Устройство для диффузионной сварки

)5 В 2 26 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ эт ехнический институт ьский институт принов, Г.В,К юшков рка ма, с, 116. зион роен ая св е, 197 ДИФФУЗИОННОЙ ится к оборудованию может быть испол ь и электронной про арке разнородныхвыходом годных, при Изобретение касается по разъемного соединения ди сваркой и может быть использ тронной и авиационной промыИзвестно устройство для ной сварки, содержащее вакуу пуансон и рабочий стол с шароНедостатками известного являются трудность передачи го давления на свариваемые шой площади и сложность сва имеющих конусность.(о ЬЭ Наиболее близким к изобр ется устройство для диффузио содержащее расположенные камере пуансон, рабочий стол ющейся планшайбы, нагреват етению являнной сварки, в вакуумной в виде вращаель свариваеГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относдля сварки давлением изовано в авиационноймышленности при свматериалов с большим лучения неффузионной овано в элекшлен ности.диффузионмную камеру, вой опорой.устройства равномерно- детали больрки деталей,ом могут свариваться изделия большой площади. Целью изобретения является повышение производительности и качества сварки. Сущность изобретения заключается в том, что рабочий стол через шарики опирается на штоки, установленные в стаканы, заполненные легкоплавким металлом и расположенным на днище вакуумной камеры. Причем вакуумная система устройства снабжена вымораживающей ловушкой, внутренняя полость которой соединена трубопроводом с обратным клапаном с полостью охлаждения стаканов. При этом криопанель вымораживающей ловушки выполнена с возможностью соприкасания с рабочим столом, Устройство позволяет осуществить сварку изделий большой площади и номенклатуры без переналадки при минимальных деформациях, 2 ил. мых изделий и размещенную в вакуумной системе выморах ивающую ловушку,Недостатками этого устройства являются трудность сварки изделий большой площади и имеющих непараллельность в зоне сварки, а также низкая производительность из-за длительности охлаждения свариваемых изделий и оправок,Цель изобретения - повышение качества сварки путем устранения непараллельности в зоне сварки и производительности путем эффективного охлаждения свариваемых изделий после сварки.Поставленная цель достигается тем, что устройство для диффузионной сварки, содержащее вакуумную камеру с днищем, расположенные в ней пуансон и рабочий стол в виде вращающейся планшайбы, установ40 45 50 55 ленной на шариках, дополнительно снабжено установленными на днище вакуумной камеры охлаждаемыми стаканами, заполненными легкоплавким металлом, подпружиненными штоками, установленными в стаканах с возможностью контактирования их торцов с шариками, и вымораживающей ловушкой с криопанелью, выполненной в виде цилиндров, внутренняя полость которых соединена трубопроводом с обратным клапаном, с полостью охлаждения стаканов,Устройство (фиг,1 и 2) содержит вакуумную камеру 1, помещенные в вакуумной камере подвижный пуансон 2 и рабочий стол 3, свариваемые изделия 4, 5, сферические опоры 6, штоки 7. Штоки опираются на пружины 8, которые помещены в стаканы 9 с легкоплавким металлом(ЛПМ), В вакуумной системе устройства размещена вымораживающая ловушка 10 с криопанелями 11, Охлаждающим агентом является жидкий азот 12. Для нагрева свариваемых изделий служит нагреватель 13, а для снижения теплового потока от нагревателя 13 к ЛПМ служит экран 14. Для эффективного использования охлаждающего агента при охлаждении ловушки, ЛПМ и свариваемых изделий служит обратный клапан 15. Трубопровод 16 соединяет внутренние полости вымораживающей ловушки с полостью охлаждения стаканов 9.Устройство работает следующим образом.Во время испытаний сваривался ситалл СОс титаном через алюминиевую прокладку.В вакуумной камере 1 на пуансоне 2 и рабочем столе 3 помещают свариваемые изделия 4, 5, Устанавливают термопары (не показаны) на свариавемых изделиях и на дне стаканов и камеру вакуумируют до давления 5 х 10Па, при этом свариваемые изделия находятся в разнесенном состоянии, После чего нагревателем 13 температуру свариваемых изделий поднимают до 300- 330 С, при этом температура на дне стакана должна быть не менее 50-55 С, Затем свариваемые изделия приводят в контакт так, чтобы под действием пружин 8 устранилась неплоскостность свариваемых изделий в зоне сварки и чтобы зазор между нижним торцом штока и дном стакана был зазор не менее хода рабочего стола из положения "Сварка" в положение "Охлаждение". Положение "Сварка" это когда мы выбрали не- плоскостность в зоне сварки, а положение "Охлаждение", когда рабочий стол коснется 5 10 15 20 25 30 35 торцов криопанелей вымораживающей ловушки,Далее обратные клапаны 15 трубопровода 16 открывают и в вымораживающую ловушку и полость для охлаждения стаканов заливают жидкий азот, Свариваемые изделия зафиксировались в положении "Сварка", После чего свариваемые изделия вновь разносят на расстояние 20 - 25 мм и продолжают нагрев до температуры сварки 500 - 550 С. Затем приводят свариваемые изделия в контакт, прикладываютдавление 1,5 МПа и проводят изотермическую выдержку в течение 15 мин, В процессе изотермической выдержки подачу жидкого азота прекращают. За счет теплоты от рабочего стола азот испаряется из полости для охлаждения стаканов, ЛПМ расплавляется (т.пл, галлия 29,7 С) и под действием усилия от пуансона рабочий стол движется к днищу вакуумной камеры и касается криопанелей вымораживающей ловушки, После этого в ловушку заливают жидкий азот при открытом обратном клапане,Процесс охлаждения сокращается на 60 - 700 от времени естественного охлаждения. После охлаждения изделие выгружают из вакуумной камеры,Для диффузионной сварки изобретение позволяет осуществить сварку изделий большой площади и номенклатуры без пере- наладки при минимальной деформации, Тогда как применение специализированных оправок при одной номенклатуре свариваемых изделий трудно получить качественные соединения при малых деформациях из-за неплоскостности свариваемых изделий. Формула изобретения Устройство для диффузионной сварки, содержащее вакуумную камеру с днищем, расположенные в ней пуансон и рабочий стол в виде вращающейся планшайбы, установленной на шариках, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения качества сварки и производительности, оно снабжено установленными на днище вакуумной камеры охлаждаемыми стаканами, заполненными легкоплавким металлом, подпружиненными штоками, установленными в стаканах с возможностью контактирования их торцов с шариками, и вымораживащей ловушкой с криопанелью, выполненной в виде цилиндров, внутренняя полость которых соединена трубопроводом с обратным клапаном, с полостью охлаждения стаканов,1736682 р И.Муска Составитель А.Кобло Техред М,Моргентал Корр актор М,Ке е оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагари Заказ 1854 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5