RU2643294C2 - Способ диффузионной сварки - Google Patents
Способ диффузионной сварки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2643294C2 RU2643294C2 RU2016124343A RU2016124343A RU2643294C2 RU 2643294 C2 RU2643294 C2 RU 2643294C2 RU 2016124343 A RU2016124343 A RU 2016124343A RU 2016124343 A RU2016124343 A RU 2016124343A RU 2643294 C2 RU2643294 C2 RU 2643294C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- panels
- products
- welding
- diffusion welding
- gasket
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/16—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating with interposition of special material to facilitate connection of the parts, e.g. material for absorbing or producing gas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при производстве диффузионной сваркой изделий из металлов и их сплавов, преимущественно крупногабаритных изделий, в частности теплообменников, отопительных радиаторов, баков и других технологических емкостей. Размещают промежуточную прокладку между установленными в камере соединяемыми панелями. Нагревают их до расплавления прокладки и прижимают друг к другу. Нагрев и прижатие соединяемых панелей осуществляют воздействием на их внешние поверхности продуктов сгорания топливной смеси, которую подают под давлением в упомянутую камеру и производят ее зажигание. Способ обеспечивает упрощение технологической оснастки при уменьшении времени сварки. 3 ил., 2 пр.
.
Description
Предлагаемое изобретение относится к способам диффузионной сварки изделий из металлов и их сплавов и может быть использовано при производстве, преимущественно, крупногабаритных изделий, в частности теплообменников, радиаторов, баков и других технологических емкостей.
Известен способ диффузионной сварки, при котором соединяемые изделия нагревают до определенной температуры и прикладывают усилие, прижимающее их друг к другу (Диффузионная сварка материалов: Справочник. / Под ред. Н.Ф. Казакова. - М.: Машиностроение, 1981. - 271 с.).
Известен также способ диффузионной сварки с расплавляющейся прослойкой, при котором между соединяемыми изделиями помещают прокладку, изделия нагревают до расплавления прокладки, прижимают их друг к другу (см. ту же книгу Казакова Н.Ф., с. 23, а также Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. / Ред.: Г.Н. Николаев (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1978 - Т1. / Под ред. Н.А. Ольшанского. 1978. С. 410-411).
Известен также способ диффузионной сварки разнородных материалов, в котором в качестве расплавляющейся прокладки используют никелевую фольгу, поверхность которой предварительно насыщают марганцем. Фольгу помещают между соединяемыми деталями. Полученный пакет нагревают в камере установки для диффузионной сварки до 900…1000°С и выдерживают под давлением в течение некоторого промежутка времени (Патент РФ №2123417 С1, МПК В23 20/16).
Недостаток указанных способов диффузионной сварки заключается в том, что при сварке крупногабаритных деталей, например панелей отопительного радиатора, существенно усложняется нагрев деталей. Энергия от источника теплоты передается к нагреваемым деталям через промежуточную стенку (см. ту же книгу Казакова Н.Ф., с. 87, рис. 8, в, г). Это существенно удлиняет процесс нагрева деталей, что обуславливает снижение производительности процесса сварки. В случае нагрева при помощи токов высокой частоты (рис. 8, а, б) длительность процесса невелика, однако этот метод нагрева малоприемлен для нагрева крупногабаритных деталей, так как при этом размеры индуктора оказываются чрезмерно большими. Кроме того, для осуществления процесса диффузионной сварки кроме устройства для нагрева требуется также устройство, обеспечивающее давление на соединяемые детали, что в целом усложняет технологическую оснастку.
Техническим результатом изобретения является повышение производительности процесса диффузионной сварки крупногабаритных изделий и упрощение технологической оснастки для осуществления процесса диффузионной сварки.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе диффузионной сварки, при котором между соединяемыми изделиями помещают промежуточную прокладку, нагревают их до расплавления прокладки и прижимают изделия друг к другу, нагрев и прижатие соединяемых изделий осуществляют воздействием на их внешние поверхности газа, температура которого выше температуры плавления упомянутой прокладки.
Предлагаемый способ сварки осуществляется следующим образом. Между соединяемыми изделиями устанавливают тонкую прокладку, температура плавления которой ниже температуры плавления соединяемых изделий. После этого изделия с прокладкой помещают в замкнутую полость и на внешние поверхности изделий воздействуют газом, температура которого выше температуры плавления прокладки. Под воздействием газа, изделия интенсивно нагреваются и их температуры становятся выше температуры плавления прокладки. При этом прокладка расплавляется. Одновременно под воздействием давления газа на внешние поверхности изделий обеспечивается давление прижатия изделий к прокладке. Давление газа устанавливается в зависимости от толщины и материала соединяемых изделий и температуры плавления прокладки. После нагрева изделий до указанной температуры их выдерживают под давлением газа в течение 3…10 с (в зависимости от толщины и материала изделий). В течение этого периода температура изделий снижается, становится ниже температуры плавления прокладки, и происходит диффузионная сварка соединяемых изделий.
Примеры осуществления способа показаны на фиг. 1, 2, 3.
Пример 1. Сварка панелей отопительного радиатора из алюминия. На фиг. 1 представлена схема устройства для осуществления процесса сварки, а на фиг. 2 показана форма панели в плане. Радиатор состоит из двух профилированных панелей 1 и 2. Для осуществления сварки используют прокладку 3 из олова, температура плавления которой составляет 231,9°С. Устройство для осуществления сварки содержит основание 4 и крышку 5, соединяемые между собой при помощи болтов 6 и гаек 7. Основание 4 снабжено впускным клапаном 8, выпускным клапаном 9 и свечей зажигания 10, а крышка 5 - впускным клапаном 11, выпускным клапаном 12 и свечей зажигания 13. Панели 1 и 2 в сборе с прокладкой 3 зажимаются по внешнему контуру между основанием 4 и крышкой 5. В полости 14 и 15 через впускные клапаны 8 и 11 подают горючий газ, например, природный газ и сжатый воздух или кислород, в результате чего образуются топливные смеси стехиометрического состава. Давление смеси устанавливается в зависимости от толщины панелей, в частности при толщине 1 мм оно составляет 0,3…0,4 МПа. При помощи свеч 10 и 13 топливные смеси зажигаются. При сгорании топливных смесей давление и температура многократно увеличиваются. В случае использования газовоздушных смесей температура продуктов сгорания составляет 2000…2200°С. Под воздействием продуктов сгорания панели 1 и 2 интенсивно нагреваются до 300…350°С. Время нагрева составляет 0,4…0,6 с, после чего рост температуры панелей прекращается, т.е. наступает тепловое равновесие между газом и панелями. Теплота от панелей передается к прокладке 3, и она расплавляется. Затем панели 1 и 2 выдерживают под давлением 3…6 с. Время выдержки зависит от толщины панелей. В течение этого периода температура панелей снижается и становится ниже температуры плавления прокладки, и происходит диффузионная сварка между прокладкой и панелями. После этого продукты сгорания выпускаются из полостей 14 и 15, затем полученное изделие извлекается из полости устройства.
Пример 2. Сварка панелей теплообменника. Конструкция теплообменника показана на фиг. 3. Теплообменник содержит профилированные стальные панели 1 и 2, между которыми расположен алюминиевый лист 3, через который осуществляется теплообмен между теплоносителями. Если температура горячего теплоносителя не превышает - 100°С, то сварку панелей теплообменника можно осуществить так же, как в предыдущем примере, т.е. используя прокладки из олова. Если же она выше указанной температуры, то в данном случае целесообразнее использовать в качестве прокладки алюминиевый лист 3, температура плавления которого составляет 680°С. Процесс сварки осуществляется так же, как в предыдущем примере, но давление топливной смеси устанавливается значительно выше. В частности, если толщина стальных панелей 1 и 2 составляет 0,5 мм, то давление газовоздушной топливной смеси составляет 0,8…0,9 МПа. Под воздействием продуктов сгорания топливной смеси панели 1 и 2 нагреваются до 700…800°С, что обеспечивает расплавление поверхностных слоев алюминиевого листа 3, контактирующих с панелями 1 и 2. Затем панели выдерживают под давлением продуктов сгорания 4…8 с, в течение которого осуществляется процесс диффузионной сварки. После этого газ выпускается, и полученный теплообменник извлекается из устройства, осуществляющего процесс сварки.
В предложенном способе диффузионной сварки нагрев соединяемых крупногабаритных изделий и прижатие их друг к другу обеспечивается воздействием высокотемпературного газа, что существенно упрощает технологическую оснастку для осуществления процесса сварки. Длительность процессов нагрева соединяемых изделий и их сварки в предложенном способе не превышает 10 с, т.е. во много раз меньше, чем в известном способе диффузионной сварки. Поэтому предложенный способ по сравнению с известным способом сварки имеет более высокую производительность.
Claims (1)
- Способ диффузионной сварки панелей технологических емкостей, включающий размещение промежуточной прокладки между установленными в камере соединяемыми панелями, нагрев их до расплавления прокладки и прижатие друг к другу, отличающийся тем, что нагрев и прижатие соединяемых панелей осуществляют воздействием на их внешние поверхности продуктов сгорания топливной смеси, которую подают под давлением в упомянутую камеру и производят ее зажигание.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016124343A RU2643294C2 (ru) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Способ диффузионной сварки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016124343A RU2643294C2 (ru) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Способ диффузионной сварки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016124343A RU2016124343A (ru) | 2017-12-26 |
RU2643294C2 true RU2643294C2 (ru) | 2018-01-31 |
Family
ID=60762897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016124343A RU2643294C2 (ru) | 2016-06-21 | 2016-06-21 | Способ диффузионной сварки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2643294C2 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2805233A1 (de) * | 1978-02-08 | 1979-08-16 | Werner & Pfleiderer | Verfahren zum verbinden von werkstuecken aus stahl unterschiedlicher zusammensetzung |
RU2123417C1 (ru) * | 1997-10-09 | 1998-12-20 | Химический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова | Способ диффузионной сварки разнородных материалов |
RU2149087C1 (ru) * | 1999-03-24 | 2000-05-20 | Барабанова Ольга Алексеевна | Способ изготовления композиционного материала и промежуточная прокладка для его осуществления |
RU2170636C2 (ru) * | 1999-06-28 | 2001-07-20 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Способ изготовления многослойной ячеистой конструкции |
RU98954U1 (ru) * | 2009-12-29 | 2010-11-10 | Анвар Юсуфович Боташев | Устройство для листовой штамповки взрывом газовых смесей |
-
2016
- 2016-06-21 RU RU2016124343A patent/RU2643294C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2805233A1 (de) * | 1978-02-08 | 1979-08-16 | Werner & Pfleiderer | Verfahren zum verbinden von werkstuecken aus stahl unterschiedlicher zusammensetzung |
RU2123417C1 (ru) * | 1997-10-09 | 1998-12-20 | Химический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова | Способ диффузионной сварки разнородных материалов |
RU2149087C1 (ru) * | 1999-03-24 | 2000-05-20 | Барабанова Ольга Алексеевна | Способ изготовления композиционного материала и промежуточная прокладка для его осуществления |
RU2170636C2 (ru) * | 1999-06-28 | 2001-07-20 | Институт проблем сверхпластичности металлов РАН | Способ изготовления многослойной ячеистой конструкции |
RU98954U1 (ru) * | 2009-12-29 | 2010-11-10 | Анвар Юсуфович Боташев | Устройство для листовой штамповки взрывом газовых смесей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016124343A (ru) | 2017-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102389758A (zh) | 一种新搪玻璃反应罐及其制造方法 | |
RU2643294C2 (ru) | Способ диффузионной сварки | |
US4326843A (en) | Gas-fired infra-red generators and use thereof | |
TW201341082A (zh) | 用於預熱熱形成片狀金屬板料之系統及方法 | |
US3365786A (en) | Method of manufacturing a multiwalled pressure vessel | |
US20060027308A1 (en) | Method and apparatus for curing patches on composite structures having complex substrates | |
RU98954U1 (ru) | Устройство для листовой штамповки взрывом газовых смесей | |
US2990608A (en) | Method of making sheet metal elements with passages therein | |
RU2643293C2 (ru) | Способ изготовления двухслойных изделий | |
US2657298A (en) | Method and apparatus for manufacturing composite plates | |
NO812605L (no) | Fremgangsmaate ved paafoering av et belegg paa et substrat | |
KR950701983A (ko) | 고온개스에 노출된 금속벽면에 보호막을 형성시키는 방법(process for producing a protective coating on metal walls subject to attack by hot gases especially flue gase) | |
CN102703677A (zh) | 用于取向电工钢热处理的hitt单卷堆垛罩式退火炉 | |
RU2725503C1 (ru) | Способ получения жаростойких покрытий на стали | |
KR100686706B1 (ko) | 폭발용접이 적용된 반도체 제조장치 | |
CN106238658A (zh) | 一种汽车制动凸轮轴的锻造工艺 | |
WO2018111210A1 (en) | A holding furnace for low pressure casting benches | |
KR900702072A (ko) | 제품을 크로마이징하는 장치 및 방법 | |
RU2725510C1 (ru) | Способ получения жаростойких покрытий на стали | |
SU1331601A1 (ru) | Способ изготовлени гофрированных труб | |
RU2725507C1 (ru) | Способ получения жаростойкого покрытия на стали | |
SU595100A1 (ru) | Способ диффузионной сварки разнородных материалов | |
RU2358845C2 (ru) | Способ пайки теплообменника | |
FR3004663A1 (fr) | Procede de production d'un element multicouche presentant un revetement protecteur | |
US3830618A (en) | Apparatus and method for increasing the temperature of an effluent burner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200622 |