專利名稱：真空擴(kuò)散焊爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種特殊條件下進(jìn)行焊接的工藝設(shè)備，尤其涉及一種航空航天、電子、電力、軍事及國(guó)防領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的真空條件下擴(kuò)散焊接的工業(yè)電爐。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，航空航天、電子、電力、軍事及國(guó)防領(lǐng)域與科技領(lǐng)域?qū)α慵男阅苡兄芨叩囊?。尤其不希望零件的焊接接頭處的強(qiáng)度低而影響零件的性能。這種情況下多采用真空擴(kuò)散焊，真空擴(kuò)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(qiáng)度降低很小，可以焊接有色金屬及合金和難熔金屬，可以對(duì)異種材料進(jìn)行焊接。在應(yīng)用其它焊接方法不能或難于實(shí)現(xiàn)焊接的情況下，擴(kuò)散焊就成為一種有利的手段，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不可缺少的一項(xiàng)新的焊接工藝?？蓮V泛應(yīng)用于航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)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(chǎn)品的接頭質(zhì)量和使用壽命。在航空航天、電子、電力、能源工程、國(guó)防和軍事裝備等領(lǐng)域具有廣闊前景。
現(xiàn)在工業(yè)上應(yīng)用的真空擴(kuò)散焊爐，一般多為臥式爐。在上、下方分別設(shè)置一個(gè)油缸，油缸活塞桿前端伸入爐腔內(nèi)推動(dòng)壓頭對(duì)工件加壓?？刂茢U(kuò)散焊的重要參數(shù)是爐內(nèi)溫度、對(duì)工件的壓力與保溫保壓時(shí)間。其中對(duì)工件施加的壓力對(duì)擴(kuò)散焊的焊接質(zhì)量影響較大，壓力小則焊不牢，而壓力大工件容易變形。并且在焊接過程中由于溫度的變化與材料的性能的改變，工件區(qū)的壓力也在不斷變化。這就要求對(duì)油缸的壓力進(jìn)行不斷的調(diào)節(jié)，保持壓力的恒定，而對(duì)兩個(gè)油缸共同調(diào)節(jié)壓力的控制系統(tǒng)與控制過程都比較復(fù)雜。而且兩個(gè)油缸又很難實(shí)現(xiàn)同步調(diào)節(jié)，控制靈敏度低。同時(shí)這種結(jié)構(gòu)的壓力傳感器不可避免在設(shè)置于移動(dòng)的活塞桿上，由于活塞桿伸入爐體處要設(shè)置密封件，而移動(dòng)的活塞桿在密封件處存在較大的能量損耗(阻尼)，故控制精度較低。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種真空擴(kuò)散焊爐，控制設(shè)備與控制過程都比較簡(jiǎn)單，控制靈敏度高，控制精度高。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的真空擴(kuò)散焊爐的結(jié)構(gòu)由真空加熱爐體、加壓裝置與壓力控制裝置組成；其特征在于加壓裝置由靜止壓頭、移動(dòng)壓頭、傳感器與支撐體組成，靜止壓頭安裝于真空加熱爐體的上方的支撐體上，靜止壓頭與支撐體聯(lián)接處設(shè)置有傳感器，靜止壓頭下端的壓桿伸入真空加熱爐體中；移動(dòng)壓頭由工作油缸與頂桿組成，工作油缸安裝于真空加熱爐體的下方的支撐體上，頂桿伸入真空加熱爐體中；另外，在壓桿和真空加熱爐體與頂桿和真空加熱爐體間均設(shè)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桿由耐熱壓頭與上連接桿組成；耐熱壓頭伸入真空加熱爐體內(nèi)，上連接桿伸出真空加熱爐體外。
其中所述的移動(dòng)壓頭的頂桿由耐熱頂柱與下支桿組成；耐熱頂柱伸入真空加熱爐體內(nèi)，下支桿伸出真空加熱爐體外與工作油缸的活塞桿相連。
其中所述的傳感器由浮動(dòng)探頭、固定探頭與連接導(dǎo)桿組成；固定探頭與連接導(dǎo)桿固定于支撐體的上方橫梁上，浮動(dòng)探頭安裝于連接導(dǎo)桿上，可以沿連接導(dǎo)桿上下移動(dòng)。
其中所述的上連接桿與下支桿中設(shè)有冷卻系統(tǒng)。
其中所述的壓力控制裝置由油缸前腔給油單元、油缸后腔給油單元、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，油缸后腔給油單元連接工作油缸的后腔，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后腔給油單元向工作油缸的前、后腔供油。
所述的油缸前腔給油單元由比例溢流閥一、可調(diào)單向節(jié)流閥一、可調(diào)單向節(jié)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(lián)可調(diào)單向節(jié)流閥一與可控單向閥一后與工作油缸的前腔相連，可調(diào)單向節(jié)流閥二連接控制油路控制可調(diào)單向節(jié)流閥一。
所述的油缸后腔給油單元由比例溢流閥二、可調(diào)單向節(jié)流閥三、可調(diào)單向節(jié)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(lián)可調(diào)單向節(jié)流閥三與可控單向閥二后與工作油缸的的后腔相連，單向閥與比例溢流閥二并聯(lián)，可調(diào)單向節(jié)流閥四連接控制油路控制可調(diào)單向節(jié)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(shè)有蓄能器。
由上述方案可以得知，本實(shí)用新型所述的真空擴(kuò)散焊爐，其結(jié)構(gòu)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(dòng)壓頭、傳感器與支撐體組成，靜止壓頭安裝于真空加熱爐體的上方的支撐體上，靜止壓頭與支撐體聯(lián)接處設(shè)置有傳感器，靜止壓頭下端的壓桿伸入真空加熱爐體中。由于在靜止壓頭處設(shè)置傳感器，避免移動(dòng)件在密封件處較大的能量損耗，故控制精度較高。移動(dòng)壓頭由工作油缸與頂桿組成，工作油缸安裝于真空加熱爐體的下方的支撐體上，頂桿伸入真空加熱爐體中；因?yàn)橹挥幸粋€(gè)工作油缸，通過對(duì)工作油缸的前、后腔的壓力控制來實(shí)現(xiàn)同步調(diào)節(jié)，控制靈敏度高，保壓時(shí)間長(zhǎng)。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的壓力控制裝置原理示意圖；具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖敘述如下如圖1所示的真空擴(kuò)散焊爐，其結(jié)構(gòu)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(dòng)壓頭、傳感器與支撐體組成，其中靜止壓頭下端的壓桿由耐熱壓頭1與上連接桿2組成，耐熱壓頭1伸入真空加熱爐體內(nèi)，上連接桿2伸出真空加熱爐體外；移動(dòng)壓頭由工作油缸20與頂桿組成，工作油缸20安裝于真空加熱爐體的下方的支撐體上，頂桿由耐熱頂柱3與下支桿4組成，耐熱頂柱3伸入真空加熱爐體內(nèi)，下支桿4伸出真空加熱爐體外與工作油缸20的活塞桿相連；傳感器由浮動(dòng)探頭5、固定探頭6與連接導(dǎo)桿7組成；固定探頭6與連接導(dǎo)桿7固定于支撐體的上方橫梁上，浮動(dòng)探頭5安裝于連接導(dǎo)桿7上，可以沿連接導(dǎo)桿7上下移動(dòng)。靜止壓頭上端與浮動(dòng)探頭5相連。另外，在上連接桿2和真空加熱爐體與下支桿4和真空加熱爐體間均設(shè)置有密封裝置。在受力時(shí)靜止壓頭向上移動(dòng)，使浮動(dòng)探頭5沿連接導(dǎo)桿7向上移動(dòng)與固定探頭6接觸，傳感器正常工作。在工作過程中由于上連接桿2靜止不動(dòng)，故在上連接桿2和真空加熱爐體間的密封件不會(huì)產(chǎn)生力的損耗，因此傳感器所測(cè)得的數(shù)據(jù)比較精確。
如圖2所示，壓力控制裝置由油缸前腔給油單元、油缸后腔給油單元、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，油缸后腔給油單元連接工作油缸20后腔，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后腔給油單元向工作油缸24的前、后腔供油。
上述的油缸前腔給油單元由比例溢流閥一8、可調(diào)單向節(jié)流閥一9、可調(diào)單向節(jié)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(lián)可調(diào)單向節(jié)流閥一9與可控單向閥一11后與工作油缸20前腔相連，可調(diào)單向節(jié)流閥二10連接控制油路控制可調(diào)單向節(jié)流閥一9。
上述的油缸后腔給油單元由比例溢流閥二12、可調(diào)單向節(jié)流閥三13、可調(diào)單向節(jié)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(lián)可調(diào)單向節(jié)流閥三9與可控單向閥二15后與工作油缸20的后腔相連，單向閥16與比例溢流閥二12并聯(lián)，可調(diào)單向節(jié)流閥四14連接控制油路控制可調(diào)單向節(jié)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，供油部份工作后，電磁閥一17與電磁閥二18分別動(dòng)作，油壓系統(tǒng)經(jīng)油缸前腔給油單元與油缸后腔給油單元給工作油缸20的前、后腔同時(shí)供油，因預(yù)先設(shè)置好工作壓力，經(jīng)比例溢流閥一8與比例溢流閥二12后的油壓的不同，故工作油缸20的活塞桿上升壓緊工件，保壓過程中，也是經(jīng)油缸前腔給油單元與油缸后腔給油單元給工作油缸20的前、后腔同時(shí)供油，由電控部份根據(jù)傳感器的電信號(hào)與預(yù)先設(shè)置好的壓力參數(shù)，控制比例溢流閥一8與比例溢流閥二12的狀態(tài)，保持壓力不變。壓力控制裝置中還設(shè)有蓄能器19可以在油泵不工作的情況下少量給系統(tǒng)供油。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種真空擴(kuò)散焊爐，其結(jié)構(gòu)由真空加熱爐體、加壓裝置與壓力控制裝置組成；其特征在于加壓裝置由靜止壓頭、移動(dòng)壓頭、傳感器與支撐體組成，靜止壓頭安裝于真空加熱爐體的上方的支撐體上，靜止壓頭與支撐體聯(lián)接處設(shè)置有傳感器，靜止壓頭下端的壓桿伸入真空加熱爐體中；移動(dòng)壓頭由工作油缸(20)與頂桿組成，工作油缸(20)安裝于真空加熱爐體的下方的支撐體上，頂桿伸入真空加熱爐體中；另外，在壓桿和真空加熱爐體與頂桿和真空加熱爐體間均設(shè)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(jù)權(quán)利要求1所述的真空擴(kuò)散焊爐，其特征在于所述的靜止壓頭的壓桿由耐熱壓頭(1)與上連接桿(2)組成；耐熱壓頭(1)伸入真空加熱爐體內(nèi)，上連接桿(2)伸出真空加熱爐體外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空擴(kuò)散焊爐，其特征在于所述的移動(dòng)壓頭的頂桿由耐熱頂柱(3)與下支桿(4)組成；耐熱頂柱(3)伸入真空加熱爐體內(nèi)，下支桿(4)伸出真空加熱爐體外與工作油缸(20)的活塞桿相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空擴(kuò)散焊爐，其特征在于所述的傳感器由浮動(dòng)探頭(5)、固定探頭(6)與連接導(dǎo)桿(7)組成；固定探頭(6)與連接導(dǎo)桿(7)固定于支撐體的上方橫梁上，浮動(dòng)探頭(5)安裝于連接導(dǎo)桿(7)上，可以沿連接導(dǎo)桿(7)上下移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的真空擴(kuò)散焊爐，其特征在于所述的上連接桿(2)與下支桿(4)中設(shè)有冷卻系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空擴(kuò)散焊爐，其特征在于所述的壓力控制裝置由油缸前腔給油單元、油缸后腔給油單元、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，油缸后腔給油單元連接工作油缸(20)的后腔，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后腔給油單元向工作油缸(20)的前、后腔供油。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的真空擴(kuò)散焊爐，其特征在于所述的油缸前腔給油單元由比例溢流閥一(8)、可調(diào)單向節(jié)流閥一(9)、可調(diào)單向節(jié)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(lián)可調(diào)單向節(jié)流閥一(9)與可控單向閥一(11)后與工作油缸(20)的前腔相連，可調(diào)單向節(jié)流閥二(10)連接控制油路控制可調(diào)單向節(jié)流閥一(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的真空擴(kuò)散焊爐，其特征在于所述的油缸后腔給油單元由比例溢流閥二(12)、可調(diào)單向節(jié)流閥三(13)、可調(diào)單向節(jié)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(lián)可調(diào)單向節(jié)流閥三(9)與可控單向閥二(15)后與工作油缸(20)的的后腔相連，單向閥(16)與比例溢流閥二(12)并聯(lián)，可調(diào)單向節(jié)流閥四(14)連接控制油路控制可調(diào)單向節(jié)流閥三(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6真空擴(kuò)散焊爐，其特征在于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(jù)權(quán)利要求1或7真空擴(kuò)散焊爐，其特征在于所述的壓力控制裝置中還設(shè)有蓄能器(19)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種特殊條件下進(jìn)行焊接的工藝設(shè)備，尤其涉及一種航空航天、電子、電力、軍事及國(guó)防領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的真空條件下擴(kuò)散焊接的工業(yè)電爐。其結(jié)構(gòu)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(dòng)壓頭、傳感器與支撐體組成，靜止壓頭與支撐體聯(lián)接處設(shè)置有傳感器，靜止壓頭下端的壓桿伸入真空加熱爐體中。由于在靜止壓頭處設(shè)置傳感器，避免移動(dòng)件在密封件處較大的能量損耗，故控制精度較高。移動(dòng)壓頭由工作油缸與頂桿組成，工作油缸安裝于真空加熱爐體的下方的支撐體上，頂桿伸入真空加熱爐體中；因?yàn)橹挥幸粋€(gè)工作油缸，通過對(duì)工作油缸的前、后腔的壓力控制來實(shí)現(xiàn)同步調(diào)節(jié)，控制靈敏度高，保壓時(shí)間長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B23K20/00GK2661356SQ20032010351
公開日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月21日
發(fā)明者李文江 申請(qǐng)人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司