Способ изготовления тепловой трубы

 

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в энергетической, авиационной , судостроительной и радиотехнической промышленности. Цепь изобретения - повышение надежности и упрощение технологии при изготовлении тепловой трубы из титана. На свариваемые поверхности элементов тепловой трубы предварительно наносят пористый слой меди и нагревают их до температуры образования эвтектики . Осуществляют сборку тепловой трубы, устанавливают ае в вакуумной печи и осуществляют диффузионную сварку элементов трубы между собой при температуре 0,9-0,97 температуры плавления эвтектики тит н-медь в течение 20-30 мин. Исключается образование трещин и несплошностей в сварных швах, а также использование дорогостоящего оборудования. 5 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

26 А1 (!91 (П) (5(1 4 В 23 К 20/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4073850/31-27 (22) 03.06.86 (46) 07 О1 89. Бюл. У 1 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.П.Нищик, A..Н.Гершуни, А.И.Левтеров, М,Г.Семена и А,С.Савченко (53) 621.791.66 (088.8) (56) Васильев А,Л. и др. Изготовление и исследование криогенных тепловых труб со спеченной капиллярно-пористой структурой. — В кн.: Теплообмен в криогенных устройствах. Иинск, 1976, с. 126.

Дан П.Д. и др. Тепловые трубы.

М.: Энергия., 1979, с. 122-123. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ

ТРУБЫ (57) Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в энергетической, авиационной, судостроительной и радиотехнической промыпяенностн.. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение технологии при изготовлении тепловой трубы из титана. На свариваемые поверхности элементов тепловой трубы предварительно наносят пористый слой меди и нагревают их до температуры образования эвтектики. Осуществляют сборку тепловой трубы, устанавливают ве в вакуумной печи и осуществляют диффузионную сварку элементов трубы между собой при температуре 0,9-0,97 температуры плавления эвтектики титан-медь в течение 20-30 мин. Исключается образование трещин и несплошностей в сварных швах, а также использова ние дорогостоящего оборудования °

5 ил.

1449286

Изобретение относится к сварке давлением с полог ревом, в частности. к диффузионной сварке, и может быть использовано в энергетической, авиационной, судостроительной и радиотехнической промышленности.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение технологии.

На фиг.! показан корпус тепловой 1р трубы; на фиг.2 — торцовая заглушка с отверстием для заправочного штенгеля; на фиг.3 — торцовая заглушка со сплошным дном; на фиг.4 — заправочный штенгель; на фиг.5 — пористый 15 фитиль с оправкой.

Способ осуществляют следующим образом.

На свариваемые поверхности 1 и 2 корпуса 3 (фиг, 1), поверхности 4 и 5 20 заглушки 6 с отверстием 7 (фиг.2), поверхности 8 заглушки 9 (фиг.3) и поверхность 10 заправочного штенгеля

11 (фиг.4) предварительно наносят пористый слой меди, толщиной (2-5)d „, 25 где d „ -диаметр исходных частиц материала фитиля ° Затем корпус 1, заглушки 6 и 9 и штенгель 11 размещают в вакуумной печи и нагревают до образования эвтектики на свариваемых поверхностях 1, 2, 4, 5, 8 и 10. Затем свариваемые элементы охлаждают, извлекают из печи и осуществляют сборку тепловой трубы. Внутрь корпуса 3 устанавливают пористый фитиль 12 (фиг.5) свернутый на оправке 13 ° Пос35 ле размещения фитиля оправку 13 удаляют, а фитиль 12 под действием упругих сил прижимается к внутренней свариваемой поверхности 1 корпуса 3. 40

Затем устанавливают с натягом заглушки 6 и 9 и заправочный штенгель 11, Сборку размещают в вакуумной печи, нагревают до (0,9-0,97) Т, где Т вЂ” температура плавления эвтек-45 тики титан — медь и осуществляют изотермическую выдержку в течение

20-30 мин, в результате которой происходит диффузионная сварка элементов между собой. После сварки полу50 ченную тепловую трубу охлаждают и из влек ают из камеры.

Повышение надежности тепловой трубы обеспечивается за счет одновременной диффузионной сварки ее элементов, позволяющей исключить Во3можность бр,азонания кристаллизационных грешил, усадочную и газовую пористо<чь сварного шва.

Упрощение т.:полл ии и ll отон.м:и < тепловой трубы с медным фитш ем достигается за счет спкращения количества технологических операций и времени их проведения, исключения необходимости применения взрывоопасной защитной атмосферы водорода, сокра- щения количества применяемого оборудования (исключается оборудование для соединения деталей тепловой трубы сваркой плавлением).

При толщине слоя меди меньше 2d ч не обеспечивается сплошность сварного слоя, а при толщине больше 5d „ наблюдается его охрупчивание, что снижает надежность тепловой трубы.

При температуре меньше 0,9 Т скорость диффузионных процессов недостаточна и уяеличивается длительность сварки.

При температуре больше 0,97 Т g наблюдается расплавление пористого фитиля и увеличивается рост зерна в титане. Прн времени меньше 20 мин не обеспечивается прочность сварного соединения, а длительность выдержки больше 30 мин экономически нецелесообразна.

На соединяемых поверхностях элементов тепловой трубы из сплава на основе титана ПТ-7М: корпусе, торцовых за.глушках и штенгеле размещают пориствй материал толщиной 0,2 мм, изготовленный из медных волокод длиной 3 мм и диаметром 50 мкм.

Элементы тепловой трубы помещали в вакуумную печь, где при остаточном давлении 0,1 Па и 880"С образовывалась эвтектика титан-медь на соединяемых поверхностях в течение 3 мин.

Сворачивали на трубчатой оправке фитиль, изготовленный иэ медных волокон длиной 3 мм и диаметром 50мкм, вставляли его в корпус тепловой трубы, после чего оправку удаляли, Устанавливали с натягом штенгель в заглушку и заглушки в корпус.

Размещали элементы тепловой трубы в сборе в вакуумной печи и нагревали при 850 С в течение 30 мин при остаточном давлении О, 1 Па.

После сварки тепловую трубу охлаждали вместе с печью, Формула и з о б р е т е н и я

Способ изготовления тепловой тру бы, при котором осуществляют диффу1 i4928ь зионную сварку мслного спеченного фитиля с корпусом, сварку торцовых заглушек с корпусом и заправочного штенгеля с одной и заглушек, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности при изготовлении тепловой трубы из титана и упрощения технологии, на свариваемые поверхности элементов предварительно наносят пористый слой меди толщиной (2-5)d„, где d„— циаме р исходных частиц материала фитиля, элементы нагревают до температуры образования эвтектики, а их сварку совмещают с диффузионной сваркой фитиля с корпусом, которую ведут при (0,9-0,97)Т„ где Т вЂ” температура плавления эвтектики титан-медь, и иэотермической

10 выдержке в течение 20-30 мин.

1449286

Фи8 5

Составитель Т.Олесова

Техред М.Ходанич

Редактор В.Панко

Корректор О.Кравцова

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

Заказ 6908/13 Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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