Устройство для диффузионной сварки

 

О ll

ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнх

Соцналнстннескнх

Республик

®) 610639

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1 7.04. 76 (21) 235001 3/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.06. 78Бюллетеиь ¹22 (45) Дата опубликования описанияоХ05. )3,, (51) М, Кл.

В 23 К 19/00 (ааударатеенний яамнтет

Сааатв йнннетрае CCCP ае делам нзееретеннй н аткрытнй (53} УДК621.791.66..03 (088.8) (72} Авторве изобретения

Н. И. Беляев, В. Г. Кедров, И. И. Моснчев н А. Г. Шербак (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФУЗИОННОЙ

СВАРКИ

Изобретение относится к области диффузионной сварки в вакууме (ДСВ) и может быть использовано в машиностроении, приборостроении, авиационной, ракетной, электротехнической промышленности и радиопромышленности.

Устройство предназначено преимущественно для изделий, имеющих форму тела вращения.

Известные устройства для ДСВ содержат вакуумную камеру, нагреватель, стол, на который устанавливают соединяемые детали, и сжимающий узел для передачи на детали дав- 1О лепия, представляющий собой шток, введенный в камеру через сильфон (!).

Аналогично выполнено и устройство для диффузиоинои сварки, выбранное в качестве прототипа (2).

Технологический процесс сварки в данном случае включает установку соединяемых деталей в сварочной камере, вакуумирование камеры, нагрев деталей, приложение сжимающей нагрузки и выдержку для протекания процессов сварки, охлаждение деталей, разгерметизацию камеры и извлечение сваренных деталей;

При ДСВ деталей сложной конфигурации, например, когда на одной детали требуется произвести сварку нескольких элементов, необходимо повторение перечисленных выше операций для каждой позиции сварки, т. е. про- 25

2 изводится сварка на одной позиции, затем сварнваемая деталь охлаждается, камера разгерметизируется, деталь устанавливается в новое положение, производятся вакуумированне камеры, нагрев деталей, приложение сжимаюшего усилия и т. д. Все перечнеленные выше операции повторяются для каждого свариваемого элемента. Это обусловливает производительность процесса сварки, увеличивает энергоемкость процесса.

Целью изобретения является повышение производительности процесса сварки.

Согласно изобретению указанная цель достигается тем, что верхний подвижный упор сжимающего узла с помощью траверсы кинематически связан с поворотным механизмом, размещенным иа опоре, укрепленной на верхней крышке камеры, и несущим элементы для крепления свариваемых изделий, а подвижный нижний упор связан с механизмом нагружения и закреплен на штоке, проходящем внутри штока верхнего упора.

На фиг. изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2, 3 и 4 показана работа устройства при сходящемся движении сжимающих упоров; на фиг. 5, б и 7 — работа устройства при расходящемся движении сжимающих упоров.

610639

В съемную верхнюю крышку 1 вакуумной камеры устройства для ДСВ вварен патрубок

2 с двумя герметично соединенными с ним с помощью сильфонов 3 и 4 телескопическими штоками 5 и 6, к которым прикреплены крон5 штейны 7 и 8 соответственно. Ходовой винт нагружения 9 нижним концом через шарикоподшипник 10 и обойму 11 зафиксирован на крышке 1 параллельно телескопическим штокам 5 и 6. Отверстия под ходовой винт 9 ««« выполнены в кронштейне 7 с правой, а в кронштейне 8 с левой резьбой одного шага. На кронштейне 8 укреплен индикатор 12 с двуплечим рычагом 13, регистрирующий величину прогиба кронштейна 8, т, е. величину сжимающего усилия.

К штоку 5 в нижней части прикреплен консольный упор 14, к штоку 6 — консольный, упор 15. Упор 15 посредством траверсы 16, имеющей прорезь, связан с поворотным механизмом, состоящим из движка 17 с выступом 2О

l 8. входящим в прорезь траверсы, и делительного устройства 19, укрепленного на опоре 20 с помощью шариконодшипника 21 и оси 22. Направление перемещения движка 17 задано направляющей 23, укрепленной на опоре 20, которая жестко зафиксирована на крышке 1.

В делительном устройстве 19 с одной стороны укреплена свариваемая деталь, например, полусфера 24 с гермовводами 25, а с другой выполнены кулачки 26 и радиальные прорези 27 (см. фиг. 2 — 7). Кулачки 26 имеют наклонные участки 28. В радиальные прорези 27 входят верхний 29 и нижний 30 выступы движка 17.

Число кулачков и радиальных прорезей соответ- ствует числу позиций сварки (числу гермовводов 25), Устройство работает следующим образом. зэ

Полусфера 24 собирается с гермовводами

25 и крепится в делительном устройстве 19.

В начальный момент упоры 14 и 15 раздвинуты, траверса 16 находитс.. в крайнем верхнем положении, движок 17 поднят, верхний выступ

29 движка касается края наклонного участка 4О

28 кулачка 26.

После закрытия крышкой 1 сварочная камера вакуумируется и с помощью нагревателя

31 производится нагрев всего свариваемого узла до температуры сварки. После выдержки .4 ири этой температуре для обезгаживания и очистки свариваемых поверхностей вращением ходового винта 9 по часовой стрелке производят перемещение телескопических штоков 5 и 6 и сближение упоров 14 и 15. Упор 15, опускаясь, перемещает вниз траверсу 16, ко- 50 торая посредством выступа 18, скользя«цего впрорези траверсы,,вызывает перемещение вниз движка 17, При движении движка вниз выступ 29 входит в соприкосновение с наклон-, ным участком 28 кулачка 26 делительного устройства 19. Скользя ио наклонному участку кулачка 26, выступ 29 вызывает вращение делительного устройства вокруг оси 22. Поворот осуществляется до тех иор, пока выступ

29 идет до радиальной прорези 27. При установлении вь|стуиа 29 в начале радиальной иро- 60 рези поворот прекращается, положение делитель

«юго устройства 19 с закрепленной иа нем полусферой 24 зафикси рова но и соответствует позиции сварки первого гермоввода 25. Сжиьающие упоры 14 и 15 находягся в непосредственной близости от свариваемых деталей (см. фиг. 3).

Дальнейшее вращение ходового винта 9 сопровождается перемещением штоков 5 и 6 и сближением упоров 14 и !5. Выступ 29 при» этом перемещается вниз, находясь в радиальной прорези 27 делительного устройства 19, которое находится в фиксированном положении. Упоры 14 и 15, сближаясь, входят в соприкосновение с гермовводом 25, начинается передача на гермоввод сжимающего усилия и непосредственно процесс сварки (см. фиг. 4 и 5).

При приложении усилия сжатия кронштейн

8 испытывает нагрузку и, как следствие, имеет упругую деформацию прогиба. Величина прогиба с помощью рычага 13 передается на индикатор 12, который ее регистрирует как величину прикладываемого усилия сжатия.

После окончания сварки первого гермоввода вращением ходового винта 9 в обратную сторону (против часовой стрелки) упоры 14 и 15 раздвигаются. Выступ 29 поднимается. За время движения выступа 29 в радиальной прорези

27 делительного устройства 19 последнее находится в фиксированном положении. Это обеспечивает освобождение сваренного гермоввода от упоров 14 и 15. К моменту выхода выступа

29 из радиальной прорези выступ 30 движка

17, двигаясь вверх, подходит к наклонному участку 28 кулачка 26. Упоры 14 и 15 в этот момент полностью освобождают гермоввод (см. фиг. 6).

При дальнеишем расходящемся движении упоров выступ 30 скользит по наклонному участку 28 кулачка 26 и, дойдя до конца наклонного участка, поворачивает делительное устрой. ство 19 на угол, равный половинному значению угла между соседними гермовводами (см. фиг. 7).

Далее вращением винта 9 по часовой стрелке вновь начинается сближающее движение упоров 14 и 15, и дальнейший поворот делительного устройства приводит к выставке полусферы

24 в позицию сварки следующего гермоввода

25 (см, фиг. 3) и т. д.

Таким образом, вращение ходового винта в сторону, обеспечивающую расходящееся движение упоров (против часовой стрелки), на первой стадии освобождает сваренный гермоввод от контактов с упорами (т. е. создает условия для его ухода с позиции сварки) и на второй стадии приводит к повороту полусферы на угол, равный половинному значению угла между соседними гермовводами. Сближение упоров (вращение ходового винта 9 ио часовой стрелке) завершает поворот полусферы в позицию сварки следующего гермоввода и на второй стадии обеспечивает непосредственно процесс сварки.

610639

Описание составлено из расчета ДСВ восьми гермовводов. При другом количестве гермовводов меняется делительное устройство на другое, содержащее число прорезей 27, соответствующее числу позиций сварки.

Таким образом, в предлагаемом устройстве реализована многопозиционная ДСВ всех свариваемых элементов одного изделия за один цикл, включающий операции загрузки, вакуумирования, нагрева, охлаждения и выгрузки.

Это дает значительный выигрыш во времени, снижает энергоемкость процесса, улучшает условия труда, повышает качество ответственных сварных конструкций. Время сварки одного узла определяется в данном случае суммой speменя выдержки каждой детали под нагрузкой и временем однократных операций загрузки, вакуумирования, нагрева, охлаждения и выгрузки деталей.

Формула изобретения

Устройство для диффузионной сварки преимущественно изделий, имеющих форму тела вращения, содержащее вакуумную камеру со съемной крышкой, нагреватель, механизм пагружения и сжимающий узел, состоящий из подвижного в осевом направлении верхнего упора и нижнего упора, причем верхний подвижный упор укреплен на штоке, проходящем через крышку камеры и связанном с механизмом нагружения, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности процесса сварки, устройство снабжено механизмом поворота свариваемых изделий, размещенным внутри вакуумной камеры, а верхний упор снабжен траверсой, с помощью которой он кинематически связан с механизмом поворота, при этом шток верхнего упора выполнен полым и внутри него размещен дополнительный подвижный шток, связанный с механизмом нагружения, а нижний упор закреплен на указанном дополнительном штоке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: !. Казаков Н. Ф. Жуков В. В. Оборудование диффузионной сварки, сб. № 7, ПНИЛДСВ, М., 1973, с. 159 — 219.

2. Авторское свидетельство СССР № 118926, кл. В 23 К !9(00, !958.

Редактор T. Юрчнкова

За к аз 3061/8

Составитель В. Петросян

Техред О. Луговая Корректор И. Гоксич

Тираж 1263 Подписное

UHHHlIH Государственного комитета Совета Мнннсгрон СССР по делам нэобретеннй н открытий

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

Филиал П11П еПатеитэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4