Установка диффузионной сварки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ж,, 1734974 .А1 (51)5 В 23 К 20/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

10 цй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4793333/08 (22) 19.02,90 (46) 23.05.92. Бюл. hL 19 (71) Научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72)Л.П.Батов, Т.M.Âîðoáüåâà, В.Н.Габитов, В.П.Ларионова и B.Â.Tóðëàé (53) 621.791.066.03 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1353591, кл. B 23 К 20/26,1986. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ДИФФУЗИОННОЙ

СВАРКИ (57) Изобретение относится к.оборудованию для диффузионной сварки и может быть использовано в механосборочном производстве при изготовлении ответственных узлов. Цель изобретения — повышение качества сварного соединения. Установка диффузионной сварки содержит вакуумную камеру, выполненную в виде подвижной и неподвижной полукамер. Неподвижная полукамера закреплена на колоннах мехаИзобретение относится к сварке и пайке и может быть использовано в автомобильной, авиационной, электротехнической и других отраслях промышленности для соединения деталей из жаропрочных сталей и композиционных материалов.

Известны аналогичные конструкции вакуумных электрических печей типа СЭВ5.5/16Э-М1, разработанных ВНИИЭТО.

Электрическая печь состоит из неподвижного колпака, внутри которого смонтирован блок нагревателей, подвижной низма сжатия с силовым цилиндром, Внутри подвижной полукамеры смонтирован неподвижный нагревательный блок, а в неподвижной полукамере — подвижный нагревательный блок. На днище подвижной полукамеры укреплена технологическая подставка, на которой установлена оснастка с одной из деталей. Вторая деталь крепится на штоке механизма сжатия. Внутри модуля ионного травления размещена подвижная каретка с инструментом. Модуль термовакуумного напыления является унифицированной конструкцией, в которой на каретке установлен резистивный нагреватель. Сварке деталей предшествует ионное травление и термовакуумное напыление соединяемых поверхностей, в зазор между которыми вводятся поочередно соответствующие инструменты. Сварка осуществляется при смыкании соединяемых поверхностей в вакууме при включенных нагревателях, 1 ил. нижней части печи, предназначенной для осуществления загрузки — выгрузки изделий, При этом подвижная часть печи имеет две степени свободы вертикального и горизонтального перемещений.

Недостатком печи СЭВ-5,5/16Э-М1 является то, что данная конструкция сложна и трудоемка в изготовлении, особенно подвижная нижняя часть печи, имеющая два привода: электромеханический и гидравлический.

1734974

Известна установка для термодиффузионной сварки и пайки в вакууме, состоящая из двух полукамер: нижней — подвижной и верхней — неподвижной, установленной на .колоннах прессующего узла. Внутри камер расположены блоки нагревателей.

Недостатком является то, что в ней невозможно проводить процесс по совмещенной технологии. В установке не предусмотрен процесс травления и напыления. Подготовку поверхностей под сварку осуществляют в отдельной камере и затем переносят в данную установку, После разгерметизации установки для травления, напыления и транспортировки деталей подготовленные поверхности окисляются, что существенно влияет на качество соединения.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемая установка диффузионной сварки, содержащая вакуумную камеру, выполненную в виде подвижной и неподвижной полукамер, механизм сжатия, нагревательные блоки, расположенные в каждой из полукамер, и вакуумную систему, снабжена модулями ионного травления и термовакуумного напыления,установленными оппозитно через уплотнение на подвижной полукамере перпендикулярно ее оси, а нагревательный блок, расположенный в неподвижной полукамере, снабжен приводом (например, гидравлическим) его осевого перемещения. В предлагаемой установке предусмотрено совмещение технологических операций ионного травления, термовакуумного напыления и диффузионной сварки, что повышает качество соединений деталей.

На чертеже представлена схема предлагаемой установки.

Установка содержит вакуумную камеру, выполненную в виде подвижной 1 и неподвижной 2 полукамер. Подвижная полукамера 1 имеет одну степень свободы в горизонтальном направлении с возвратно поступательным движением по направляющим. Внутри подвижной полукамеры смонтирован неподвижный нагревательный блок 3. На днище подвижной полукамеры укреплена технологическая подставка 4; на которую установлена оснастка 5 с одной из деталей, подлежащих сварке. Вторая деталь крепится на штоке 6 механизма сжатия.

Неподвижная полукамера 2 закреплена на колоннах 7 механизма сжатия с силовым гидроцилиндром 8. Внутри неподвижной полукамеры смонтирован подвижный на5

55 гревательный блок 9 с индивидуальным приводом (например, гидравлическим) его осевого перемещения.

Модуль 10 ионного травления представляет собой герметичную камеру, внутри которой размещена подвижная каретка с закрепленным инструментом 11. Каретка имеет индивидуальный привод. Модуль 12 термовакуумного напыления является конструкцией унифицированной, в нем используются камера, каретка и привод модуля ионногоо травления, Герметизация подвижной и неподвижной полукамер между собой, модулей ионного травления и термовакуумного напыления с подвижной полукамерой осуществляется надувными шланговыми уплотнениями 13-15, Установка работает следующим образом.

После установки оснастки 5 с одной деталью на технологическую подставку 4 и крепления второй детали на шток 6 механизма сжатия подвижная полукамера перемещается в рабочее положение соосно с неподвижной полукамерой.

В надувные шланговые уплотнения 1315 подается газ под давлением и герметизируются разъемы между подвижной 1 и неподвижной 2 полукамерами, а также между подвижной полукамерой 1 и модулями ионного травления 10 и термовакуумного напыления 12. Включается вакуумная система, создается разрежение в вакуумной камере. По завершении вакуумирования каретка с инструментом 11 ионного травления перемещается в горизонтальной плоскости и вводится в рабочую зону. После проведения ионной обработки детали каретка с инструментом 11 возвращается в исходное положение, а каретка с инструментом 16 напыления вводится в рабочую зону аналогичным образом, Нагревательный блок 9 в это время поднят. После нанесения материала подслоя каретка с инструментом 16 выводится из рабочей зоны, а нагревательный блок 9 опускается в рабочее положение, Включается нагрев установок, и шток б силового цилиндра 8 смыкает технологическую оснастку.

По завершении всех технологических операций выключаются нагреватели, прекращается вакуумирование и осуществляется напуск газа в рабочую зону. Подвижная полукамера возвращается в положение загрузки.

В предлагаемой установке сварное соединение деталей равнопрочно основному материалу из-за отсутствия в сварном шве окислов и других включений, так как совме1734974 щение трех технологических операций осуществляется в одной вакуумной камере без разгерметизации.

Составитель Л. Батов

Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор И. Горная

Заказ 1773 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Установка диффузионной сварки, содержащая вакуумную камеру, выполненную в виде подвижной и неподвижной полукамер, механизм сжатия, нагревательные блоки, расположенные в каждой из полукамер, и вакуумную систему, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, она снабжена модулями ионного травления и термовакуумного на5 пыления, установленными опозитно через уплотнение на подвижной полукамере перпендикулярно ее оси, а нагревательный блок, расположенный в неподвижной полукамере, снабжен приводом его осевого пе10 ремещения.