела вид степенной функции:

«г т= (Ф )=К W, где т — время воздействия СВЧ-колебаниями, мин;

10 W — мощность источника, Вт;

К вЂ” коэффициент, К=10.

Подобный характер имеет данная зависимость и при сварке других материалов, но меняется значение коэффициента К, кото15 рый определяют экспериментально.

Формула изобретения

Способ диффузионной сварки, при котором свариваемые детали нагревают, сдав2р ливают, прикладывают СВЧ-колебания и осуществляют изотермическую вы;,ержку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения, упрощения процесса и расширения технологических возможностей, вектор колебаний направляют под углом

25 максимального поглощения электромагнитной энергии, для чего СВЧ-колебания прикладывают от внешнего источника.

Составитель В. Петросян

Редактор О. Юрковецкая Техред А. Кравчук Корректор Т. Колб

Заказ 3798 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССс Р

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101