Способ герметизации труб

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 К 11 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3810418/25-27 (22) 06.11.84 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (71) Всесоюзный государственный научноисследовательский и проектно-конструкторский институт «ВНИПИэнергопром» (72) P. В. Минеев, Ю. М. Перепелкин, И. А. Игнатов и О. А. Бадажков (53) 621. 791. 762. 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 477800, кл. В 23 К 11/04, 19?3.

Сидякин, В. А., Мачнев Е. А., Гусев В. А. и Сосенков В. И. Установка для стыковой сварки дугой низкого давления труб малого диаметра. — Сварочное производство. 1981, № 6, с. 37 — 38. (54) (57) 1. СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ

ТРУБ преимущественно энергетических нагревательных установок, включающий взаимную ориентацию трубы и заглушки, их нагрев электрической вакуумной дугой и сжатие, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса путем снижения расхода материала заглушек и ис„„SU„„1228996 А 1 ключения операции снятия грата, а также повышения качества герметизации путем обеспечения возможности соединения разнородных материалов за счет выравнивания геометрических, химических и тепловых характеристик соединяемых трубы и заглушки одновременно с их очисткой, герметизацию производят при давлении 50 †5 Н/м -, взаимную ориентацию трубы и заглушки выполняют с относительным отклонением зазора между их свариваемыми поверхностями в пределах 3 — 5%, нагрев свариваемых поверхностей трубы и заглушки осуществляют электрической вакуумной дугой постоянного тока плотностью (1 — 5) 10 А/м- и поддерживают до увеличения напряжения дугового разряда на 8 — 10% от номинального, после чего изменяют полярность источника питания на противоположную и при увеличении напряжения дугового разряда на 4 — 8% от номинального отключают источник питания дуги постоянного тока, а затем производят сжатие трубы и заглушки при прохождении импульса сварочного тока.

1228996

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что герметизацию производят в среде инертного газа при плотности дуги постоянного тока (1 — 2) ° 10 А/м - и отключают дугу постоянного тока, одновременно блокируя включение сварочных импульсов, и ри увеличении напряжения дугового разряда на

8 — 1Оо от номинального.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что во время герметизации при увеличении напряжения дугового разряда после измеИзобретение относится к области сварки и может быть использовано при заглушке концов теплопроизводящих трубок котлов тепловых электрических станций, в том числе при использовании разнородных материалов весьма малой толщины.

Цель изобретения — повышение эконо. мичности процесса путем снижения расхода материала заглушек и исключения операции снятия грата, а также повышение качества герметизации путем обеспечения возможности соединения разнородных материалов за счет выравнивания геометрических, химических и тепловых характеристик соединяемых трубы и заглушки одновременно с их очисткой.

На чертеже изображена схема устройст- !5 ва для осуществления способа герметизации труб.

В предлагаемом устройстве труба 1 и заглушка 2 установлены в вакуумной камере 3, к которой подсоединен вакуумный насос 4. При этом питание установки осуществляется от источника 5 питания, подключенного к коммутатору 6, подсоединенного к трубе 1 и заглушке 2.

Способ герметизации труб энергетических нагревательных установок осуществляют следующим образом.

Пример 1. Трубу 1 из циркониевого сплава диаметром 16 мм, толщиной стенки

1,2 мм и заглушку 2 из циркониевого сплава диаметром 10 мм помещают в вакуумную камеру 3, из которой откачивают с помощью ЗО вакуумного насоса 4 воздух до достижения 200 Н/м- . Трубу 1 и заглушку 2 ориентируют в пространстве, передвигая относительно друг друга до достижения неравномерности зазора между ними 1,8+0014 мм.

Включают источник 5 питания мощностью з5

9,8 кВт, напряжением 36 В коммутатором 6, в результате чего возбуждают в зазоре между трубой 1 и заглушкой 2 дуговой разряд постоянного тока плотностью 2,5х х10 А/м . При достижении напряжения ненни полярности источника питания плотность тока дуги снижают до (1 — 5) 10 А/м - и поддерживают дугу с частотой (0,5 — 5) х х10 Гц до достижения удельного расхода электрсэнергии (4 — 8) 10- кВт. ч/м - .

4. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что во время герметизации отключение источника питания электрической дуги постоянного тока производят в момент касания при прижатии соединяемых поверхностей трубы и заглуш ки.

39,2 В коммутатором 6 изменяют полярность трубы 1 и заглушки 2, переключая полюса источника 5 питания дугового разряда, и продолжают поддерживать вакуумную электрическую дугу в зазоре между трубой

1 и заглушкой 2 в указанном режиме с плотностью тока 2,5 ° 10 А/м - . В момент изменения полярности при переключении коммутатора напряжение падает и восстанавливается до номинального 36 В. Залее при достижении указанного напряжения 37,8 — 38 В выключакл коммутатором 6 источник питания, прижимают без смещения трубу 1 и заглушку 2 друг к другу и пропускают через них импульс сварочного тока. Загерметизированную трубу передают на следующую операцию, а с каждой из вновь поступающих пар труб и заглушек перечисленную последовательность операций в указанных диапазонах параметров циклически повторяют.

Пример 2. Трубу 1 из нержавеющей стали ОХ18Н9Т диаметром 16 мм, толщиной стенки 1,5 мм и заглушку 2 из нержавеющей стали ОХ18Н9Т диаметром 10 мм помещают в вакуумную камеру 3, из которой откачивают с помощью вакуумного насоса 4 воздух до достижения давления 100 Н/м- .

Напускают в вакуумную камеру аргон до достижения давления 500 Н/м -. Трубу 1 и заглушку 2 ориентируют в пространстве, передвигая относительно друг друга до достижения неравномерности зазора между ними 1,5+-0,01 мм. Включают источник 5 питания моппюстью 9,8 кВт, напряжением 36 В коммутатором 6, в результате чего возбуждают в зазоре между трубой 1 и заглушкой 2 дуговой разряд постоянного тока плотностью 1,2 10 А/м - . При достижении напряжения дугового разряда 39,6 В отключают коммутатором 6 источник 5 питания, после чего соединяют поверхности трубы 1 и заглушки 2 сжатием без осадки и без прохождения через соединяемые поверхности импульса сварочного тока.!

228996

Составитель К. Быковеп

Техред И. Верес Корректор A. Знмокосов

Тираж 100! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Сабо

Заказ 2214/11

Пример 3. Трубу 1 из нержавеющей стали

ОХ18Н9Т диаметром 16 мм, толщиной стенки

1,5 мм и заглушку 2 из циркониевого сплава диаметром 10 мм помещают в вакуумную камеру 3, из которй откачивают с помощью вакуумного насоса 4 до достижения разряжений, как в примерах 1 или 2, а после изменения полярности источника 5 питания плотностть дуги снижают до 1,0 10 А/м- и поддерживают дугу с частотой изменения тока от источника 5 питания 1,5 ° 10 1 ц с помощью коммутатора 6. При достижении удельного расхода электроэнергии 5х

x10 кВт/м, производят заключительные операции герметизации как в примерах 1 или 2.

Пример 4. Трубу 1 и заглушку 2 из алюминиевого сплава Д16 с размерами, аналогичными примерам 1 — 3, подвергают аналогичным операциям, и в тех же диапазонах параметрв. Во время герметизации отключение источника электрической дуги IlocTQHHного тока производят в момент касания при сжатии соединяемых поверхностей трубы и заглушки.

Применение предлагаемого способа герметизации труб энергетических нагревательных установок позволяет улучшить качество сварных соединений, повысить срок их слубжы, расширить область применяемых материалов труб и заглушек в различного типа энергетических нагревательных установках.