Способ светолучевой сварки тонколистовых материалов Советский патент 1992 года по МПК B23K26/00 B23K28/00 

(Л

С

Использование: машино- и приборостроение. Сущность изобретения: свариваемые поверхности предварительно обезжиривают и удаляют с них окисные пленки, а затем осуществляют нагрев материалов под сварку импульсным световым излучением с одновременным их сдавливанием. Для снижения энергозатрат сдавливание материалов осуществляют элементами, прозрачными для светового излучения, а последнее получают от электрического разряда в инертном газе с плотностью мощности 103-106 Вт/см2, длительностью импульса с, при этом длина волны излучения 10 -10 Нм и частота повторения импульсов 1-100 Гц. Обезжиривание и удаление окисных пленок со свариваемых поверхностей осуществляют импульсным электрическим разрядом с плотностью мощности 102-104 Вт/см2 и длительностью импульса . 1 з.п. ф-л ы.

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при обработке тонколистовых материалов.

Известен способ, основанный на применении импульсного светового излучения и характеризуемый большими энергозатратами.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

Для этого способ осуществляют путем предварительного обезжиривания и удаления с поверхности окисной пленки с последующим нагревом импульсным световым излучением с одновременным их сдавливанием. Особенность предлагаемого способа заключается в том, что сдавливание материалов осуществляют элементами, прозрачными для светового излучения, а последнее получают от электрического разряда в инертном газе с плотностью мощности 103 - 106

О ОR

Вт/см , длительностью импульса 10 - 10 с, при этом длина волны излучения 10 - 103 Нм и частота повторения импульсов 1-100 Гц. Обезжиривание и удаление окисных пле- нок со свариваемых поверхностей осуществляют также импульсным электрическим разрядом с плотностью мощности 10 -10 Вт/см и длительностью импульса

10

-3

Ю-4 с.

vi СП

IsQ СП 00

ijb

Световой импульс реализуется путем электрического разряда в инертной среде, что позволяет существенно снизить энергозатраты (коэффициент преобразования электрической энергии в световую до 70%). Инертная среда может быть размещена как в отдельной светопрозрачной колбе, так и полностью заполнять сварочную камеру.

Снятие жиров и окисных пленок практически по той же технологии, что и сам процесс сварки также позволяет снизить энергозатраты.

Пример 1. Использовалась система импульсных газоразрядных ламп ИФП-800, колбы заполнены ксеноном, расстояние между электродами 80 мм, напряжение пробоя 1800 В, интенсивность излучения на материале оценивается в 103 Вт/см2, прижимные валики выполнены мч кварцевого стекла, длительность импульса оценивается в 10 с. Материал - медь толщиной 50 мкм. Наблюдается сваривание двух медных фол ьг, в отдельных местах - качество сварки неудовлетворительное из-за неравномерного освещения фольги. При напряжении пробоя в 1600 В интенсивность излучения оценивается в 2,6 -102 Вт/см2. Эффект сварки отсутствует.

Пример 2. Использовались колбы из кварцевого стекла, заполненные ксеноном, расстояние между электродами 120 мм, напряжение пробоя 2400 В. Использовалась фокусировка излучения цилиндрической линзой. Фольга толщиной до 100 мкм при данных параметрах(интенсивность излучения около 10 Вт/см ) облучения имеет про- жоги, при размерах свыше 100 мкм регистрируется режим сварки. При интен- сивностях свыше 106 Вт/см обнаруживается область интенсивного испарения с образованием прожогов.

0

5

0

5

0

5

Указанные примеры подтверждают правильность выбранного диапазона плотности мощности излучения от 103 до 106 Вт/см2.

Предлагаемый способ может быть использован для сварки элементов корпусов радиоэлектронной аппаратуры. Метод позволяет избежать существенного разогрева элементов радиоэлектроники, поскольку основан на прогреве только очень узкого слоя свариваемого металла толщиной сравнимой с vfcT где к- коэффициент температуропроводности, м2/с; t - длительность импульса.

Формула изобретения

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что обезжиривание и удаление окисных пленок со свариваемых поверхностей осуществляют импульсным электрическим разрядом с плотностью мощности 102 - 104 Вт/см2 и длительностью импульса .