Способ диффузионной сварки и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСЕЕРЕСПУБЛИН 511 4 В 23 К 20/14, 20/2 ЕНИЯ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рудотвеньство СС20/00,4 йь СФ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗО(71) Днепропетровский орденавого Красного Знамени госуданый университет им. 300-летиясоединения Украины с Россией(54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ диффузионной сваркиматериалов, при котором свариваемыедетали устанавливают в сварочнуювакуумную камеру с высокотемнературным расплавом металлов, солейили стекла, нагревают и сдавливают,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью уменьшения энергозатрат иповышения производительности, свариваемые детали устанавливают надрасплавом, а нагрев и сдавлнваниеосуществляют его паром.1243920 О 2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я 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.1Изобретение 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 повышение производительности,На чертеже показана схема устройства для осуществления способа. Устройство содержит вакуумную15камерус крышкой 2, покрытые снаружи теплоизоляционным материалом 3,а по внутренней боковой поверхности - капиллярно-пористым материалом4 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 надрасплавом 9 свариваемых деталейвала 10 и втулки 11,Для проведения диффузионной сварки вал 10 и втулку 11 собирают плот 30ной посадкой и помещают в камеру 1над высокотемпературным расплавом 9металла, солей или стекла на подставке 8, Камеру 1 герметично закрываюткрьппкой 2 и .вакуумируют через вентиль 12, Затем повышают температурурасплава с помощью электронагревателя 7. Пар , находясь в термодинамическом равновесии с расплавом конденсируясь на поверхностях деталей,,нагревает их и своим давлением рав- фномерно сжимает. нагревательным элементом, системувакуумирования камеры и подачи инертного газа, приборы контроля иуправления, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью уменьшения энерго-.затрат и повышения производительности, внутренние стенки сварочнойкамеры выполнены с покрытием из капиллярно-пористого материала. 2С целью расширения диапазона регулирования давление изменяют,в камеру 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 1Для повышения эффективности тепло- переноса 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 повышение скорости нагрева расплава за счет увеличения площади теплообмена и, как следствие; ускорение технологического процессасварки в целом, повышение производительности труда. Таким образом, количество расплава, необходимого для проведения сварк;и, значительно уменьшается (до 7- 107. ою общего объема вакуумной камеры). В связи с уменьшением общей теплоемкости устройства снижаетСя время, необходимое для разогрева и охлаждения устройства, что приводит к повышению производительности труда, а уменьшение количества расплава - к снижению энергозатрат на разогрев расплава.Нагрев и сжатие деталей осуществляют паром расплава, причем1243920 Составитель В.ПетросянТехред 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, Раушская наб., д,4/5Производственно-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 тивность теплоотдачи естественно ускоряет процесс сварки, что приводит к повышению производительности труда.Покрытие капиллярно-пористым ма териалом 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 1 по давлению и температуре.