CC BY
11Перспективные материалы и технологии в аэрокосмической отрасли
УДК 666.655
А. Н. Дубиненко, Н. Н. Шерстюк, В. О. Касаткин
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРОЦЕССА ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ В ВАКУУМЕ
В исследовательской лаборатории необходимо выполнять сварку образцов различной конфигурации и размера. Замена индуктора будет сопряжена со значительными затратами времени на его изготовление и перенастройку. Поэтому наиболее перспективно использование металлических водоохлаждаемых концентраторов, представляющих собой разъемный корпус, внешняя поверхность которого повторяет форму индуктора, а внутренняя - изделия.
Метод диффузионной сварки в вакууме имеет ряд важных преимуществ: позволяет получать соединения разнородных металлов, отличающихся по своим физико-химическим свойствам, которые невозможно получить другим способом, изготавливать изделия из многослойных композитных материалов. Расход энергии при диффузионной сварке в 4...6 раз меньше, чем при сварке плавлением и при контактной сварке. Диффузионная сварка гигиенична: нет вредных излучений, брызг металла, мелкодисперсной пыли, как при многих других способах сварки. Но главное преимущество диффузионной сварки - это возможность образования соединений с минимальной деформацией деталей, не превышающей 5 %.
Недостатки диффузионной сварки - дополнительные затраты времени на высокоточную сборку заготовок и вакуумирование камеры, в которой производится сварка.
Затраты времени при диффузионной сварке складываются из времени сборки заготовок, вакуумирова-ния камеры, нагрева и охлаждения.
В настоящее время промышленностью выпускаются установки для диффузионной сварки, оснащенные несколькими камерами, что позволяет одновременно производить сборку, вакуумирование и сварку. Также широко применяются приспособления для сварки нескольких образцов одновременно.
Для сокращения времени нагрева вместо малопроизводительного радиационного нагрева широко применяют нагрев токами высоких частот. Данный способ характеризуется высокой производительностью и возможностью нагрева выше 1,5 тысяч градусов. Из
недостатков следует отметить возможность нагрева исключительно токопроводящих материалов. Также для равномерного нагрева сечения необходимо обеспечить равное удаление витков индуктора от поверхности изделия. Кроме того, установка для нагрева токами высоких частот позволяет нагревать образцы с индуктивностью, колеблющейся в определенном интервале, для расширения которого необходимо изменить емкость согласующего устройства.
В исследовательской лаборатории необходимо выполнять сварку образцов различной конфигурации и размера. Замена индуктора будет сопряжена со значительными затратами времени на его изготовление и перенастройкой согласующего устройства. Поэтому наиболее перспективно использование металлических водоохлаждаемых концентраторов, представляющих собой разъемный корпус, внешняя поверхность которого повторяет форму индуктора, а внутренняя - изделия. Этот способ не только позволяет обеспечивать равномерный нагрев сечения, но и регулировать ширину зоны тепловлажения.
В настоящее время в лаборатории диффузионной сварки кафедры сварки летательных аппаратов СибГАУ произведена модернизация установки СВДУ-50, в ходе которой был установлен насос НВР 16Д, позволяющий значительно сократить время вакуумирова-ния. Также установка будет оснащена современным источником индукционного нагрева, оснащенным сменными индукторами, закладными концентраторами и трансформатором с возможностью ступенчатой регулировки коэффициента трансформации.
A. H. Dubinenko, N. N. Sherstyk, V. O. Kasatkin Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk
WAYS OF PRODUCTIVITY INCREASE OF THE DIFFUSIVE WELDING PROCESS IN VACUUM
In the research laboratory it is necessary to carry out welding of samples of various configuration and size. Inductor replacement will result in considerable loss of time for its manufacturing and change-over. So the most effective way is to use metal water cooled concentrators representing the demountable case the external surface of which imitates the inductor form, and the internal surface - the product form.
© Дубиненко А. Н., Шерстюк Н. Н., Касаткин В. О., 2010
