首页 理论教育扩散连接设备的组成优化为:扩散连接设备的主要构成

扩散连接设备的组成优化为:扩散连接设备的主要构成

【摘要】:不论何种加热类型的扩散连接设备,均由以下全部或其中的几部分组成。电阻加热真空扩散连接设备采用辐射加热的方法进行连接,加热体可选用钨、钼或石墨材料。扩散连接设备一般采用液压或机械加压系统,在自动控制压力的扩散连接设备上,一般装有压力传感器,以此实现对压力的测量和控制。

不论何种加热类型的扩散连接设备,均由以下全部或其中的几部分组成。

1.真空系统

真空系统包括真空室、机械泵、扩散泵、管路、切换阀门和真空计。真空室的大小应根据焊接工件的尺寸确定,对于确定的机械泵和扩散泵,真空室越大,抽到10-3Pa所需的时间就越长。一般情况下,机械泵能达到的真空度为10-1Pa,扩散泵可以达到10-3~10-5Pa真空度。为了缩短抽真空的时间,一般还要在机械泵和扩散泵之间增加一级增压泵(也称罗斯泵)。

2.加热系统

高频感应扩散焊接设备采用高频电源加热,工作频率为60~500kHz,由于趋肤效应的作用,该类频率区间的设备只能加热较小的工件。对于较大或较厚的工件,为了缩短感应加热时间,最好选用500~1000Hz的低频焊接设备。感应线圈由铜管制成,内通冷却水,其形状可根据焊件的形状进行设计,但一般为环状,线圈可选用1匝或多匝。在焊接非导电的陶瓷等材料时,应采用间接加热的方法,可在工件和感应线圈之间加圆筒状石墨导体,利用石墨导体产生的热量进行焊接加热。

电阻加热真空扩散连接设备采用辐射加热的方法进行连接,加热体可选用钨、钼或石墨材料。真空室中应有耐高温材料(一般用多层钼箔)围成的均匀加热区,以便保持温度均匀。

3.加压系统

为了使被连接件之间达到密切接触,扩散连接时要施加一定的压力。对于一般的金属材料,在合适的扩散连接温度下,采用的压力范围为1~100MPa。对于陶瓷、高温合金等难变形的材料,或加工表面粗糙度较大,或当扩散连接温度较低时,才采用较高的压力。扩散连接设备一般采用液压或机械加压系统,在自动控制压力的扩散连接设备上,一般装有压力传感器,以此实现对压力的测量和控制。

4.控制系统

控制系统主要实现温度、压力、真空度及连接时间的控制,少数设备还可以实现位移测量及控制。温度测量采用镍铬-镍铝、钨-铑、铂-铂铑等热电偶,测量范围为293~2573K,控制精度范围为±(5~10)K。采用压力传感器测量施加的压力,并通过和给定压力比较进行调节。控制系统多采用计算机编程自动控制,可以实现连接参数显示、存储、打印等功能。

5.冷却系统

为了防止设备在高温下损坏,对扩散泵、感应加热线圈、电阻加热电极、辐射加热的炉体等应按照要求通水冷却。