[发明专利]一种金属构筑连接装置的工作方法

说明书

本发明涉及一种金属构筑连接装置的工作方法依次包括有以下步骤：1)将至少两个构筑样品放置在炉体的腔室内，并堆叠在样品台的正中央，启动加压系统，使驱动器带动上压柱向下运动，从而对样品台上的两个构筑样品施加自上而下的应力场进行预压；2)关闭炉体，向水流通道内通水；3)启动真空系统对腔室抽真空，待达到预设真空值后启动加热器对构筑样品进行加热；4)当温度场稳定后，通过驱动器带动上压柱继续向下运动，以对构筑样品进一步施加自上而下的应力场。构筑样品界面区在电场热效应作用下，能够使界面难熔性氧化物产生局部微区高温分解，并在电场力作用下快速向基体扩散。

技术领域

本发明属于连接装置技术领域，具体涉及一种金属构筑连接装置的工作方法。

背景技术

固态连接的优点在于连接过程中母材不发生熔化，焊缝处没有明显的热影响区，连接接头部位呈现均匀的细晶组织，具有良好的连接强度和精度，力学性能甚至超过母材。现有固态连接技术主要包括冷压焊、摩擦焊、扩散焊、爆炸焊、冷喷涂等，已广泛应用于不锈钢、钛合金、铝合金等金属材料的连接成形。金属材料凝固过程存在尺寸效应，大铸锭凝固缺陷严重影响大锻件生产品质。长期以来，国内外行业专家提出了多种改善铸坯质量的方法，如半固态成形法、低氧纯净化熔铸法、多浇包层状浇铸法、外场辅助熔炼法以及新兴的激光增材制造法等。这些方法在减少铸锭偏析、夹杂、中心疏松等方面具有一定作用效果，但均无法满足大型高品质锻件用坯的均质化生产。为此，出现了“基元构筑，以小制大”的金属构筑成形技术。

如中国发明专利《用于金属构筑成形制造工艺的制造系统》，其专利号为ZL201610083672.2(授权公告号为CN105537749B)公开了的制造系统包括：堆垛单元，其配置为将多个金属基元堆垛成预定形状；封装单元，其配置为将堆垛成预定形状的所述多个金属基元封装成预制坯；锻焊单元，其配置为对预制坯进行锻焊以获得零件毛坯，锻焊单元包括加热设备、锻压设备、运送设备和堆垛工作站，堆垛工作站包括定位设备。

上述专利所对应的制造系统中的各个设备单元分离设置，转运过程耗时耗力，降低了生产效率，且增加了能耗和制造系统的体积；另外，在堆垛的过程中，需要将各基元对齐，然后对堆垛后的样品进行真空封焊。采用该系统的制造工艺对金属构筑成形坯料进行组装，存在加工工序繁冗、连接界面处易形成焊痕热影响区、坯料转运反复加热能量耗散、坯料长时间保温氧化严重、高温作业工作强度大等问题。

因此，需要对现有的金属构筑装置的工作方法作进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，提供一种设备集成为一体以提高工作效率的金属构筑连接装置的工作方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种金属构筑连接装置的工作方法，其特征在于，所述金属构筑连接装置包括有内部具有腔室以供构筑样品放置于其内的炉体、加压系统和设置在腔室内的加热器，所述加压系统包括均至少局部位于腔室内的上压柱和下压柱以及用来驱动上压柱相对下压柱上下运动的驱动器，所述下压柱位于上压柱之下，且该下压柱的顶端设置有被布置成能相对该下压柱上下运动的样品台；所述炉体上设置有供水通过以对腔室进行降温的水流通道；该工作方法依次包括有以下步骤：

1)将至少两个构筑样品放置在炉体的腔室内，并堆叠在样品台的正中央，根据实际需要，调整样品台的高度，启动加压系统，使驱动器带动上压柱向下运动，从而对样品台上的两个构筑样品施加自上而下的应力场进行预压，此时，两个构筑样品被压合固定而完成预装配；

2)关闭炉体，向水流通道内通水；

3)启动真空系统对腔室抽真空，待达到预设真空值后启动加热器对构筑样品进行加热；

4)当温度场稳定后，通过驱动器带动上压柱继续向下运动，以对构筑样品进一步施加自上而下的应力场，使得构筑样品发生塑性变形或者不发生塑性变形但在等静压高温蠕变过程中能实现有效结合。