Способ изготовления сильфонов

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СИЛЬФОНОВ из хромоникелевых сталей и сплавов , включающий объемную деформацию трубки-заготовки по диаметру и толщине стенки, скоростную термообработку , накатку кольцевых канавок и формовку сильфона с последующим снятием окисной пленки, о.тличающ и и с я тем, что, с целью улучшения метрологических характеристик сильфонов, повышения надежности и упрощения технологии изготовления сильфонод, скоростную термообработку проводят однократным нагревом трубки до 1080-1200 С с одновременным приложением осевой растягивающей нагрузки и последукхцим охлаждением в воде. : (Л с

(19) (И1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1(5В G 01 L 7/06 (54 ) (57 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СИЛЬФОНОВ из хромоникелевых сталей и сплавов, включающий объемную деформацию трубки-заготовки по диаметру.и толщине стенки, скоростную термообработку, накатку кольцевых канавок и формовку сильфона с последукщим снятием окисной пленки, о .т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения метрологических характеристик сильфонов, повышения надежности и упрощения технологии изготовления сильфонов, скоростную термообработку проводят однократным нагревом трубки до 1080-1200 С с одновременным приложением осевой растягивающей нагрузки и последующим охлаждением в воде..(21) 2595839/18-10 (22) 04.04.78 (46) 15.10.83 Бюл. 9 38 (72) М.Н.Бодяко, Г.П.Алексеев, М.П.Гончаров, С.A.Àñòàï÷èê, О.С.Зин. — . кевич, С.М.Кашулин, М.Р.Кушельман, Ю.П.Минченков, В.В.Крылов-Олефиренко и Л.М.Фурсова (71) Физико-технический институт

AH БССР и Смоленский опытный завод .

НИИТеплоприбора (53) 531.787,(088.8) (56) 1. Способ изготовления сильфонов по ГОСТ 21 482-76.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке,9 2468068/18-10,, кл. G 01 L 7/06, 07.04.77.

I ÎÑÓÄAPÑTBÅÍÍÛÉ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ " - "- - - 0 @НЙМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 "-":::-"-"., ":... ц

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1048338

Изобретение относится к приборо- строению и может быть использовано при изготовлении упругих чувствительных элементов, в частности гофрированных оболочек-сильфонов °

Известен способ изготовления силь. фонов, включакщий шариковую раскатку, раэупрочнякщую закалку с после" дукщим удалением окалины, накатку кольцевых .канавок, формовку, диспер.сионное упрочнение или термофикса- 10 цию и электрохимическое травление(1)..

Недостаток данного способа состоит в том, что при проведении раэупрочняющей закалки, в процессе медленного нагрева и длительной изотер- 15 мической выдержки (15-17,мин), происходит избирательное растворение второй фазы, приводящее к аномальному росту отдельных зерен и, как следствие, к образованию раэнозернистой структуры. Вследствие происходящего при этом укрупнения зерна до 60-80 мкм и разноэернистости при последующей накатке кольцевых канавок и формовке весьма часто образу ются утонения трубки, подрезы, а также разрывы и трещины.- Это является причиной большого процента брака.

Кроме того, крупное зерно и раэнозернистость обуславливают низкие эксплуатационные качества готовых ,иэделий. ! Кроме того, отмечается сильное окалинообразование из-за длительного пребывания трубок-заготовок при высокой температуре в процессе про- 35 грева осадки и изотермической выдержки при..разупрочняющей закалке. В результате этого перед формовкой сильфонов удаляют травлением окали-. ну с поверхности трубок-заготовок. 49

Для тонкостенных изделий и полуфабрикатов — это технически сложная и ° дорогостоящая операция.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- 45 мому результату является способ изготовления сильфонов, включающий объемную деформацию трубки-заготовки по диаметру и толщине стенки, скоростную циклическу термообработку с оди-50 ,иаковой скоростью нагрева и охлаждения на воздухе, накатку кольцевых канавок и формовку сильфонов с последующим снятием, окисной пленки (2).

Недостаток данного способа заклю" чается в том, что в промышленных ус- 55 ловиях осуществить скоростную циклическую термообработку тонкостенной трубки-заготовки ео скоростью нагрева, равной скорости охлаждения, весьма сложно. 60

Кроме того, при Harpese с большими скоростями вследствие резкого тер мического расширения происходит ко,робление трубок-заготовок, что в не которых случаях делает невозможньва 65

-роведение последующих операций на" катки кольцевых канавок и формовку сильфона.

При циклической термообработке хромоникелевых сплавов типа 36 НХТЮ в результате однократного циклического нагрева со скоростью не менее

300 град/с до 1000-1050 С струк ура сплава оказывается неполностью рекристаллизованной. Это приводит в процессе накатки кольцевых канавок и формовки к образованию трещин и разрывов.

Полностью рекристаллизованную структуру по данному способу можно получить в результате многократной циклической обработки. Это резко снижает производительность процесса-иэ- за увеличения суммарной длительности .нагрева и введения дополнительной операции удаления .остатком эакалочной среды с поверхности трубок-заготовок в промежутке между циклами, чтобы не допустить нарушения режима нагрева каждого последующего цикла.

При печном нагреве и обычном электроконтактном с циклированием окончательные тонкостенные трубкизаготовки сминаются, а иногда и сплющиваются. При накатке кольцевых канавок и последующей формовке получается много брака из-эа разрыва труб.

Цель изобретения — упрощение технологии изготовления сильфонов из хромоникелевых сталей и сплавов, улучшение метрологических характеристик сильфонов за счет улучшения структурного строения сплава, проявляющегося в деформации аустенита в горячем состоянии и интенсификации процесса последующего дисперсионного твердения, и повышение напежности.

Цель достигается тем, что согласно способу изготовления сильфонов, включающему объемную .деформацию трубки-заготовки по диаметру и толщине стенки, .скоростную термообра- . ботку, накатку кольцевых канавок и формовку .сильфона с последующим снятием пленки, скоростную термообработку проводят .однократным нагревом трубки до 1080"1200ОС с одновремен": ным приложением осевой растягивающей нагрузки и последующем охлаждением в воде.

Полный цикл обработки составляет 6 с.

Трубки-заготовки из сплава. 36НХТЮ диаметром 20 мм с толщиной стенки

0,16 и длиной 200 мм получают в результате объемного деформирования.

Далее трубки-заготовки в количестве .170 шт нагревают до 1100310. С со ско ростью 500-600 град/с и закаливают в воде.

Для этого трубки зажимают в элект рические контакты, прикладывают осе:,;-1.048338

Редактор A.Äîëèíè÷ Техред В;Далекорей,Корректор А.Зимокосов

ЮЮ .Заказ 7920/47 Тираж 873 -Подписное

BHHNGN Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП Патент, r.ужгород, ул.Проектная, 4 ! вое растягивающее усилие в 3 кг и

:нагревают прямым пропусканием электрического тока.

Исследование микроструктуры термообработанных трубок-заготовок пока зывает, что такая обработка дает воз- 5 можность получить равномерное зерно величиной lá-15 мкм. Разноэернистость отсутствует. Окалины на поверхности трубок нет. Изготовленные из этих трубок сильфоны испытывают на соот-. 10 эетстэие требованиям ГОСТ 21482-Лб

Для испытаний предъявлено 60 сйльфо- . нов 2810 ° 0,16 - 36HXTIO (6 партий

iso 10 шт) . Йспытания показали, что . трубки после скоростной закалки с растяжением и резким охлаждением воде технологичны в раскатке, хорошо накатываются и формуются,(ни одной трубки с отклонениями формы от, цилнйдричности). Качество сильфонов полностью удовлетворяет всем требованиям ГОСТ 21482WS.

Использование предлагаемого способа изготовления сильфонов уменьшает процент брака при производстве и эксплуатации сильфонов за счет получения равномерной (без разноэернистости) структуры с заданной величиной зерна> упрощается технология иэ" готовления сильфонов эа счет уменьшения времени термообработки, нет также необходимости удалять закалочную среду с поверхности трубок-заготовок в промежутке между циклами полностью исключается воэможность коробления трубки прн термообработке.