Способ изготовления армированных трубами отливок и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к изготовлению армированных трубами отливок, в частности теплообменников, парогенераторов и т. д. Цель - расширение технологических возможностей и повышение качества изделии. Способ предусматривает использование фиксирующего приспособления в виде дистанционных решеток, герметизацию стыков между трубами и формирование трубных досок в вакууме. Заполнение межтрубного пространства ведут переворачиванием емкости с расплавленным металлом и трубного пучка на 180°. Устройство включает герметичный корпус, сообщенный с вакуумной систе.мой, и снабжено цапфами для поворота на 180° вокруг горизонтальной оси. Трубный пучок закреплен в корпусе на расстоянии от торца емкости для расплавленного металла. 2 с. и 2 3. п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„, 1397169

А1

1511 4 В 22 D 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / (21) 3439456/23-02 (22) 29.03.82 (46) 23.05.88. Бюл. № 19 (75) В. И. Сухарев (53) 621.74.046 (088.8) (56) Патент Германии № 157134, кл. В 22 D 19/04, 1903.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРМИРОВАННЫХ ТРУБАМИ ОТЛИВОК И УСТРО11СТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к изготовлению армированных трубами отливок, в частности теплообменников, парогенераторов и т. д.

Цель — расширение технологических возможностей и повышение качества изделий.

Способ предусматривает использование фиксирующего приспособления в виде дистанционных решеток, герметизацию стыков между трубами и формирование трубных досок в вакууме. Заполнение межтрубного пространства ведут переворачиванием емкости с расплавленным металлом и трубного пучка на 180 . Устройство включает герметичный корпус, сообщенный с вакуумной системой, и снабжено цапфами для поворота на 180 вокруг горизонтальной оси. Трубный пучок закреплен в корпусе на расстоянии от торца емкости для расплавленного металла.

2 с. и 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1397169

Формула изобретения

Изобретение относится к изготовлению армированных отливок, преимущественно парогенераторов, теплообменников.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение качества изделий.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Процесс изготовления трубного пучка предлагаемым способом с применением устройства для его осуществления происходит следующим образом.

Трубный пучок 1, зафиксированный в дистанционной решетке 2, закрепляют. в корпусе 3 над емкостью 4 для расплавленного металла. Верхняя и нижняя плиты обозначены соответственно позициями 5 и 6.

В верхней плите 5 выполнено отверстие 7 для сообщения с вакуумной системой.

Крайние дистанционирующие решетки устанавливаются от торцов труб на расстоянии, равном толщине будущей трубной доски. Обе плиты стягиваются болтами 8.

Эффекта тепловой амортизации или демпфирования можно достичь применением комбинированных заглушек 9 полостей труб, сделав таким образом, чтоб в месте полости трубы, соответствующем максимуму концентрации напряжений, устанавливалась часть заглушки, имеющая высокую теплоемкость и теплопроводность и поэтому хорошо и быстро отводящая тепло расплава металла трубной доски от стенок труб в этой зоне (на границе трубная доска — межтрубное пространство), а часть конца трубы, ближе к ее торцам, где желательно даже частичное или полное оплавление (для лучшей герметизации), надо заполнить частью заглушки, имеющей малую теплопроводность. Такое заглушение полостей труб можно осуществить, заглушив трубы с торцов, на глубину 0,3 — 0,5 толщины трубной доски керамическими пробками, литейными стержневыми составами и т. д., а остальную часть — металлом, например стальной дробью, металлическими стержнями и т. д. (как это показано на чертеже позициями 10). При этом между емкостью 4 (печью), корпусом 3 и дистанционной решеткой 2 образуется замкнутое пространство, которое используется как камера 11 подогрева концов труб, используя теплоизлучение с поверхности зеркала расплава, чему максимально способствует выбранная компоновка устройства с образованием камеры подогрева. В некоторых случаях, например при индукционном переплаве, зеркало расплава нагревается меньше, чем глубинные слои. В таких случаях используется дополнительное тепло от внешних источников, подаваемое через ввод 12 в боковой стенке корпуса. Таким образом особенностью компоновки является образование камеры, которая обеспечивает использование отходящего тепла теплоизлучения

55 зеркала расплава и является фактором выравнивания температуры расплава. В емкость 4 (печь) закладывают навеску металла весом, на 5 — 6Я большим чистового веса трубной доски, с соответствующим ей химическим составом. Одновременно с расплавлением и перегревом навески производят подогрев концов труб с измерением температуры термопарами и вакуумирование внутреннего пространства устройства и расплава до вакуума, равного примерно 10 мм рт. ст. При этом скорость нарастания вакуума может быть небольшой, После того, как расплав достигнет заданного перегрева, измеряемого термопарой погружения. Устройство, опирающееся цапфами 13 на опоры (не показано), поворачивают на 180 вокруг горизонтальной оси. Одновременно или несколько ранее вакуумирование переводят на значительно более быстрое отсасывание всасывание. Расплав, чистый по неметаллическим включениям и дегазированный вакуумированием, приобретя вследствие этого высокую жидкотекучесть, усиленную подогревом труб, не встречая сопротивления атмосферы межтрубного пространства благодаря вакуумированию и вакуумному всасыванию и сопротивления труб благодаря направлению потока расплава, единовременно по всему фронту торцов труб, параллельно их продольным осям, под действием силы гравитации, усиленной вакуумным всасыванием, с большой весовой скоростью заполняет межтрубное пространство концов труб, образуя прочно и плотно соединенную с ними не имеющую пороков трубную доску с механическими свойствами не ниже свойств трубных досок из кованых или катаных заготовок.

После получения нижней трубной доски, «сборку поворачивают на 180 вокруг горизонтальной оси и процесс повторяют, как описано ранее.

Изобретение позволяет снизить трудоемкость изготовления трубных пучков, повысить их эксплуатационную надежность.

1. Способ изготовления армированных трубами отливок, преимущественно теплообменников, включающий сборку труб в пучок ,в.фиксирующем приспособлении, размещение собранного пучка над емкостью с расплавленным металлом, подогрев и формирование трубных досок заполнением межтрубного пространства последовательно с двух сторон, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества изделий, фиксирующее приспособление используют в виде дистанционных решеток, закрепляют их от торцов труб на расстоянии, равном толщине труб1397169

Составитель Т. Королева

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 2285/10 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной доски, стыки между трубами герметизируют, процесс подогрева труб и формирование трубных досок ведут в вакууме, а заполнение межтрубного пространства осуществляют переворачиванием емкости с расплавленным металлом и пучка труб на

180 . . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что трубы подогревают с торцов до температуры, равной 0,1 — 0,5 температуры плавления металла труб, преимущественно теплоизлучением от расплавленного металла.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полости труб отделяют от концевых участков заглушками, а межтрубное пространство заполняют металлом с теыпературой плавления, равной 0,5 — 0,9 температуры плавления металла труб.

4. Устройство для изготовления армированных трубами отливок, содержащее емкость для расплавленного металла и размещенный над ней пучок труб, собранных в фиксирующем приспособлении, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества изделий, оно снабжено герметичным корпусом, сообщенным с вакуумной системой, и цапфами для поворота устройства на 180 вокруг горизонтальной оси, а нижние торцы пучка труб размещены от торца емкости для расплавленного металла на расстоянии с образованием камеры подогрева.