RU222782U1

RU222782U1 - Устройство для диффузионной сварки

Info

Publication number: RU222782U1
Application number: RU2023115350U
Authority: RU
Inventors: Александр Яковлевич Зоркин; Игорь Владимирович Родионов; Надежда Александровна Вавилина; Дарья Александровна Иванова
Filing date: 2023-06-09
Publication date: 2024-01-18

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию для сварки давлением, а именно к установкам для диффузионной сварки, и может быть использована, например, в электронной и авиационной промышленности. В устройстве для диффузионной сварки, содержащем вакуумную камеру, нагреватель, нижний шток для установки свариваемых деталей, нижний шток выполнен в виде сильфона, соединенного с узлом подачи газа и расположенного в зоне нагревателя. 1ил., 1 пр.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для сварки давлением и может быть использована, например, в электронной и авиационной промышленности.

Известно устройство для диффузионной сварки, содержащее вакуумную камеру, нагреватель, нижний стол для размещения свариваемых деталей и упор со штоком связанный с внешним механизмом давления (Казаков, Н.Ф. Диффузионная сварка в вакууме. Издательство: М.: Машиностроение; 331 с; 1968 г.)

Недостатком известного устройства является сложность из-за необходимости использования внешнего механизма давления.

Известно также устройство для диффузионной сварки (прототип) содержащее вакуумную камеру, нагреватель, нижний шток для установки деталей и сильфон, соединений с узлом подачи газа (а.с. СССР №919835, опубл. 15.04.82, Б №14).

Недостатком устройства является сложность и ненадежность механизма сварочного давления, а также необходимость использования системы для измерения температуры.

Техническая проблема заключается в сложности и ненадежности механизма создания сварочного давлении.

Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства и исключении системы измерения температуры.

Техническая проблема решается тем, что устройство для диффузионной сварки, содержит вакуумную камеру, расположенные в ней нагреватель и нижний шток для установки свариваемых деталей, согласно решению, нижний шток выполнен в виде сильфона, соединен с узлом подачи газа и расположен в зоне нагревателя.

Усилие, создаваемое устройством, определяется по формуле:

где - усилие, создаваемое устройством, Н; Р_со - начальное давление газа в сильфоне, Па; Т_о - температура в зоне нагрева и начальная температура, K; S_c - площадь сильфона, м².

Температура в зоне нагрева определяется по давлению в узле подачи газа:

где Р_М - давление в узле подачи газа при температуре в зоне нагрева, Па;

k - градировочный коэффициент порядка единицы.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство.

Устройство содержит вакуумную камеру 1, нагреватель 2, верхний упор 3, нижний упор, выполненный в виде сильфона 4, установленный на нижнем столе 5 на теплоизолирующей прокладке 6 и связанный с узлом подачи газа 7 и манометром 8. Свариваемые детали 9 установлены между верхним 3 и нижним 4 упорами.

Устройство работает следующим образом.

После установки свариваемых деталей 9 камера 1 откачивается и устанавливается начальное давление газа Р_со в сильфоне 4 с помощью узла подачи газа 7 и манометра 8 при комнатной температуре Т_о. Затем с помощью нагревателя 2 производится нагрев деталей 9 и сильфона 4 до температуры сварки При этом в сильфоне 4 согласно закону идеального газа устанавливается давление:

Давление Р_м измеряется манометром 8, поэтому согласно (1) температура сварки равна:

Давление сварки определяется из равенства усилия создаваемого сильфоном и усилия сварки:

Где - площадь сварки, м², - давление сварки, Па.

Из равенства (1) и (3) получим:

Пример выполнения устройства.

Сваривали ферритовые детали 9 через медную прокладку площадью Комнатная температура составляла 300 K. Диаметр сильфона 10 см, а площадь сильфона S_c=75 см². После откачки камеры начальное абсолютное давление (не избыточное) в сильфоне при Т_о=300 K устанавливали равным Р_со=2,5 атм. После нагрева давление в сильфоне составило Р_м=10 атм. Температура в зоне нагрева согласно выражению (2) равно Давление сварки согласно выражению (4) равно:

Такое давление достаточно для сварки медной прокладки, т.к. предел текучести отожженной меди при температуре 1200 K не превышает 1 кгс/мм, т.е. сварочное давление превышает предел текучести меди.

Claims

Устройство для диффузионной сварки, содержащее вакуумную камеру, расположенные в ней нагреватель и нижний шток для установки свариваемых деталей, отличающееся тем, что нижний шток выполнен в виде сильфона, соединен с узлом подачи газа и расположен в зоне нагревателя.