устройство для диффузионной сварки

Формула изобретения

Устройство для диффузионной сварки материалов в твердом состоянии в вакууме через электрически взрывающийся прослой, содержащее вакуумную камеру, стол и механизм приложения давления со штоком, отличающееся тем, что оно снабжено батарей конденсаторов с электродами и системой концентрических металлических колец с электромагнитом для их удержания, при этом электроды для замыкания расположены в вакуумной камере попарно на различной высоте от стола, а металлические кольца вставлены торцами одно в другое и выполнены различного диаметра с возможностью свободного падения и электрического замыкания с соответствующими электродами, при этом на наибольшей высоте от стола электроды расположены на наибольшем расстоянии друг от друга и с возможностью замыкания с падающим металлическим кольцом, наибольшем по диаметру.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для сварки давлением, а именно к установкам для диффузионной сварки, и может быть использовано, например, в электронной и авиационной промышленности.

Известно устройство для диффузионной сварки, содержащее вакуумную камеру, пуансон и рабочий стол с шаровой опорой /1/.

Недостатком известного устройства являются трудности передачи равномерного давления на свариваемые детали большой площади и сложность сварки деталей, имеющих конусность.

Известно устройство для диффузионной сварки, содержащее установленные в вакуумной камере опору, нагреватель и прижимной шток, введенный в камеру через уплотнение в ее крышке, имеющее на прижимном штоке свободно надетое кольцо, а в штоке выполненные и расположенные в одной поперечной плоскости радиальные гнезда, в которых установлены подпружиненные кнаружи пальцы и на внутренней поверхности кольца выполнены расположенные в одной поперечной плоскости радиальные гнезда, соответствующие гнездам штока, при этом соосно гнездам кольца со стороны его наружной поверхности установлены отжимные винты, а внутри камеры смонтирован регулируемый упор для ограничения осевого перемещения кольца относительно штока.

Недостатком известного устройства являются трудности передачи равномерного давления на свариваемые детали большой площади, техническая сложность устройства и невысокая производительность. /2/

Известно устройство для диффузионной сварки, содержащее вакуумную камеру, пуансон и рабочий стол с шаровой опорой, причем между контактными поверхностями шаровой опоры и прижимной пятой расположена прокладка из индия. /3/.

Недостатком известного устройства являются трудности передачи равномерного давления на свариваемые детали большой площади, а также трудности создания серии электрических взрывов через определенные промежутки времени для обеспечения большей прочности сварного соединения.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства и обеспечение большей прочности сварного соединения при создании серии электрических взрывов через определенные промежутки времени.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее электроды, механизм приложения давления, вакуумную камеру, стол введены батарея конденсаторов, система концентрических колец с электромагнитом для ее удержания и система попарно расположенных электродов, причем для осуществления электрического взрыва используется одна батарея конденсаторов, а электрический взрыв создают серией электрических взрывов при замыкании контактов свободно падающими металлическими кольцами в вакуумной камере с одновременным приложением давления, при этом свободно падающие металлические кольца в вакуумной камере выполнены концентрическими различного диаметра, вставленные торцами одно в другое, а замыкание контактов осуществляется после включения устройства и отпускания системы концентрических металлических колец, причем контакты для замыкания расположены попарно на различной высоте, от стола в вакуумной камере, а на наибольшей высоте от стола контакты расположены также на наибольшем расстоянии друг от друга и замыкаются падающим металлическим кольцом, наибольшем по диаметру.

На фиг.1 схематично изображено предложенное устройство.

Устройство содержит вакуумную камеру 1 и расположенные в ней рабочий стол 2, шток с устройством приложения давления 3, систему концентрических металлических колец, вставленных торцами друг в друга, с электромагнитом для ее удержания 4, систему попарно расположенных на разной высоте от рабочего стола электродов 5 и батарею конденсаторов 8.

Устройство работает следующим образом.

Свариваемые детали 6 устанавливают через металлический прослой 7 на рабочий стол 2, устройство закрывают и вакуумируют. Включают рабочий цикл, в течение которого детали зажимают посредством штока 3 и запускают устройство. При этом электромагнит удержания отключается и система концентрических металлических колец 4, вставленных торцами друг в друга, свободно падает в вакуумной камере. При падении концентрические металлические кольца различного диаметра 4 поочередно замыкают попарно расположенные на различной высоте от рабочего стола контакты 5 батареи конденсаторов 8, при чем при каждом замыкании через определенное время, зависящее от установленного начального расстояния от попарно расположенных контактов 5 до поверхности рабочего стола 2, происходит электрический взрыв (посредством серии электрических взрывов) с одновременным приложением давления через шток на свариваемые детали 6 от устройства приложения давления 3.

Все это позволяет расширить технологические возможности устройства и обеспечить получение большей прочности сварного соединения при создании серии электрических взрывов через определенные промежутки времени, зависящие, в частности, от расстояний до поверхности рабочего стола, на которых в вакуумной камере начально установлены попарно расположенные электроды.

Список использованных источников

1. Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов. М.: Машиностроение, 1976, с.116.

2. Патент РФ № 1769470 МКИ В23К 20/26, 2006 г. Устройство для диффузионной сварки.

3. Патент РФ № 1700869 МКИ В23К 20/26, 1995 г. Устройство для диффузионной сварки.