Способ холодной сварки труб

 

1. СПОСПБ ХОЛОДНОЙСВАРКИ ТРУБ, заключающийся в впрессовывании одной трубы в другую путем приложения осевого усилия, отличающийся тем, что, с целбю упрощения способа и расширения ассортимента материалов свариваемых труб путем увеличения зоны контакта при их сдвиге, трубам дополнительно сообщают относительное вращательное движение. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что осевое усилие при впрессовывании создают путем свинчивания труб с использованием выполненной на них резьбы. 3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что контактирующие поверхности труб выполняют ническими с разной величиной конусности . ( ч Од 4

СОВЭ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 23 К 20/00

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ": (Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ложения осевого усилия, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа и расширения ассортимента материалов свариваемых труб путем увеличения зоны контакта при их сдвиге, трубам дополнительно сообщают относительное вращательное (21) 3410463/25-27 (22) 26.03 ° 82 (46) 07.10.86. Бюл. 1Ф 37 (71) Латвийский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. П.Стучки (72) А С.Пранч, П.И.Гурский, В.И. Аверкин, П.С.Неминущий, В.Н.Смирнов, Е.A.Áàðàíîâ, Д.В.Леонтьев, Н).И.Горошков и В.Н.Лозинский (53) 621.791.66(088.8) (56) 1.ПатентЯпонии Р 54-77257, кл. 12 В. 4, 1979.

2. Патент Японии У 54-25260, кл. 12 С 335, 1979. (54)(57) 1. СПОСОБ ХОЛОДНОЙ СВАРКИ

ТРУБ, заключающийся в впрессовывании одной трубы в другую путем при„„SU„„261764 А I движение.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что осевое усилие при впрессовывании создают путем свинчивания труб с использованием выполненной на них резьбы.

3. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что контактирующие поверхности труб выполняют коническими с разной величиной конусности, 1261764

Изобретение относится к холодной сварке изделий, в частности к способам холодной сварки металлических труб.

Известен способ сварки давлением 5 труб из мягкого и твердого материала, при котором один конец трубы из более мягкого металла утолщают, конец трубы иэ более твердого металла, имеющий клинообразный профиль, состыковывают с утолщенным концом трубы из более мягкого металла,прикладывают сварочное давление таким образом, чтобы клинообразный конец одной трубы вдавливался в утолщенчый конец другой трубы и тем самым осуществляют холодную сварку сдвигом между поверхностями вдавливаемой трубы и материалом утолщенной трубы tl) ° 20

Однако этот способ не пригоден для сварки труб из одинакового материала, поскольку в таких случаях клинообразный конец одной трубы недостаточно глубоко вдавливается в утол- 2g щенный конец другой трубы и сварка не осуществляется. Реализация способа связана с применением специального сложного сварочного оборудования, Известен также способ холодной сварки труб, заключающийся в впрессовывании одной трубы в другую путем приложения осевого усилия, при котором соединяемые поверхности концов труб предварительно зачищают. После

35 этого проводят подготовку для их соединения внахпестку, т.е, конец одной из труб расширяют так, чтобы внутренний диаметр трубы был немного меньше наружного диаметра второй трубы. Прикладывают осевое давление, под действием которого конец одной трубы впрессовывается в другую трубу и с поверхностей концов труб сдираются окисные пленки. Сварку производят путем приложения радиального усилия в процессе обжатия концов труб на оправке (2).

-Известный способ малопригоден для сварки труб из материала менее пластичного, чем алюминий, поскольку резко возрастают .усилия, необходимые для создания сварного соединения, и возникшие соединения в большей степени разрушаются остаточными напря-. жениями s процессе снятия нагрузок, формировавших соединение, а сам материал в большей степени подвергнут трешинообразованию в процессе его пластического деформирования. Способ не предусмотрен для соединения труб из мягкого и твердого металла, поскольку при радиальном обжатии кон= цов таких труб беэ дополнительных операций более твердый металл мало или совсем не деформируется и прочное сварное соединение не образуется. Реализация способа также связана с применением специального сварочного оборудования, Цель изобретения — упрощение способа холодной сварки и расширение ассортимента материалов свариваемых труб путем увеличения зоны контакта при их сдвиге.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу холодной сварки труб, заключающемуся в впрессовывании одной трубы в другую путем приложения осевого усилия, трубам . дополнительно сообщают относительное вращательное движение.

Кроме того, осевое усилие при впрессовывании создают путем свинчивания труб с использованием выполненной на них резьбы.

Контактирующие поверхности труб выполняют коническими с разной величиной конусности, На фиг. 1-5 изображены варианты подготовки труб к сварке {показаны концы соединяемых труб в разрезе).

Сущность способа состоит в следующем.

Внутренней поверхности конца одной из труб 1 придают форму остроугольного усеченного конуса 2, тем самым создавая сечение трубы в виде клина, На некотором участке внутренней цилиндрической поверхности трубы за конусом создают винтовую резьбу 3. Конец другой из соединяемых труб 4 снабжают соответствующей внешней винтовой резьбой 5, а участку внешней поверхности трубы 4 за резьбой придают форму усеченного конуса 6 с углом заострения большим, чем у конуса 2, тем самым создавая сечение трубы в виде клина с большим углом при вершине (фиг. 1). Рабочие поверхности конусов обезжиривают и осуществляют винтовое соедине-. ние свариваемых труб, в процессе которого происходит вдавливание одной трубы в другую. Бвинчиваемая труба постепенно впрессовывается в конус1261764 ную часть другой трубы. Разрушение поверхнбстных пленок и образование при этом холодносварного соединения (холодной сварки сдвигом) происходит как из-за относительного смещения 5 контактирующих поверхностей относительно друг друга, так и из-за деформации конического участка внешней трубы, у которого увеличение поверхности. наблюдается даже тогда, 10 когда труба изготовлена из более твердого металла, чем у ввинчиваемой трубы.

Указанным способом можно соединять также длинные трубы при этом 5 используется переходник, который привинчивается одновременно к обеим трубам — с одной стороны с использованием правой, а с другой — левой .винтовой резьбы. 20

Вариантом подготовки к сварке труб, эквивалентным изложенному, является чередование в трубах 1 и 4 конусов 2 и 6 с резьбой 3 и 5 в другой последовательности (фиг. 2). 25

Другим вариантом способа может быть то, что сечение стенок труб остается неизменным, но трубам 1 и 4 придают конусность 2 и 6 и нарезают резьбу 3 и 5 в соответствии с первым ЗО изложенным вариантом (фиг. 3), или в соответствии с вторым вариантом (фиг. 4) .

Следующий вариант способа осуществляется, если у трубы 1, снаб35 женкой резьбой 3, создают неровности поверхности 2, которые оказывают сопротивление впрессовыванию конца трубы 4 при его ввинчивании в.трубу

1 с использованием резьбы 5 (фиг.5) .

Такими неровностями может быть граница между участком с резьбой и гладким участком трубы, участок с измененными параметрами резьбы и т.п.

Возможны также комбинации перечисленЬ ных вариантов.

Пример . Берут медные и алюминиевые трубы внешним диаметром

24 мм, внутренним диаметром 18 мм и длиной около 70 мм. У медных труб на токарном станке с одного конца растачивают внутренний диаметр под резьбу,-М 21 1,25 на глубину около 25 мм, затем от края трубы на глубину около

15 мм создают внутреннюю коническую поверхность трубы с углом при вершине конуса, приблизительно равным о

12 . У алюминиевых труб стачивают под резьбу М 21 1,25 внешний диаметр и на расстоянии 10 мм от Монца труб создают внешнюю коническую поверхность трубы с углом при вершине конуо са, приблизительно равным 14 . После нарезки резьбы контактирующие при создании соединения поверхности труб тщательно обеэжиривают (например, ацетоном), а затем трубы свинчивают при помощи трубных ключей до полного перекрывания конических участков поверхностей.

Применение предлагаемого способа не требует специальных устройств и позволит увеличить ассортимент материалов свариваемых труб.

1261764

Составитель И.Фелицина

Редактор Е.Папп Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Сирохман

Заказ 5291/10 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретещгй и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4