PL101239B1 - Sposob zgrzewania dyfuzyjnego i urzadzenie do zgrzewania dyfuzyjnego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zgrzewania dyfuzyjnego materialów elementów konstrukcyj¬ nych oraz urzadzenie do zgrzewania dyfuzyjnego.

Znane sposoby oddzialywania na przebieg proce¬ sów dyfuzyjnych w metodzie zgrzewania dyfuzyj¬ nego materialów elementów konstrukcyjnych pole¬ gaja na stosowaniu operacji majacych wplyw na wlasciwe przygotowanie laczonych elementów. Sto¬ sowane jest czyszczenie spajanych powierzchni róz¬ nymi metodami np. czyszczenie chemiczne, mecha¬ niczne, a nastepnie docisk jednostkowy podczas la¬ czenia. Niezbedne dla otrzymania wlasciwego pola¬ czenia jest zainicjowanie procesów dyfuzyjnych pomiedzy zgrzewanymi materialami, a warunkiem koniecznym do ich powstania jest fizyczna czystosc powierzchni pozbawionych ciaglych warstewek tlen¬ kowych i zblizenie ich do siebie na odleglosc rzedu parametrów sieciowych laczonych materialów.

Aktualnie stosowane metody oczyszczania powie¬ rzchni, przeznaczonych do zgrzewania dyfuzyjnego, polegaja na oddzialywaniu na te powierzchnie, po¬ kryte warstewkami tlenkowymi i zaadresowanymi róznymi mechanicznymi sposobami realizowanymi przy pomocy urzadzen zainstalowanych w komorze prózniowej, oraz bardzo wysoka próznia. Wada oczyszczania chemicznego jest nieuniknione pozos¬ tanie na powierzchni zwartych warstewek tlenko¬ wych powstalych w czasie wkladania czesci zgrze¬ wanych do komory prózniowej.

Wada metody oczyszczania mechanicznego powie- rzchni czesci wlozonych do lampy prózniowej, rea¬ lizowanych przy pomocy obrotowej glowicy ultra¬ dzwiekowej, jest zanieczyszczenie tych powierzchni materialem szczotki lub koncentratora glowicy oraz mozliwosc powstania w prózni cienkich, zwartych powlok tlenkowych jako wyniku oddzialywania atmosfery prózni na laczone powierzchnie w czasie niezbednym dla odsuniecia narzedzia i docisniecia tych powierzchni do siebie.

Wada metody oczyszczania powierzchni na drodze zwiekszenia prózni, to znaczy przechodzenia od prózni niskiej do wysokiej, bardzo wysokiej a na¬ wet najwyzszej, jest znaczny koszt takich rozwia¬ zan technicznych oraz wydluzajacy sie czas operacji zgrzewania.

Celem wynalazku jest sposób, za pomoca którego mozna uzyskac kontakt fizycznie czystych powie¬ rzchni, pozbawionych ciaglych warstewek tlenko¬ wych, stanowiacych bariere dla zapoczatkowania procesów dyfuzyjnych, niezbednych do powstania jednorodnego polaczenia o dobrych wlasnosciach wytrzymalosciowych. Cel ten osiagnieto dzieki temu, ze zgrzewane materialy wczesniej podgrzane i docisniete do siebie spajanymi powierzchniami wprowadza sie w ruch wibracyjny, obrotowy, pul¬ sujacy, wahadlowy lub drgajacy za pomoca którego mozna uzyskac kontakt fizycznie czystych powierz¬ chni pozbawionych ciaglych warstw tlenkowych, stanowiacych bariere dla zopoczatkowania proce¬ sów dyfuzyjnych. Sposób ten jest realizowany za101 239 3 pomoca urzadzenia, którego komora do przeprowa¬ dzania procesów dyfuzyjnych zostala wyposazona w uchwyty stanowiace elementy konstrukcyjne trzpieni dociskowego i oporowego umozliwiajacych przeniesienie ruchu z ukladu elektromechanicznego 5 = do powierzchni zgrzewania, powodujacego wzgledne przesuwanie sie laczonych czesci. Conajmniej jeden z trzpieni polaczony jest z ukladem elektromecha¬ nicznym za pomoca sprzegla o programowych nas¬ tawach. Stosowanie wynalazku umozliwia intensy- io fikacje procesów dyfuzyjnego zgrzewania poprzez przyspieszanie inicjowania procesów dyfuzyjnych na drodze zacierania spajanych powierzchni. Przed¬ miot wynalazku jest wyjasniony przykladowo na rysunku na którym przedstawiono schematycznie ie komore robocza urzadzenia.

Sposób zgrzewania dyfuzyjnego bedacy przedmio¬ tem wynalazku zastosowano przy zgrzewaniu alu¬ miniowymelementów paliwowych dla reaktora ato¬ mowego. Umieszczone w komorze prózniowej 4 20 o podcisnieniu 5KIO"5 cPa zgrzewane elementy 3 i 5, podgrzane wczesniej do temperatury rzedu 550°C, umocowane sa w uchwytach 2 i 6 trwale polaczonych z trzpieniami dociskowym 1 i oporo¬ wym 7. Laczone elementy docisniete sa do siebie 25 z sila zapewniajaca docisk jednostkowy rzedu 0,6 dN/mm* przy jednoczesnym wprowadzeniu jed¬ nej czesci w ruch wzgledem drugiej. Ruch ten rea¬ lizowany jest przez uklad elektromechaniczny 8, w którym silnik elektryczny realizuje ruch obro- 30 towy elementu 5 w ilosci 100 obr./min a sprzeglo elektromagnetyczne 9 powoduje wlaczenie tego ru¬ chu dla zaprogramowanego momentu skrecajacego.

Wielkosc tego momentu jest taka, aby sily tnace nie powodowaly odksztalcen plastycznych zgrzewa¬ nych czesci.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób zgrzewania dyfuzyjnego elementów konstrukcyjnych w komorze roboczej, znamienny tym, ze umieszczone w komorze roboczej zgrzewane elementy wczesniej podgrzane i docisniete do siebie wprowadza sie w ruch powodujacy wzgledne prze¬ suwanie sie laczonych powierzchni.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie ruch wibracyjny, obrotowy pulsujacy, wahadlowy, drgajacy, co najmniej jednego elemen¬ tu.

3. Urzadzenie do zgrzewania dyfuzyjnego elemen¬ tów konstrukcyjnych, posiadajace komore robocza, znamienne tym, ze w komorze roboczej (4) prosto¬ padle do jej osi umieszczony jest trzpien oporowy (7) oraz po przeciwnej stronie trzpien dociskowy (1) na którym osadzony jest odpowiednio uchwyt (6) i uchwyt (2), przy czym trzpien dociskowy (1) pola¬ czony jest za pomoca sprzegla (9) z oddzielnym ukladem napedowym (8). LDA Zaklad 2 — Typo, zam. — 105 egz. Cena 45 zl