Способ нагрева в тлеющем разряде

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 927451 г фьгЬ(51) М. Кл. В 23 К 20/14 осуаарстеенный комитет во делан изабретений и открытий(72) Авторы изобретения Черниговский филиал Киевского ордена Ленйна политехническогоинститута(54) СПОСОБ НАГРЕВА В ТЛЕЮШЕМ РАЗРЯДЕ Изобретение относится к технологии нагрева деталей при их соединении и может быть использовано при пайке или сварке в тлеющем разряде изделий, изготовляемых из нескольких различных по форме и массе заготовок, например магнитострикционнт к преобразователей.Известны способы нагрева в тлеющем разряде, использующие контурные аноды при сварке или переплаве металлов 1).Однако они применимы для относительно простых изделий, когда составные элементы не существенно отличаются по массе.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ нагрева в тлеющем разряде при соединении массивных деталей с тонкостенными, при котором анод располагают неподвижно и параллельно поверхности контакта деталей 2).Недостатком способа является низкая производительность из-за длительности нагрева, что обусловлено необходимостью работы на минимальных скоростях нагрева во избежание перегрева тоцколистовых элементов.Ыель изобретения - повышение произ 5водительности процесса путем сокрашения времени нагрева,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу нагрева в тлевшем разряде при соединении массивных1 Одеталей с тонколистовыми, при котороманод располагают неподвижно и параллельно поверхности контакта деталей намассивную деталь со стороны поверхности контакта деталей надевают труб 15чатый металлический экран шириной,равной В - В-,п хгт д.где 2- сйла сварочного тока, А;- средняя плотность тока, А/мманод располагают на массивной детали,расстояние его от поверхности контактадеталей берут равным с . в . Й. ь 1 пс.где 3, - расстояние от геометрическо 1центра поверхности ко 1 пакга до поверхг г927 451 3ности анода, измеренное по нормалик поверхности нагрева, мм;д, - угол между нормалью к поверхнс-.ти нагрева и поверхностью контакта,град., причем расстояние от анода до поверхности нагрева массивной детали равно ширине анода.На чертеже представлена схема осуществления способа.Способ осуществляется следующим образом.На поверхность контакта массивнойдетали 1 устанавливают тонколистовыедетали 2. На деталь 1 со стороны поверхности контакта деталей надеваюттрубчатый ыаталлнчаский экран 3 шириной В = шс , анод 4 устанавливаштна детальнеподвижно и параллельноповерхности контакта на расстояниид = Я- Яйп, причем расстояние от анода до поверхности нагрева массивной детали равно ширине анода. Соединяемыедетали устанавливают в вакуумную камеру, создают в ней вакуум и осуществляют нагрев деталей, В процессе нагреваосновную энергию плазмы тлеющегоразряда концентрируют на поверхностинагрева массивной детали в зоне расположения анода, при этом поверхностьконтакта деталей нагревается до темпе- З 0ратуры соединения за счет теплороводности от массивной детали.За счет анода, надетого на массивной детали и экрана, защищающему тонколистовую деталь от чрезмерного на- Згрева, создается возможность использования больших токов для нагрева безчрезмерного нагрева тонколистовой детали, обеспечивается снижение временинагрева и повышение производительности. 40Из-за того, что анод располагают отповерхности нагрева на расстоянии,равном ширине анода, обеспечиваютсяоптимальные условия нагрева поверхностиконтакта, позволяющие так.ке уменьшить И,вредя нагрева и тем самым повыситьпооизводительность,П р и м е р. При изготовлении волновода, состояшего из массивного концентратора и листов трансформаторной стали 0вначале опредепяют размеры экрана ианода. По чертежу определяют направление радиуса К, нормального к поверхности нагрева, затем определяют размерысечения анода по следующей зависимости 5ик=кС 4К - коэффициент запаса; .С - толщина полосы, иэ которой де-лают анод;1- пиковые значения плотности разрядного тока и силы тока при неустойчивых переходных режиьухи когда анодиспытывает максимальную тепловую нагрузку. В конкретном случае при. значениях К = 3, Э = .100 А, .1=- 600 А/смС = 0,5 см, =1 йОсм.Найденную величину откладывают начертеже по направлению Я от поверхносрти нагрева массивной детали и определяют расположение анода относительноповерхности контакта деталей по зависимости 4=1. Бпйй = г со+ Ргде Р - расстояние от геометрическогоцентра поверхности контакта доповерхности анода измеренноепо нормали к поверхности нагрева, мм;Г 0 - радиус поверхности контактамассивной детали, мм;( - угол между нормалью к поверхности нагрева и поверхностьюконтакта, град.;ф - расстояние от анода до поверхности нагрева, равное ширине. анода, при условии, что толщи- .на анода 5 мм,В конкретном случае 4 = 4 й 7 см.По найденным размерам изготавливают анод, Затем определяю размерыэкрана по зависимости В =-Ф -ЮЯгде В - ширина экрана, см; з- силаСВаРОЧНОГО тОКаа А; 4 - СРЕДНЯЯ ПЛОТность тока А/см .В конкретном случае ширина трубчатого экрана 11,3 см, при толщине стенки 0,1-0,2 см. По найденным размерам изготавливают трубчатый экрай, надевают его со стороны поверхности контакта деталей на массивную деталь, устанавливают тонколистовые детали и размещают всю сборку в вакуумной камере. На массивную деталь устанавливают анод, в камере создают вакуум и осуществляют нагрев до температуры соединения.Нагрев до температуры соединения осуществляют в 3-5 раэ быстрее, чем при произвольном положении анода и отсутствии экрана.Использование изобретения поэволяеч повысить производительность процесса927451 Составитель В. ПетросянАвраменко Техред Ж.Кастелевич Корректор У. Пономаренко Ред 308 1.16 Тираж 115 ВНИИЛИ Государственного по делал изобретений 113035, Москва, Ж, ПодписиР а коми и от тета ССС рытийая наб., д. 4 илиад ППП "Патент", г. Укгород ул. Проектная,кольких сложных и различающихся помассе и форме деталей. фор мула изобрете ния Способ нагрева в тлеющем разряде при соединении массивных деталей с тонколистовыми, при котором анод располагают неподатно и параллельно по верхности контакта деталей, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности процесса путем сокращения времени нагрева, на массивную деталь со стороны поверх ности контакта деталей надевают трубчатый металлический экран ширинойЗ ъох8- ю;гдето,ц- сила сварочного тока, А; 20- средняя плотность тока, Дамм, анод располагают на массивной детали,6расстояние его от .поверхности контактадеталей. берут равным а = й 5 о д.,где Й - расстояние от геомсгрическогоцентра поверхности контакта доповерхности анода, измеренноепо нормали к поверхности нагре-ва, мм;, - угол между нормалью к поверхности нагрева и поверхностьюконтакта, град.,причем оасстояние от анода до поверхности нагрева массивной детали равноширине анода. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Казаков Н. ф. и др. Оборудованиедиффузионной сварки. М., 1973, сс. 126-128.2. ДятловВ. Н. и др, Диффузионнаясварка в тлеющем разряде. Л., ЛДНТИ,1968, с. 23 (прототип).