Способ диффузионной сварки телескопических соединений и установка для его осуществления

2) Авторы изобретени М. Деев Гордее УММ НЬ 1 Н 1) Заявите 4) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ ованн м к изобретению по технидостигаемому эффекту явфузионной сварки телеско, при котором собранные устанавливают в обойме ней втулкой из пла евают в вакууме, пр м осадки втулки и д Наиболее близки вской сущности и яется способ диф пических соединении д сварку детал расположенной стично- икладыеталей,о материала ают давление путохлаждают 2) Изобретение относится к диффузионной сварке, в частности к технологии сварки те. лескопических соединений и оборуд ю для ее осуществления.Известен способ диффузионной сварки,при котором телескопически собранные детали устанавливают в обойму с натягом, изготов. ленную из материала с коэффициентом терми. ческого расширения меньшим, чем у внутренней детали, и нагревают 1Недостатком способа является невысокое качество соединения из-за неравномерного кон тактирования деталей по цилиндрической поверхности. 2Известна также установка для диффузионнойсварки телескопических соединений, содержащаярабочую камеру с размещенными в ней нагревательными элементамн, вакуумную систему исистему давления 3.Недостатком способа и установки для егоосуществления является невысокое качество .,соединения и невозможность интенсификациипроцесса сварки,Целью изобретения является повышение каО чества соединения и интенсификации процесса,Цель достигается благодаря тому, что вспособе диффузионной сварки телескопических соединений, при котором собранные подсварку детали устанавливают в обойме с расположенной в ней втулкой из пластичного материала, нагревают в вакууме, прикладываютдавление путем осадки втулки и деталей иохлаждают, нагрев и охлаждение осуществляютОмногократно со скоростью 5 - 10 С/с в интер.вале температур (0,15 - 1) температуры сварки,а давление прикльщвают при минимальной температуре или в течение всего цикла сварки,причем процесс ведут до степени деформации94 втулки, равной 1-37, а установка для диф.фузиоццой сварки телескопических соединений,содержащая рабочую камору с размещеннымив цей нагревательными элементами, вакуум.ную систему и систему давления, снабженаподставкой для закрепления свариваемых деталей, охлаждающим кожухом со штуцероми гибкими элементами, в подставке по периметру на равных расстояниях выполнены от.верстия, нагревательные элементы установленыв этих отверстиях, охлаждающий кожух за.креплен ца наружной поверхности подставки, аего штуцеры соединены с рабочей камеройчерез гибкие элементы,На фиг, 1 изображена схема осуществленияспособа; на фиг, 2 - схема установки для егоосуществления,Детали 1 и 2 собирают под диффузионнуюсварку, устанавливают их в обойму 3, в кото.рой расположена втулка 4 из пластччного материала, нагревают в вакууме, прикладываютдавление путем осадки втулки 4 и деталей 1и 2 и охлаждают (фиг. 1), Нагрев и охлажденне осуществляют многократно со скоростью5 - 10 С/с в интервале температур (0,15 - 1)температуры. сварки, Давление прикладываютпри минимальной температуре или в течениевсего цикла сварки, причем процесс ведут достепени деформации втулки 4, равной 1 - 3%,Максимальное значение температуры ограничивают температурой сварки, а минимальноезначение - оптимальной величиной длительности остывания втулки 4 и деталей 1 и 2,позволяющей повысить суммарную степеньдеформации втулки 4 за заданное время сварки,Минимальное значение скорости определяютиз условия проведения наибольшего числа цик.лов за заданное время сварки, а максимальноезначением температурных градиентов, возцикающих между деталями 1 и 2 и втулкой4 при их нагреве и охлаждении,Минимальное значение деформации выбира.ют из условия возможности косвенного ееизмерения по перемещению штока 5системыдавления (фиг. 2). Максимальное - минчмаль.ной скоростью пластической деформации втулки 4 при температуре сварки,Проведение термоциклирования в интервале температур (0,15-1) температуры сваркисо скоростью 5 - 10 Сс при деформации втулки, равной 1 - З о, позволяет повысить качест.во соединения и интенсифицировать процесссварки за счет более эффективного протекания диффузионных процессов.Установка для диффузионной сварки телескопических соединений содержит рабочуюкамеру, состояшую иэ корпуса 6 с размещен.ными в цей нагревательными элементами 7,8585 4 вакуумную систему и систему давления (не показаны), Установка снабжена также подставкой 8 для закрепления свариваемых деталей1 и 2, охлаждающим кожухом 9 со штуце.рами 10 и гибкими элементами 11. В под.ставке 8 по периметру на равных расстоя.ниях выполнены отверстия 12, нагревательные элементы 7 установлены в отверстиях 12.Охлаждающий кожух 9 закреплен на наружной поверхности подставки 8, а его штуцера 10 соединены с корпусом б рабочей камеры через гибкие элементы 11,Установка работает следующим образом,Свариваемые детали 1 и 2 вставляют вовтулку 4, которую помещают в обойму 3,устанавливаемую в подставку 8,.Рабочую камеру установки закрывают. Спомощью штока 5 системы давления создаютнатяг втулки 4 в обойме 3. Воздух из рабочей камеры откачивают при помощи ваку 20умной системы, включают нагрев, а в охлаждающий кожух 9 подают газовый поток. За.тем производят нагрев до температуры сварки и термоцнклирование в интервале от250,15 Т сварки до температуры сварки.При остывании для создания необходимойскорости охлаждения втулки 4 и деталей 1 и2, в охлаждающий кожух 9 подают воду. Давление прикладывают при минимальной темпера.туре термоцикла или поддерживают его постоянным в течение всего цикла сварки, Приохлаждении давление снимают, что позволяетсвободно вынимать .из обоймы 3 свариваемыедетали 1.и 2, обжатые втулкой 4. Послесварки втулку 4 удаляют, например, токарной35 обработкой.Таким образом, выполнение в установкеподставки для закрепления. свариваемых деталей с расположенными в ней нагревательны.ми элементами и охлаждаюшего кожуха со40 штуцерами, соединенными с рабочей камеройчерез гибкие элементы, позволяет увеличитьскорость нагрева и охлаждения деталей, т,е.обеспечить возможность увеличения давленияв интервале температур от 0,15 Т сварки до45 температуры сварки, что повышает качествосварного соединения, а также интенсифицировать протекание диффузионных процессов.По данному способу были изготовлены образцы, в которых к молибденовому стержню диаметром 10 мм и длиной 50 мм приваривали фольгу, т.е, в один, два или болееслоев из разнородных материалов - никеля,платины, платино-бариевого сплава и других.Образец вставляли с минимальным зазоромв стальную втулку, внутренняя поверхностькоторой была покрыта окисью алюминияили кальция. Средняя толщина втулки составляла 6 - 8 мм. Втулку с образцом встав5 9485 ляли в обойму. Давлением 1000 кгс создавали начальный натяг втулки в обойме. Затем проводили нагрев до 1100 С в вакууме и трех- четырехразовое термоциклирование в интервале 150 - 1100 С, При мини.мальной температуре цикла 150 С создавали упругий натяг втулки в обойме. Давление сохраняли при нагреве и проводили пятиминутную. изотермическую выдержку прн 1100 С. Суммарную степень деформации сталь ной втулки доводили до значения 1 - 3%, Прочность телескопического соединения пары молибден-платина составила 16 - 18 кгс/мм, что соответствовало оптимальной прочности такого соединения, сваренного по плоскости.Использование способа позволяет получать телескопические соединения разнородных материалов, равнопрочные соединениям, сваренным по плоскости. 20 0 Формула изобретения85 65 - 10 С/с в интервале температур (0,15 - 1)температуры сварки, а давление прикладываютпри минимальной температуре, причем процессведут до степени деформации втулки, равной1 - 3%,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что давление прикладывают в течение всего цикла сварки.3. Установка для диффузионной сварки телескопических соединений, содержащая рабочуюкамеру, с размещенными в ней нагревательными элементами. вакуумную систему и си.стему давления, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что она снабжена подставкой для закреп-,ления свариваемых деталей, охлаждающим кожухом со штуцерами и гибкими элементами,в подставке по периметру на равных расстоя.ниях выполнены отверстия, нагревательные элементы установлены в этих отверстиях, охлаждающий кожух закреплен на наружной поверхности подставки, а его штуцера соединеныс рабочей камерой через гибкие элементы.1. Способ диффузионной сварки телескопи,ческих соединений, при котором собранные под сварку детали устанавливают в обойме с расположенной в ней втулкой из пластичного материала, нагревают в вакууме, приклады. вают давление путем осадки втулки и деталей и охлаждают, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества соединения .и интенсификации процесса, нагрев и охлажде ние осуществляют многократно со скоростью 1 Источники информации,принятые .во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Яф 610638,кл. В 23 К 19/00, 27,06.77.2. Конюшков Г. ВКопылов Ю. Н, Диффузионная сварка в электронике . М., ".Энергия", 1974 с, 75 - 76 (прототип).303, Сборник научных трудов 1 Ч-й Межвузов.аэ б 073 12 Тир Ужгород, ул. Проектная,ИПИ илиал ПП тент 948585 1153 одписное