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      固態擴散焊夾具
      發布時間:2022-12-08

      本文領域涉及固態焊接裝置,更具體地說,涉及一種擴散焊接裝置和微焊接夾具,用于焊接基材,其中金屬板層壓在多層中,與熔焊不同,它是一種使基材保持固態并將其集成的技術。該技術通過最小化或防止基材熔化并[敏感詞]限度地減少接頭缺陷的發生來保留基材的固有特性,從而[敏感詞]限度地提高集成部件的特性。
      而在高科技產業中,固態焊接技術得到了很大的發展和發展。因此,可以連接無法粘合的材料,形狀復雜,高質量和高精度的材料 這種固態接合技術包括使用摩擦熱的摩擦連接,使用[敏感詞]金屬的釬焊以及使用原子擴散現象的擴散焊接。擴散焊接是一種在固態下焊接的方法,通過施加水壓使基材在高溫下不會引起大的塑性變形,而不會熔化基材。另一方面,擴散焊接技術包括超塑性形成,然而,在這種擴散焊接中,應在高溫下保持高壓。此時,通過使用壓力機或氣體形成高壓。在使用氣體形成高壓的情況下,需要大容量的液壓機來保持氣體的氣密性并對其進行加壓,并且很難均勻地壓制基材。發明概述的目的是提供一種擴散焊接和超細模具,該模具能夠保持氣密性,無需大容量液壓機即可形成高壓并對基材施加均勻的壓力。[敏感詞]將描述優點,并通過本發明的實施例來理解這些優點。

      為了實現上述目的,本文提供一種擴散焊接和超細鑄造夾具,包括上夾具、中夾具和下夾具,其中上端固定在上夾具上,楔形連桿具有在其中形成的嚙合槽,所述連桿穿透中下夾具;連接到楔形聯軸器槽的楔塊,用于固定下夾具,使下夾具不會與連桿脫落;密封容器和用于對基材施加壓力以用于擴散粘結層壓在定心夾具中,其中連桿具有梯形橫截面的楔形連接槽,并且連桿和楔塊由鎳合金形成封閉夾具可以包括具有類似于基材橫截面形狀的底板, 底板可以具有與基材相似的形狀。上板具有與下板相同的形狀和尺寸,并在其中心形成通孔,以便氣體可以通過該孔;中間板位于底板和頂板之間,并在底板的中心部分具有可以儲存氣體的空間,并且頂板和底板焊接在一起。
      此外,封閉容器可以由與用于擴散焊接的基材相同的材料制成。實施的[敏感詞]模式 在下文中,將參照附圖對的優選實施例進行詳細描述。在此之前,圖1所示的連桿和楔塊的透視圖。圖1和圖2示出了參照圖1的交叉夾具,根據本發明實施例的擴散粘結和超細夾具100包括上夾具110、中間夾具120和下夾具130,楔形夾具150耦合到楔形聯軸器槽141和用于向基材180施加壓力的密封容器160。上部夾具110設置有成型氣體并將惰性氣體引入注射路徑111,然后注入到封閉容器160中以壓制模壓母材180。所述惰性氣體可以是氬氣,但不限于此。中心夾具120,其中放置待擴散焊接的基材180,設置在上夾具110下方,密封板170設置在上夾具110和中間夾具120之間,以密封和分離上夾具110和中夾具120。
      所述基座180可以由以下部分組成: 優選地,所述金屬板材料經化學洗滌、機械拋光等處理以維護表面干凈。下部夾具130具有保護性氣體注入路徑131形成在中心夾具120的下部。下夾具130具有在其中形成的保護氣體注入路徑131。保護氣體用于防止金屬在沖壓成型過程中被氧化。連桿140在其下端形成楔形耦合槽141,楔塊150可以耦合到楔塊嚙合槽141,以連接下夾具130和下夾具130。楔塊150固定在上夾具110上并穿過中下夾具120,楔形接頭槽141的橫截面可以具有梯形形狀,使得楔形接頭槽141與上夾具110緊密接觸,從而不與連桿140分離。楔塊150沿楔形接頭槽141的斜面向連桿140的上端移動,因為楔塊150與楔形接頭槽141深度耦合,連桿140和楔塊150優選由鎳合金耐熱鋼制成,但本發明不限于此。當使用連桿140和楔塊150使上、中、下夾具110、120和130彼此緊密接觸時,高溫高壓中心夾具120和下夾具130可以一體形成。此外,中心夾具120和下夾具130可以整體形成。因此,可以更有效地保持擴散粘結和超細成形夾具100的氣密性,并且可以進一步增強擴散粘結的穩定性和質量的密封容器的透視圖封閉容器160與下板163和下板163具有相同的形狀和尺寸,其形狀類似于基材180的橫截面, (未示出)在上板161的中心和位于下板163和上板161之間的中心板162形成,上、中、下板161、162和163可以焊接在一起。這里,焊接方法優選TIG(鎢極惰性氣體)焊接,但不限于此。當使用TIG(鎢極惰性氣體)焊接時,優選使用中間板162作為填充金屬來連接上下板161和163。填充金屬是通過焊接熱熔化并連接母材的金屬。在一般焊接中,焊條用作填充金屬。
      此外,成型氣體流入密閉容器160的上板161中,管道165可以定位在形成通孔的部分,以便可以在基材180中形成通孔。此外,將高壓成型氣體引入封閉容器160的內部使封閉容器160充氣,使得封閉容器160的內部充滿母材料180。此時,由于基體向所有方向施加恒定的壓力,基體材料180在壓制表面上接收均勻的壓力。以鈦合金Ti-6Al-4V制成的2.04mm厚的板作為擴散粘結材料,將直徑為120 mm的超-2塊切割片切割成上板構件161和下板構件163。千恩,將鈦合金板材切割成內徑為100毫米和外徑為130毫米的環形,以制備中間板件162。在上板161上鉆一個直徑為5mm的孔用于氣體注入,并通過TIG焊接固定管道165。將中間板162放置在上板161和下板163之間并進行TIG焊接以形成封閉容器160。將厚度為2.04毫米的鈦合金Ti-6AL-4V制成的板材50張切割成直徑為100毫米的圓盤形狀,并將該片材的表面進行化學清洗,然后依次堆疊在中心夾具120上。上、中、下夾具110、120和130與連桿140和楔塊150耦合后,封閉的容器160定位在中心夾具120的上部。此時,連桿140和楔塊150由鉻鎳鐵合金625合金制成,即使在高溫下也能保持強度。將上下夾具110和130的空氣通過使用真空泵將擴散粘結和表面模具100加熱到約800°C來除去。然后,將40巴或更低的氬氣注入密閉容器160中。當擴散焊接和超細模具100的溫度達到約875°C時,保持40巴或更低的壓力約30分鐘,除去氣體壓力,并逐漸降低溫度以冷卻爐膛。,下夾具130的內部通過使用保護氣體保持真空或還原狀態,以使鈦金屬板不被氧化。整體完成結構的接合面的顯微結構 可以看出鍵合表面沒有細小裂紋或氣孔等缺陷,在固態下通過原子擴散和晶界運動實現了完全擴散焊接。


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