[發(fā)明專利]陶瓷連接裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211099384.8
• 申請(qǐng)日: 2022-09-08
• 公開（公告）號(hào): CN115635216A
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳利翔;劉洋;薛佳祥;翟劍晗;廖業(yè)宏;任啟森;張顯生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嶺東核電有限公司;中廣核研究院有限公司;中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司;中國(guó)廣核電力股份有限公司
• 主分類號(hào): B23K37/00
• 分類號(hào): B23K37/00;B23K37/04
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 陳林

本發(fā)明涉及一種陶瓷連接裝置，包括工作爐、夾持機(jī)構(gòu)、真空接口和加熱器。工作爐內(nèi)部構(gòu)造有爐腔，用于容置靶材和夾持機(jī)構(gòu)，夾持機(jī)構(gòu)用于固定待連接樣品。真空接口用于與真空發(fā)生器連接，使得爐腔內(nèi)處于真空環(huán)境。加熱器用于對(duì)爐腔內(nèi)的靶材加熱。當(dāng)爐腔內(nèi)的真空度低于靶材的飽和蒸氣壓時(shí)，使得處于預(yù)設(shè)溫度的靶材能夠以蒸汽形態(tài)向待連接樣品匯聚，從而在陶瓷的間隙發(fā)生氣態(tài)滲透反應(yīng)，以形成連接層，從而實(shí)現(xiàn)待連接樣品之間的連接，無需預(yù)先在連接位置處填充連接材料，因此簡(jiǎn)化了陶瓷例如碳化硅連接的加工步驟，降低了加工難度。形成的連接層能夠便于核用碳化硅包殼和端塞的連接，也就無需對(duì)包殼和端塞進(jìn)行精密加工，從而提高了裝配效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種陶瓷連接裝置。

背景技術(shù)

碳化硅(SiC)陶瓷具有高熔點(diǎn)、優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)和抗腐蝕性能，使其在車輛、海洋工程、核能、航空航天等領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用，尤其在核用包殼具有非常獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

然而，因?yàn)樘蓟璧母呷埸c(diǎn)以及低擴(kuò)散系數(shù)等性能，金屬的熔焊技術(shù)無法直接應(yīng)用于碳化硅的焊接，對(duì)于碳化硅焊接，通常需要在碳化硅之間引入中間連接材料。由于碳化硅的高硬和易脆特性，連接材料填充工藝給碳化硅焊接帶來了極大困難，從而存在加工不便的問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的碳化硅焊接存在加工不便的問題，提供一種解決上述問題的陶瓷連接裝置。

一種陶瓷連接裝置，包括：

工作爐，內(nèi)部構(gòu)造有爐腔，所述爐腔用于容置靶材；

夾持機(jī)構(gòu)，位于所述爐腔內(nèi)，用于固定待連接樣品；

真空接口，與所述爐腔連通，用于連接真空發(fā)生器；

加熱器，連接于所述工作爐，用于將所述爐腔內(nèi)的靶材加熱至預(yù)設(shè)溫度；

其中，所述爐腔內(nèi)的真空度低于所述靶材的飽和蒸氣壓時(shí)，處于所述預(yù)設(shè)溫度的所述靶材以蒸汽形態(tài)向所述待連接樣品匯聚，以在所述待連接樣品的間隙發(fā)生氣態(tài)滲透反應(yīng)并形成連接層。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述夾持機(jī)構(gòu)包括沿第一方向間隔設(shè)置的固定夾持部和活動(dòng)夾持部，所述活動(dòng)夾持部被配置為可操作地相對(duì)所述固定夾持部做直線運(yùn)動(dòng)，以使所述固定夾持部和所述活動(dòng)夾持部分別抵持于所述待連接樣品的相對(duì)的兩端。

通過活動(dòng)夾持部相對(duì)固定夾持部移動(dòng)，從而改變二者之間形成的夾持空間的大小，適應(yīng)不同尺寸的待連接樣品。使得活動(dòng)夾持部和固定夾持部配合對(duì)待連接樣品的相對(duì)兩端進(jìn)行抵持固定，降低待連接樣品在反應(yīng)過程中產(chǎn)生晃動(dòng)或移動(dòng)的可能，進(jìn)而保證靶材能夠以蒸汽形態(tài)準(zhǔn)確的匯聚至待連接樣品的間隙處，并在間隙處發(fā)生氣態(tài)滲透反應(yīng)以形成連接層，從而實(shí)現(xiàn)待連接樣品之間的連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述陶瓷連接裝置還包括操作部以及彈性件，所述彈性件連接于所述操作部和所述活動(dòng)夾持部之間；所述操作部的至少部分位于所述爐腔外；通過按壓所述操作部，帶動(dòng)所述活動(dòng)夾持部相對(duì)所述待連接樣品靠近，并使所述活動(dòng)夾持部彈性抵接于所述待連接樣品。

通過按壓操作部，帶動(dòng)活動(dòng)夾持部相對(duì)待連接樣品靠近，從而調(diào)節(jié)活動(dòng)夾持部和待連接樣品之間的間隙，進(jìn)而調(diào)節(jié)活動(dòng)夾持部作用于待連接樣品的壓緊力。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述固定夾持部和所述活動(dòng)夾持部均包括推桿和抵接塊，所述推桿沿第一方向延伸，所述抵接塊相對(duì)所述推桿沿第二方向伸出；所述推桿用于支撐所述待連接樣品，所述抵接塊用于抵接所述待連接樣品。

通過設(shè)置推桿，從而對(duì)待連接樣品起到支撐作用。通過設(shè)置抵接塊，從而對(duì)位于推桿上的待連接樣品進(jìn)行抵接限位，保證活動(dòng)夾持部和固定夾持部對(duì)待連接樣品的固定效果。