本文領(lǐng)域涉及固態(tài)焊接裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種擴(kuò)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(tài)并將其集成的技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)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(fā)生來(lái)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(chǎn)業(yè)中，固態(tài)焊接技術(shù)得到了很大的發(fā)展和發(fā)展。因此，可以連接無(wú)法粘合的材料，形狀復(fù)雜，高質(zhì)量和高精度的材料 這種固態(tài)接合技術(shù)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(kuò)散現(xiàn)象的擴(kuò)散焊接。擴(kuò)散焊接是一種在固態(tài)下焊接的方法，通過(guò)施加水壓使基材在高溫下不會(huì)引起大的塑性變形，而不會(huì)熔化基材。另一方面，擴(kuò)散焊接技術(shù)包括超塑性形成，然而，在這種擴(kuò)散焊接中，應(yīng)在高溫下保持高壓。此時(shí)，通過(guò)使用壓力機(jī)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(jī)來(lái)保持氣體的氣密性并對(duì)其進(jìn)行加壓，并且很難均勻地壓制基材。發(fā)明概述的目的是提供一種擴(kuò)散焊接和超細(xì)模具，該模具能夠保持氣密性，無(wú)需大容量液壓機(jī)即可形成高壓并對(duì)基材施加均勻的壓力。[敏感詞]將描述優(yōu)點(diǎn)，并通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)理解這些優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本文提供一種擴(kuò)散焊接和超細(xì)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(lián)軸器槽的楔塊，用于固定下夾具，使下夾具不會(huì)與連桿脫落;密封容器和用于對(duì)基材施加壓力以用于擴(kuò)散粘結(jié)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(guò)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(chǔ)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(kuò)散焊接的基材相同的材料制成。實(shí)施的[敏感詞]模式 在下文中，將參照附圖對(duì)的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)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?qǐng)D1的交叉夾具，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的擴(kuò)散粘結(jié)和超細(xì)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(lián)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(shè)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(kuò)散焊接的基材180，設(shè)置在上夾具110下方，密封板170設(shè)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(yōu)選地，所述金屬板材料經(jīng)化學(xué)洗滌、機(jī)械拋光等處理以維護(hù)表面干凈。下部夾具130具有保護(hù)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(hù)氣體注入路徑131。保護(hù)氣體用于防止金屬在沖壓成型過(guò)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(guò)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(dòng)，因?yàn)樾▔K150與楔形接頭槽141深度耦合，連桿140和楔塊150優(yōu)選由鎳合金耐熱鋼制成，但本發(fā)明不限于此。當(dāng)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(shí)，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?jǐn)U散粘結(jié)和超細(xì)成形夾具100的氣密性，并且可以進(jìn)一步增強(qiáng)擴(kuò)散粘結(jié)的穩(wěn)定性和質(zhì)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(yōu)選TIG（鎢極惰性氣體）焊接，但不限于此。當(dāng)使用TIG（鎢極惰性氣體）焊接時(shí)，優(yōu)選使用中間板162作為填充金屬來(lái)連接上下板161和163。填充金屬是通過(guò)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(nèi)部使封閉容器160充氣，使得封閉容器160的內(nèi)部充滿母材料180。此時(shí)，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(kuò)散粘結(jié)材料，將直徑為120 mm的超-2塊切割片切割成上板構(gòu)件161和下板構(gòu)件163。千恩，將鈦合金板材切割成內(nèi)徑為100毫米和外徑為130毫米的環(huán)形，以制備中間板件162。在上板161上鉆一個(gè)直徑為5mm的孔用于氣體注入，并通過(guò)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(jìn)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(jìn)行化學(xué)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(shí)，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(qiáng)度。將上下夾具110和130的空氣通過(guò)使用真空泵將擴(kuò)散粘結(jié)和表面模具100加熱到約800°C來(lái)除去。然后，將40巴或更低的氬氣注入密閉容器160中。當(dāng)擴(kuò)散焊接和超細(xì)模具100的溫度達(dá)到約875°C時(shí)，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(nèi)部通過(guò)使用保護(hù)氣體保持真空或還原狀態(tài)，以使鈦金屬板不被氧化。整體完成結(jié)構(gòu)的接合面的顯微結(jié)構(gòu) 可以看出鍵合表面沒(méi)有細(xì)小裂紋或氣孔等缺陷，在固態(tài)下通過(guò)原子擴(kuò)散和晶界運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了完全擴(kuò)散焊接。