Устройство для диффузионной сварки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК с 1 м В 23 К 20/26 ГОСУДАРСТВЕН 1 ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ С), 4 ь О СО(71) Мариупольский металлургический институт(56) Авторское свидетельство СССРч 1204342, кл. В 23 К 20/00, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФУЗИОННОЙСВАРКИ(57) Изобретение относится к диффузионной сварке, в частности к устройствам длясоздания давления при сваривании деталей Изобретение относится к диффузионной сварке, в частности к устройствам для создания давления при сваривании деталей в вакууме, и может быть использовано в различных отраслях промышленности.Известно устройство для передачи давления йа свариваемые детали при диффузионной сварке зз счет разницы коэффициентов термического расширения материалов узлов устройства и свариааемых деталей, содержащее опорные плиты, съем-. ные стяжные элементы, кулачковые элементы с клиновой поверхностьо, Вал.Известно также устройство для сдавливаия деталей при диффузионной сварке, содержащее пл 1 ты, фиксирующ.й, стяжной и расгдрые элзмецты,Из:,естные устройства обеспечивают низкое качество сварного соединения дета- ЛЕЙ, СЛОЖНЫ В ИЗГОтваЛЕЦИИ И ЗКСЦЛУатаЦИИ. в вакууме. и может быть использовано а различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения. Устройство содержит опорные элементы, стойки и толкатель, расположенный лежду опорными элементами, и снабжено стяжками с пазами. Стойки выполнены с пазами на внутренних поверхностях глубиной 0,3-0,5 их толщины и установлены а пазах стяжек, а опорные элементы установлены в пазах стоек ца расстоянии от стяжек, равном 1,5-1,7 их толщины. Детали в процессе нагрева дополнительно сжимаются за счет разницы коэффициентов термического расширеция материалов элементов устройства и сварлаемых деталей, 1 ил., 1 табл,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемолу является устройство для термомеханического сдавливания при сварке давлением, содЕржащее корпус а виде плит, соединенных стяжками, и толка- тель, расположенный между плитами и выполненный из латериала с большим, чел у плит и стяжек коэффициентом терлического расширения. Плиты корпуса выполнены заодно со стяжками, а на протигоположц,х сторонах корпуса выполнены пазы, причем гоперечное сечение толкателя це меньше суммарного сечения стяжек,Недостатком известного устройстад является то, что оцо не позволяет полу вт качестаеццое соединение рдзнородьх лдтериалов, один из которых, цзцрцл.р, тлсрдосплавная пластина. ПрилОценив разрыацой лашицы усложцяе процесс подготовки устройстад к работе, 1704989Цель изобретения - повышение качества сварного соединения.Поставленная цель дсс гигастся тем, что устройство для диффузионной сварки, содержащее опорные элементы, стойки и толкатель, расположенный между опорными элсмснтагли, дополнительно снабжено стяжками с позами, стойки выполнены с пазами на внутренних пооерхностях глубиной 0,3-0,5 их тол,цины и установлены в пазах стяжек, сварные элементы установлены в пазах стоек на расстоянии от стяжек, равном 1,5 - 1,7 их толщины,Устройство представляет собой разъемную жестку о рамку, элементы которой изготоолены из материала с меньшим коэффициентом термического расширения, чем глатериал толкателя. Материал толкателя выбирают таким, чтобы он работал в процессе диффузионной сварки о области упругих дсфорглаций, т.е, рабочее давление не должно превышать предела текучести толкателя. Стойки выполнены съемными, Это упрощает конструкцию и подготовку устройства к соарке, На онутренпих поверхностях стоек выполнены пазы глубиной 0,3-0,5 их толщины, При глубине паза меньше 0,3 толщины стойки, он ие выдерживает рабочего давления. Происходит скол материала уголка паза, При глубигге паза больше 0,5 толщины стойки появляются микротрещины в районе паза. При расстоянии от опорного элемента до онутреннсй поверхности стяжки гленьше 1,5 их толщины, собранная рамка не оыдерживает рабочего даоления. Расстояние от опорного элемента до внутренней поверхности стяжки больше 1,7 толщины стяжки экономически нецелесообразно, так как это приводит к увеличению расхода материала рамки.Устройстоо снабжено стяжками с пазами, в которые оставляют концы стоек, Стяжки фиксиругот стойки строго параллельно относигельно друг друга, замыкая их. Это позволяет устройс 1 ну выдерживать в процессе сварки глаксимальные давления и получать качественное сварное соединение.На чертеже изображено устройство, общий вид.Устройство содержит дое стойки 1 с пазами на оиутренних поверхностях, в которые устаиовлсны опорныс элементы 2. Между опорными элементами размещагот соариваемыс детали 3 и 4, и толкатель 5, Между соариоасмой цеталью 3 и опорным элсментогл и между толкателсм 5 и доугим опорным элсл снтогл распслогкены графитовыс прокладки 6. Стойки 1 своими концами установлены о пазы стяжек 7. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство работает следующим образом.Собирают рамку, Для этого стойки 1 с одного конца оставляют о пазы одной из стяжск 7. Соэриоасмыс детали 3 и 4, и толкатсль 5 размещают между опорггыгли элементами 2, которые оставлены о пазы стоек 1. Для надежной фиксации деталей, толкателя и для предотвращения приоариоания их к элементам устройства, между одним опорным элементом и соариоас лой деталью и другим опорным элементом и толкателем вставляют графитооыс прокладки 6. За счет установления деталей, толкателя и графитовых прокладок без зазора соариоаеглые детали сдавливаются. Затем стойки 1 остаоляют другими концагли о пазы второй стяжки 7. Собранную рамку с деталями размещают в вакуумной печи, создают необходимый вакуум, вклгочают печь, дооодят температуру до необходимой температуры диффузионной сварки, Детали при этом сжиглаются вследствие разницы коэффициентов термического расширения толкэтеля и элементов устройстоа, Давление на соариваемые детали при температуре сварки регулируют величинами КТР и размерами толкателя и графитовых прокладок. При температуре сварки детали оыдсржиоаютопределенное орегля. Затем печь отключают и устройство с деталями охлаждают до комнатной теглпературы.Результаты исследования работоспособности устройства в процессе диффузионной сварки тоердосплавной пластины со сталью при 700 С в зависимости от глубины паза ( гтгглпри 700 С = 22,5 кгс/глм, сгг,тлсх при 700 С=20.5 кгс/мм) прсдстаолены о таблице.Хорошую работоспособность показывают устройства, в которых глубина паза в стойках равна 0,3-0,5 их толщины.С помощью рамки, элементы которой изготовлены из молибдена (заготовка сеченисм 16 х 16 мм), иглеющсго при тс.лпературе диффузионной сварки 700 С коэффициент тепмического расширения меньший, чем у материала толкателя (40 Х) (средний о. интервале 0-700 С КТРгло = 5.4 10 1/град. КТРстлсх = 14.0 1 О 1/град), в которой пазы в стойках оыполнены глубиной 6,4 мм, что составляет 0,4 их толщины, расстояние от опорного элемента до внутренней поверхности стяжки 25,6 глм, что составляет 1,6 их толщины, приварена о вакууме 1,33 10 Па алмазно-тоердосплаоная пластина к стальной подложкеДанное устройство позволяет получить качественное сварное соединение элглмно1704989 р и м е ч а н и е, - учитывается удвоенная площадь паза, так как пазы выполне в двух стойках. Составитель Е.Рассказова Техрод М.Моргентал Корректор У.Демч ярда едакт Подписноеениям и открытиям при ГКНТ Сая наб., 4/5 экэз 153 Тир Б 1 11 ИПИ 1 Государственного 113035,омитета па изобросква, Ж, Рэуш Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина твердосплавной пластины со сталью при низкотемпературной диффузионной сварке с прочностью на сдвиг 296-310 УПа,Формула изобретения Устройство для диффузионной сварки, содержащее опорные элементы, стойки и толкатель, расположенный между опорными элементами. отл ич а ю щ ее с я тем,что, с целью повышения качества сварного соединения, оно снабжено стяжками с пазами, стойки выполнены с пазами на внутренних поверхностях глубиной 0,3-0,5 их 5 толщины и установлены в пазах стяжск,опорные элементы установлены в пазах стоек на расстоянии от стяжек, равном 1,5-1,7 их толщины,