Способ диффузионной сварки

(191 (Н) 51 4 В 23 К 20/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э.Циолковского(54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ(57) Изобретение относится к техноло.гии диффузионной сварки в вакуумеи может быть использовано на предприятиях машиностроительной, авиационной, радиотехнической и др. промьпп"ленности. Целью изобретения является снижение энергозатрат иповышение производительности. Свариваемые детали устанавливаютвнутри радиационного нагревателя, внутренние стенки которогопокрывают слоем вещества с низкойработой выхода электронов. В процессе нагрева на нагреватель подают отрицательный относительно свариваемыхдеталей электрический потенциал, благодаря чему обеспечивается дополнительный нагрев свариваемых деталейза счет их бомбардировки электронами, испускаемыми нагревателем. 1 ил.Изобретение относится к технологии диффузионной сварки в вакууме и может быть использовано на предприятиях машиностроительной, авиационной, радиотехнической и других отраслей промышленности.Целью изобретения является снижение энергозатрат и повышение производительности.На чертеже показана схема осуществления способа.Свариваемые детали 1 устанавли.вают в вакуумной камере 2 внутри радиационного нагревателя 3, на внутреннюю поверхность которого предварительно наносят слой 4 вещества снизкой работой выхода электронов.Камеру вакуумируют, детали сжимают и нагревают до температуры свар" ки, В процессе нагрева на нагре" ватель 3 подают отрицательный отно" сительно свариваемых деталей 1 элек" трический потенциал изменяют его величину прямо пропорционально температуре нагревателя, а на теплоотражающий экран 5 подают отрицательный относительно нагревателя электрический потенциал, чем обеспечивается концентрация электрического потока в зоне сварки и предотвращается перегрев экрана и стенок камеры. После изотермической выдержки сваренные детали охлаждают и извлекают из камеры.Эмитированные с поверхности нагревателя электроны разгоняются в электрическом поле: нагреватель "-" и свариваемые детали "+". Получаемый поток электронов дополнительно нагревает свариваемые детали. Нанесение слоя активного вещества (например, окиси тория) на поверхность радиационного нагревателя необходимо для существенного снижения работы выхода электронов. За счет этого удается получить заметную термоэлек-, тронную эмиссию уже при температурео нагревателя порядка 1160 С, в то время как эмиссия с чистого (непокрытого) нагревателя (обычно - тантал, вольФрам) начинается лишь с1600+1700 С.Прямо пропорциональное изменениевеличины электрического потенциала от О при температуре нагревателя, равной температуре начала термоэлектронной эмиссии (равной О), до максимального значения при максимальной температуре нагревателя позволяет снизить до минимума энергозатраты, обусловленные переходными процес сами, вызванными резкими скачками электропотенциала.Таким образом, при существенноменьших температурах радиационного нагревателя удается получать требуемые температуры сварки, что снижает энергозатраты. Увеличение скорости нагрева и охлаждения приводит к существенному уменьшению времени сварки, благодаря чему повышается производительность.П р и м е р. На установке длядиффузионной сварки сваривают молибденовые детали диаметром и высотой20 мм по следующему технологическому режиму: давление остаточныхгазов в вакуумной камере Рв5 х10 мм рт.ст.; усилие сжатия Р =2,0 кгс/мм , температура сварки(изотермической выдержки) Т1400 С; время изотермической вы"держки ц к = 15 мин.Предварительно на вольфрамовыйнагреватель наносят (на внутреннююповерхность) окись тория толщиной 300,05 мм. Максимальная температурааэкрана Т - "450 С; скорость нагре 9фва и охлаждения 350 С/мин; напряжение экран-нагреватель Пщ 100 В;напряжение нагреватель - свариваемые детали при температуре нагревателя ниже Тя 1150 С Юя0;при нагреве (й охлаждении) нагрева,теля от Т,1150 С до Тп1600 С,1изменяется от 0 до Пн .щс.000 В прямо пропорционально Тбн(при этом Ть1150 С); ток термоэмиссии и поверхности нагревателя1= 0 и при Тк,с1600 С Б1000 В, 1 т э = 2,2 А на 1 мм 8; йотребляемая мощность 14 кВт.Ф о р м у л а изобретенияСпособ диффузионной сварки в вакууме, при котором свариваемые детали устанавливают внутри радиационного нагревателя, нагревают их до температуры сварки и осуществляют изотермическую выдержку под давлением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и повьппения производительности, на внутреннюю поверхность нагревателя12748844риваемых деталей электрический потенциал и изменяют его прямо пропорционально температуре нагревателя. наносят слой вещества с низкой работой выхода электронов, подают на него отрицательный относительно сваСоставитель В.ПетросянТехред Л.Сердюкова, КорректорЛ.Пилипенко Редактор Н.Егорова Заказ 6520/13 Тираж 1001 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Н, Раушская наб., д, 4/5