CN204524535U - 一种活性金属扩散连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活性金属扩散连接装置，包括密封容器、压力机、底座和电阻炉，压力机设置在所述密封容器外，底座和电阻炉均设置在密封容器内，密封容器由外壳和顶盖组成，电阻炉安装在底座上，电阻炉内由下至上依次设置有模具和压板，模具由上模和下模组成，压板与压力机的压头之间设置有压力杆，压力杆穿出顶盖且通过压力杆密封座与顶盖密封，外壳通过管道连接有真空泵、阀门和惰性气源，外壳上安装有压力表，外壳的底部设置有热电偶，热电偶通过热电偶安装座安装在外壳上。本实用新型能有效防止活性金属熔体氧化吸气和元素挥发，使连接的两活性金属均匀扩散，确保连接效果，连接时间短，工作效率高，体积小，制作使用成本低。

Description

一种活性金属扩散连接装置

技术领域

本实用新型涉及一种扩散连接装置，尤其是涉及一种活性金属扩散连接装置。

背景技术

扩散连接是指相互接触的材料表面，在温度和压力的作用下相互靠近，局部发生塑性变形，原子间产生相互扩散，在界面处行的扩散层，从而实现可靠连接。扩散连接具有可连接其他连接方法难于连接的工件和材料，且连接接头质量好，一次可连接多个接头，以及可大面积连接等多种优势，因此具有很大的应用潜力。

在连接如镁、铝和锌等活性金属时，由于这些金属在高温下极易氧化，所以通常采用扩散连接装置。但是现有的金属扩散连接装置普遍存在以下缺点：(1)炉体抽真空困难，密封性差，所连接的活性金属极易氧化吸气并伴随有元素挥发现象；(2)操作复杂，需要输入好多程序；(3)连接时间长，连接一次大概需要一整天，工作效率低；(4)体积大，使用成本高；(5)故障率高，维修费用高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种活性金属扩散连接装置，其结构简单、设计合理且使用操作方便，能有效防止活性金属熔体氧化吸气和元素挥发，使连接的两活性金属均匀扩散，确保连接效果，连接时间短，工作效率高，体积小，制作使用成本低。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种活性金属扩散连接装置，其特征在于：包括密封容器、压力机、底座和电阻炉，所述压力机设置在所述密封容器外，所述底座和电阻炉均设置在所述密封容器内，所述密封容器由外壳和与外壳配合的顶盖组成，所述底座固定在外壳内底部，所述电阻炉安装在底座上，所述电阻炉内由下至上依次设置有模具和压板，所述模具由上模和与上模配合的下模组成，所述压板与压力机的压头之间设置有压力杆且通过压力机对压力杆施加压力，所述压力杆穿出顶盖且通过压力杆密封座与顶盖密封，所述外壳通过管道连接有真空泵、阀门和惰性气源，所述外壳上安装有压力表，所述外壳的底部设置有用于测量其内部温度的热电偶，所述热电偶通过热电偶安装座安装在外壳上。

上述的一种活性金属扩散连接装置，其特征在于：所述压力杆密封座包括上密封板和下密封板，所述上密封板和下密封板通过夹紧螺栓连接，所述上密封板和下密封板的中心均开有与压力杆配合的通孔，所述上密封板的下部中心处开有第一密封槽，所述第一密封槽内设置有O型密封圈，所述下密封板的下部中心处开有第二密封槽，所述第二密封槽内设置有唇形密封圈，所述上密封板和下密封板通过固定螺栓与顶盖固定连接。

上述的一种活性金属扩散连接装置，其特征在于：所述热电偶安装座包括固定筒和套筒，所述套筒的上端伸入固定筒且与固定筒卡接配合，所述套筒的上端与固定筒之间设置有密封圈，所述固定筒的上端穿入外壳内且与下模的底部接触，所述固定筒与外壳固定连接，所述热电偶穿过套筒和固定筒且上端与下模的底部接触。

上述的一种活性金属扩散连接装置，其特征在于：所述电阻炉外套设有保温棉套层，所述保温棉套层位于外壳内。

上述的一种活性金属扩散连接装置，其特征在于：所述惰性气源为氩气源。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单、设计合理且使用操作方便。

2、本实用新型通过压力杆密封座实现压力杆与顶盖之间的动密封，并采用抽真空和惰性气体保护方式，因此，能有效防止活性金属在炉体内高温环境下发生氧化吸气和元素挥发，使连接的两活性金属均匀扩散，确保连接效果。

3、本实用新型通过在外壳的底部设置热电偶，热电偶通过热电偶安装座安装在外壳上，不仅能实时测量加热温度，且避免了压力杆与热电偶之间相互干扰。

4、本实用新型在真空惰性气体保护下进行扩散连接，能大大缩短连接时间，提高工作效率，能减少能耗；采用电阻炉加热，使用安全可靠。

5、本实用新型体积小，散热小，安装拆卸方便，维修简单，制作使用成本低。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型压力杆密封座的结构示意图。

图3为本实用新型热电偶安装座的结构示意图。

附图标记说明:

1—热电偶；           2—套筒；           3—电阻炉；

4—压板；             5—上模；           6—下模；

7—压力表；           8—保温棉套层；     9—外壳；

10—上密封板；        11—底座；          12—热电偶安装座；

13—顶盖；            14—压力杆；        15—压力机；

16—压力杆密封座；    17—下密封板；      18—阀门；

19—真空泵；          20—惰性气源；      21—固定筒；

22—唇形密封圈；      23—固定螺栓；      24—O型密封圈；

25—通孔；            26—夹紧螺栓；      27—密封圈。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括密封容器、压力机15、底座11和电阻炉3，所述压力机15设置在所述密封容器外，所述底座11和电阻炉3均设置在所述密封容器内，所述密封容器由外壳9和与外壳9配合的顶盖13组成，所述底座11固定在外壳9内底部，所述电阻炉3安装在底座11上，所述电阻炉3内由下至上依次设置有模具和压板4，所述模具由上模5和与上模5配合的下模6组成，所述压板4与压力机15的压头之间设置有压力杆14且通过压力机15对压力杆14施加压力，所述压力杆14穿出顶盖13且通过压力杆密封座16与顶盖13密封，所述外壳9通过管道连接有真空泵19、阀门18和惰性气源20，所述外壳9上安装有压力表7，所述外壳9的底部设置有用于测量其内部温度的热电偶1，所述热电偶1通过热电偶安装座12安装在外壳9上。

如图2所示，所述压力杆密封座16包括上密封板10和下密封板17，所述上密封板10和下密封板17通过夹紧螺栓26连接，所述上密封板10和下密封板17的中心均开有与压力杆14配合的通孔25，所述上密封板10的下部中心处开有第一密封槽，所述第一密封槽内设置有O型密封圈24，所述下密封板17的下部中心处开有第二密封槽，所述第二密封槽内设置有唇形密封圈22，所述上密封板10和下密封板17通过固定螺栓23与顶盖13固定连接；设置压力杆密封座16实现了压力杆14与顶盖13之间的动密封，可确保密封容器的密封效果。

如图3所示，所述热电偶安装座12包括固定筒21和套筒2，所述套筒2的上端伸入固定筒21且与固定筒21卡接配合，所述套筒2的上端与固定筒21之间设置有密封圈27，所述固定筒21的上端穿入外壳9内且与下模6的底部接触，所述固定筒21与外壳9固定连接，所述热电偶1穿过套筒2和固定筒21且上端与下模6的底部接触；热电偶1通过热电偶安装座12安装在外壳9上，可避免压力杆与热电偶之间相互干扰。

如图1所示，所述电阻炉3外套设有保温棉套层8，所述保温棉套层8位于外壳9内，保温棉套层8的设置可防止电阻炉3的热量散失，确保对活性金属的加热效果。

本实施例中，所述惰性气源20为氩气源。

本实用新型的工作原理为：首先，打开顶盖13，将待扩散连接的两种活性金属置于下模6的凹槽处，将上模5与下模6相嵌合，并将热电偶1置于热电偶安装座12上；然后，将顶盖13合上，并拧紧夹紧螺栓26和固定螺栓23，使整个装置处于密封状态；再利用真空泵19对密封容器抽真空，之后，打开阀门18，向密封容器内通入惰性气体；其次，打开压力机15和电阻炉3，则压力机15的压头对压力杆14施加压力，通过压板4和上模5对活性金属施加压力；与此同时，电阻炉3加热上模5与下模6之间的活性金属，加热到指定温度并且保温一段时间后，切断电源；最后，等待模具冷却，打开顶盖13，分离上模5和下模6，即可得到已扩散连接的工件。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种活性金属扩散连接装置，其特征在于：包括密封容器、压力机(15)、底座(11)和电阻炉(3)，所述压力机(15)设置在所述密封容器外，所述底座(11)和电阻炉(3)均设置在所述密封容器内，所述密封容器由外壳(9)和与外壳(9)配合的顶盖(13)组成，所述底座(11)固定在外壳(9)内底部，所述电阻炉(3)安装在底座(11)上，所述电阻炉(3)内由下至上依次设置有模具和压板(4)，所述模具由上模(5)和与上模(5)配合的下模(6)组成，所述压板(4)与压力机(15)的压头之间设置有压力杆(14)且通过压力机(15)对压力杆(14)施加压力，所述压力杆(14)穿出顶盖(13)且通过压力杆密封座(16)与顶盖(13)密封，所述外壳(9)通过管道连接有真空泵(19)、阀门(18)和惰性气源(20)，所述外壳(9)上安装有压力表(7)，所述外壳(9)的底部设置有用于测量其内部温度的热电偶(1)，所述热电偶(1)通过热电偶安装座(12)安装在外壳(9)上。

2.按照权利要求1所述的一种活性金属扩散连接装置，其特征在于：所述压力杆密封座(16)包括上密封板(10)和下密封板(17)，所述上密封板(10)和下密封板(17)通过夹紧螺栓(26)连接，所述上密封板(10)和下密封板(17)的中心均开有与压力杆(14)配合的通孔(25)，所述上密封板(10)的下部中心处开有第一密封槽，所述第一密封槽内设置有O型密封圈(24)，所述下密封板(17)的下部中心处开有第二密封槽，所述第二密封槽内设置有唇形密封圈(22)，所述上密封板(10)和下密封板(17)通过固定螺栓(23)与顶盖(13)固定连接。

3.按照权利要求1或2所述的一种活性金属扩散连接装置，其特征在于：所述热电偶安装座(12)包括固定筒(21)和套筒(2)，所述套筒(2)的上端伸入固定筒(21)且与固定筒(21)卡接配合，所述套筒(2)的上端与固定筒(21)之间设置有密封圈(27)，所述固定筒(21)的上端穿入外壳(9)内且与下模(6)的底部接触，所述固定筒(21)与外壳(9)固定连接，所述热电偶(1)穿过套筒(2)和固定筒(21)且上端与下模(6)的底部接触。

4.按照权利要求1或2所述的一种活性金属扩散连接装置，其特征在于：所述电阻炉(3)外套设有保温棉套层(8)，所述保温棉套层(8)位于外壳(9)内。

5.按照权利要求1或2所述的一种活性金属扩散连接装置，其特征在于：所述惰性气源(20)为氩气源。