Способ диффузионной сварки труб с концевыми деталями

 

СПОСОБ ДИФФУЗШННОЙ СВАРКИ ТРУБ С КОНЦЕВЫМИ ДЕТАЛЯМИ, при котором их нагревают до температуры сварки и сдавливают за счет разницы коэффициентов термического расширения материалов свариваемьк деталей и конусной оправки, размещенной внутри трубы , о тличающийся тем, что, с целью повьшения качества соединения , нагрев осуществляют многократно с последующим охлаждением до половины температуры сварки, причем в процессе охлаждения конусную оправку поворачивают вокруг оси и перемещают вдоль нее.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОВИЧ

РЕСПУБЛИК

09) (И) l 1

/(.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Ъ 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВ.(23) 3600688/25-27 (22). 05.04.83 (46) 30.08.84. Бюл. ll 32 (72) Л.Г.Герасимова и В.А.Зеленин (53) 621.794.66(088.8) (56) 1. Котельников Д.И. Сварка давлением в тлеющем разряде. М., "Металлургия", 1983, с. 9.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 758643, кл. В 23 К 20/34, 15.03.79 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ

ТРУБ С КОНЦЕВЫМИ ДЕТАЛЯМИ, при котором их нагревают до температуры сварки и сдавливают за счет разницы коэффициентов термического расширения ма- териалов свариваемых деталей и конусной оправки, размещенной внутри трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения, нагрев осуществляют многократно с последующим охлаждением до половины температуры сварки, причем в процессе охлаждения конусную оправку поворачивают вокруг оси и перемещают вдоль нее.

1110583

10

Изобретение относится к диффузионной сварке и может быть использовано в энергетической, атомной, химической+ судостроительной и других отраслях промьппленности при изготовлении трубчатых сварных конструкций, в которых трубы соединяют с концевыми деталями, например фланцами, ниппе| лями, трубными решетками и т.д.

Известен способ диффузионной

I срваки труб с концевыми деталями, при котором их нагревают до температуры сварки и сдавливают конусным пуансоном (11, Недостаток этого способа — низкое качество соединения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ диффузионной сварки труб с концевыми деталями, при котором их нагревают до температуры сварки и сдавливают за счет разницы коэффициента термического расширения материалов свариваемых деталей и конусной оправки, размещенной внутри трубы (21.

Недостаток известного способа— низкое качество соединения.

Цель изобретения - повышение качества соединения.

Поставленная цель достигается тем, что. согласно способу диффузионной сварки труб с концевыми деталями, при котором их нагревают до температуры сварки и сдавливают за счет разницы коэффициентов термического расширения материалов свариваемык деталей и конуснай оправки, размещенной внутри трубы, нагрев осуществляют многократно с последующим охлаждением до половины температуры сварки, причем в процессе охлаждения конусную оправку поворачивают вокруг оси и перемеща ют вдоль нее.

Способ осуществляют следующим образом..

В концевой детали выполняют коническое отверстие (или отверстия), устанавливают в нем конец трубы и раздают его до контакта с поверхностью конического отверстия. Затем в трубу устанавливают коническую оправку, изготовленную из материала с коэффициентом термического расширения боль-,. шим, чем коэффициент термического расширения материала трубы, и сдавливают трубу с концевой деталью. Сборку нагревают до температуры диффузионной сварки, осуществляют иэотермическую выдержку, охлаждают до половины температуры диффузионной сварки, поворачивают конусную оправку вокруг оси на,определенный угол, перемещают ее вдоль осн, сдавливают трубу с концевой деталью и снова производят нагрев до температуры сварки, осуществляют изотермическую выдержку и снова охлаждают до той же температуры. Таким образом цикл сварки пов:оряют многократно в зависимости от свойств свариваемых материалов.

Благодаря многократному нагреву до температуры диффузионной сварки, охлаждению до половины температуры сварки, вращению конусной оправки с последующим перемещением ее вдоль оси увеличивается площадь фактического контакта, обеспечивающего повышение качества соединения.

Охлаждение после каждого нагрева необходимо для создания зазора, наличие которого дает возможность осевого перемещения конусной оправки относительно трубы с целью увеличения площади контактнрования при последующем нагреве. Охлаждение узла до температуры больше половины температуры сварки не обеспечивает создание необходимого зазора между конусной оправкой и трубой.

При охлаждении узла до температур меньше половины температуры сварки обеспечивается требуемая величина зазора между конусной оправкой и трубой, достаточная для осевого перемещения оправки, однако при этом увеличивается длительность процесса диффузионной сварки.

Пример. Сваривают трубы размером 7х0,8 мм с трубной решеткой толщиной 30 мм из сплавов ПТ-7М и

ПТ-ЗВ. В трубной решетке выполняют

90 конусных отверстий с минимальным диаметром 7 мм, конусностью 1:50, минимальной величиной перемычки между отверстиями 4,5 мм. В отверстия решетки устанавливают трубы с выступом 2 + 1 мм и раздают концы труб

/ конусным дорном до контакта с поверхностью конических отверстий в трубной решетке. В отверстия труб устанавливают конусные оправки (минимальный диаметр 5,5 мм, длина 50 мм, конусность 1. 50), имеющие на выходе резьбовую часть, на которую завинчен и законтрен гайкой хомутик. Материал

1110583

Составитель В.Петросян

Техред А.Ач Корректор И.Эрдейи

Редактор С.Лисина

Заказ 6237/10 - Тираж 1036 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 оправок — сталь марки ЭИ-481. Для предотвращения приваривания конусных оправок к трубам на внутреннюю по.верхность труб, находящуюся в контакте с оправкой, наносят слой мела. К оправке прикладывают осевое усилие порядка 3 кг и сборку устанавливают в электрическую печь. Нагрев производят до 900 С и выдерживают при этой температуре 5 м. При нагереве оправки и трубы возникает термический натяг вследствие различия в величинах коэффициентов термического расширения стали марки ЭИ-481 и сплава,марки ПТ-7М. Таким образом, возникают радиальные усилия, достаточные для осуществления диффузионной сварки . трубы с трубной решеткой. После этого отключают источник тепла и охлаждают свариваемые изделия до 450 С, поворачивают коническую оправку с помощью хомутика на угол порядка 30 и вновь поджимают ее осевым усилием к телу трубы. Данный цикл (нагрев, охлаждение, поворот, сжатие) повторяют

5 раз. После этого изделие охлаждают до комнатной температуры и извлекают пробки из труб.

Использование изобретения позволяет повысить качество сварки труб с концевыми деталями.