真空擴散焊爐的製作方法
2023-10-30 23:18:22
專利名稱：真空擴散焊爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種特殊條件下進行焊接的工藝設備，尤其涉及一種航空航天、電子、電力、軍事及國防領域內應用的真空條件下擴散焊接的工業電爐。
背景技術：
隨著科學技術的發展，航空航天、電子、電力、軍事及國防領域與科技領域對零件的性能有著很高的要求。尤其不希望零件的焊接接頭處的強度低而影響零件的性能。這種情況下多採用真空擴散焊，真空擴散焊具有被焊零件不溶化，加熱溫度較低，焊接壓力小，焊接接頭處的強度降低很小，可以焊接有色金屬及合金和難熔金屬，可以對異種材料進行焊接。在應用其它焊接方法不能或難於實現焊接的情況下，擴散焊就成為一種有利的手段，是現代科學技術不可缺少的一項新的焊接工藝。可廣泛應用於航空渦輪發動機葉片、冷凝器、火箭燃料泵葉輪、離子加速器冷卻板等，可大大提高產品的接頭質量和使用壽命。在航空航天、電子、電力、能源工程、國防和軍事裝備等領域具有廣闊前景。
現在工業上應用的真空擴散焊爐，一般多為臥式爐。在上、下方分別設置一個油缸，油缸活塞杆前端伸入爐腔內推動壓頭對工件加壓。控制擴散焊的重要參數是爐內溫度、對工件的壓力與保溫保壓時間。其中對工件施加的壓力對擴散焊的焊接質量影響較大，壓力小則焊不牢，而壓力大工件容易變形。並且在焊接過程中由於溫度的變化與材料的性能的改變，工件區的壓力也在不斷變化。這就要求對油缸的壓力進行不斷的調節，保持壓力的恆定，而對兩個油缸共同調節壓力的控制系統與控制過程都比較複雜。而且兩個油缸又很難實現同步調節，控制靈敏度低。同時這種結構的壓力傳感器不可避免在設置於移動的活塞杆上，由於活塞杆伸入爐體處要設置密封件，而移動的活塞杆在密封件處存在較大的能量損耗(阻尼)，故控制精度較低。
實用新型內容本實用新型的目的是設計一種真空擴散焊爐，控制設備與控制過程都比較簡單，控制靈敏度高，控制精度高。
本實用新型的目的是這樣實現的真空擴散焊爐的結構由真空加熱爐體、加壓裝置與壓力控制裝置組成；其特徵在於加壓裝置由靜止壓頭、移動壓頭、傳感器與支撐體組成，靜止壓頭安裝於真空加熱爐體的上方的支撐體上，靜止壓頭與支撐體聯接處設置有傳感器，靜止壓頭下端的壓杆伸入真空加熱爐體中；移動壓頭由工作油缸與頂杆組成，工作油缸安裝於真空加熱爐體的下方的支撐體上，頂杆伸入真空加熱爐體中；另外，在壓杆和真空加熱爐體與頂杆和真空加熱爐體間均設置有密封裝置；壓力控制裝置控制工作油缸的工作。
其中所述的靜止壓頭的壓杆由耐熱壓頭與上連接杆組成；耐熱壓頭伸入真空加熱爐體內，上連接杆伸出真空加熱爐體外。
其中所述的移動壓頭的頂杆由耐熱頂柱與下支杆組成；耐熱頂柱伸入真空加熱爐體內，下支杆伸出真空加熱爐體外與工作油缸的活塞杆相連。
其中所述的傳感器由浮動探頭、固定探頭與連接導杆組成；固定探頭與連接導杆固定於支撐體的上方橫梁上，浮動探頭安裝於連接導杆上，可以沿連接導杆上下移動。
其中所述的上連接杆與下支杆中設有冷卻系統。
其中所述的壓力控制裝置由油缸前腔給油單元、油缸後腔給油單元、壓力控制單元以及油泵、油箱、過濾器、溢流閥、壓力表等液壓油路附件和電控部份組成；油缸前腔給油裝單元接工作油缸的前腔，油缸後腔給油單元連接工作油缸的後腔，電控部份通過壓力控制單元控制油缸前腔給油單元與油缸後腔給油單元向工作油缸的前、後腔供油。
所述的油缸前腔給油單元由比例溢流閥一、可調單向節流閥一、可調單向節流閥二、可控單向閥一及連接油路組成，比例溢流閥一依次串聯可調單向節流閥一與可控單向閥一後與工作油缸的前腔相連，可調單向節流閥二連接控制油路控制可調單向節流閥一。
所述的油缸後腔給油單元由比例溢流閥二、可調單向節流閥三、可調單向節流閥四、可控單向閥二、單向閥及連接油路組成，比例溢流閥二依次串聯可調單向節流閥三與可控單向閥二後與工作油缸的的後腔相連，單向閥與比例溢流閥二並聯，可調單向節流閥四連接控制油路控制可調單向節流閥三。
其中所述的壓力控制單元由電磁閥一與電磁閥二組成。
所述的壓力控制裝置中還設有蓄能器。
由上述方案可以得知，本實用新型所述的真空擴散焊爐，其結構由真空加熱爐體、加壓裝置與壓力控制裝置組成；加壓裝置由靜止壓頭、移動壓頭、傳感器與支撐體組成，靜止壓頭安裝於真空加熱爐體的上方的支撐體上，靜止壓頭與支撐體聯接處設置有傳感器，靜止壓頭下端的壓杆伸入真空加熱爐體中。由於在靜止壓頭處設置傳感器，避免移動件在密封件處較大的能量損耗，故控制精度較高。移動壓頭由工作油缸與頂杆組成，工作油缸安裝於真空加熱爐體的下方的支撐體上，頂杆伸入真空加熱爐體中；因為只有一個工作油缸，通過對工作油缸的前、後腔的壓力控制來實現同步調節，控制靈敏度高，保壓時間長。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的壓力控制裝置原理示意圖；具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
結合附圖敘述如下如圖1所示的真空擴散焊爐，其結構由真空加熱爐體、加壓裝置與壓力控制裝置組成。加壓裝置由靜止壓頭、移動壓頭、傳感器與支撐體組成，其中靜止壓頭下端的壓杆由耐熱壓頭1與上連接杆2組成，耐熱壓頭1伸入真空加熱爐體內，上連接杆2伸出真空加熱爐體外；移動壓頭由工作油缸20與頂杆組成，工作油缸20安裝於真空加熱爐體的下方的支撐體上，頂杆由耐熱頂柱3與下支杆4組成，耐熱頂柱3伸入真空加熱爐體內，下支杆4伸出真空加熱爐體外與工作油缸20的活塞杆相連；傳感器由浮動探頭5、固定探頭6與連接導杆7組成；固定探頭6與連接導杆7固定於支撐體的上方橫梁上，浮動探頭5安裝於連接導杆7上，可以沿連接導杆7上下移動。靜止壓頭上端與浮動探頭5相連。另外，在上連接杆2和真空加熱爐體與下支杆4和真空加熱爐體間均設置有密封裝置。在受力時靜止壓頭向上移動，使浮動探頭5沿連接導杆7向上移動與固定探頭6接觸，傳感器正常工作。在工作過程中由於上連接杆2靜止不動，故在上連接杆2和真空加熱爐體間的密封件不會產生力的損耗，因此傳感器所測得的數據比較精確。
如圖2所示，壓力控制裝置由油缸前腔給油單元、油缸後腔給油單元、壓力控制單元以及油泵、油箱、過濾器、溢流閥、壓力表等液壓油路附件和電控部份組成；油缸前腔給油裝單元接工作油缸20前腔，油缸後腔給油單元連接工作油缸20後腔，電控部份通過壓力控制單元控制油缸前腔給油單元與油缸後腔給油單元向工作油缸24的前、後腔供油。
上述的油缸前腔給油單元由比例溢流閥一8、可調單向節流閥一9、可調單向節流閥二10、可控單向閥一11及連接油路組成，比例溢流閥一8依次串聯可調單向節流閥一9與可控單向閥一11後與工作油缸20前腔相連，可調單向節流閥二10連接控制油路控制可調單向節流閥一9。
上述的油缸後腔給油單元由比例溢流閥二12、可調單向節流閥三13、可調單向節流閥四14、可控單向閥二15、單向閥16及連接油路組成，比例溢流閥二12依次串聯可調單向節流閥三9與可控單向閥二15後與工作油缸20的後腔相連，單向閥16與比例溢流閥二12並聯，可調單向節流閥四14連接控制油路控制可調單向節流閥三13。
上述的壓力控制單元由電磁閥一17與電磁閥二18組成。
在壓力控制過程中，供油部份工作後，電磁閥一17與電磁閥二18分別動作，油壓系統經油缸前腔給油單元與油缸後腔給油單元給工作油缸20的前、後腔同時供油，因預先設置好工作壓力，經比例溢流閥一8與比例溢流閥二12後的油壓的不同，故工作油缸20的活塞杆上升壓緊工件，保壓過程中，也是經油缸前腔給油單元與油缸後腔給油單元給工作油缸20的前、後腔同時供油，由電控部份根據傳感器的電信號與預先設置好的壓力參數，控制比例溢流閥一8與比例溢流閥二12的狀態，保持壓力不變。壓力控制裝置中還設有蓄能器19可以在油泵不工作的情況下少量給系統供油。
以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
權利要求1.一種真空擴散焊爐，其結構由真空加熱爐體、加壓裝置與壓力控制裝置組成；其特徵在於加壓裝置由靜止壓頭、移動壓頭、傳感器與支撐體組成，靜止壓頭安裝於真空加熱爐體的上方的支撐體上，靜止壓頭與支撐體聯接處設置有傳感器，靜止壓頭下端的壓杆伸入真空加熱爐體中；移動壓頭由工作油缸(20)與頂杆組成，工作油缸(20)安裝於真空加熱爐體的下方的支撐體上，頂杆伸入真空加熱爐體中；另外，在壓杆和真空加熱爐體與頂杆和真空加熱爐體間均設置有密封裝置；壓力控制裝置控制工作油缸(20)的工作。
2.根據權利要求1所述的真空擴散焊爐，其特徵在於所述的靜止壓頭的壓杆由耐熱壓頭(1)與上連接杆(2)組成；耐熱壓頭(1)伸入真空加熱爐體內，上連接杆(2)伸出真空加熱爐體外。
3.根據權利要求1所述的真空擴散焊爐，其特徵在於所述的移動壓頭的頂杆由耐熱頂柱(3)與下支杆(4)組成；耐熱頂柱(3)伸入真空加熱爐體內，下支杆(4)伸出真空加熱爐體外與工作油缸(20)的活塞杆相連。
4.根據權利要求1所述的真空擴散焊爐，其特徵在於所述的傳感器由浮動探頭(5)、固定探頭(6)與連接導杆(7)組成；固定探頭(6)與連接導杆(7)固定於支撐體的上方橫梁上，浮動探頭(5)安裝於連接導杆(7)上，可以沿連接導杆(7)上下移動。
5.根據權利要求1、2或3所述的真空擴散焊爐，其特徵在於所述的上連接杆(2)與下支杆(4)中設有冷卻系統。
6.根據權利要求1所述的真空擴散焊爐，其特徵在於所述的壓力控制裝置由油缸前腔給油單元、油缸後腔給油單元、壓力控制單元以及油泵、油箱、過濾器、溢流閥、壓力表等液壓油路附件和電控部份組成；油缸前腔給油裝單元接工作油缸(20)的前腔，油缸後腔給油單元連接工作油缸(20)的後腔，電控部份通過壓力控制單元控制油缸前腔給油單元與油缸後腔給油單元向工作油缸(20)的前、後腔供油。
7.根據權利要求1或6所述的真空擴散焊爐，其特徵在於所述的油缸前腔給油單元由比例溢流閥一(8)、可調單向節流閥一(9)、可調單向節流閥二(10)、可控單向閥一(11)及連接油路組成，比例溢流閥一(8)依次串聯可調單向節流閥一(9)與可控單向閥一(11)後與工作油缸(20)的前腔相連，可調單向節流閥二(10)連接控制油路控制可調單向節流閥一(9)。
8.根據權利要求1或6所述的真空擴散焊爐，其特徵在於所述的油缸後腔給油單元由比例溢流閥二(12)、可調單向節流閥三(13)、可調單向節流閥四(14)、可控單向閥二(15)、單向閥(16)及連接油路組成，比例溢流閥二(12)依次串聯可調單向節流閥三(9)與可控單向閥二(15)後與工作油缸(20)的的後腔相連，單向閥(16)與比例溢流閥二(12)並聯，可調單向節流閥四(14)連接控制油路控制可調單向節流閥三(13)。
9.根據權利要求1或6真空擴散焊爐，其特徵在於所述的壓力控制單元由電磁閥一(17)與電磁閥二(18)組成。
10.根據權利要求1或7真空擴散焊爐，其特徵在於所述的壓力控制裝置中還設有蓄能器(19)。
專利摘要本實用新型涉及一種特殊條件下進行焊接的工藝設備，尤其涉及一種航空航天、電子、電力、軍事及國防領域內應用的真空條件下擴散焊接的工業電爐。其結構由真空加熱爐體、加壓裝置與壓力控制裝置組成；加壓裝置由靜止壓頭、移動壓頭、傳感器與支撐體組成，靜止壓頭與支撐體聯接處設置有傳感器，靜止壓頭下端的壓杆伸入真空加熱爐體中。由於在靜止壓頭處設置傳感器，避免移動件在密封件處較大的能量損耗，故控制精度較高。移動壓頭由工作油缸與頂杆組成，工作油缸安裝於真空加熱爐體的下方的支撐體上，頂杆伸入真空加熱爐體中；因為只有一個工作油缸，通過對工作油缸的前、後腔的壓力控制來實現同步調節，控制靈敏度高，保壓時間長。
文檔編號B23K20/00GK2661356SQ20032010351
公開日2004年12月8日 申請日期2003年11月21日 優先權日2003年11月21日
發明者李文江 申請人:北京七星華創電子股份有限公司