Способ получения биметаллических труб диффузионной сваркой

 

Изобретение относится к диффузионной сварке и может быть использовано для получения биметаллических труб в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения при использовании в качестве рабочей среды воды путем последовательного вытеснения воздуха из зазора между заготовками. Коаксиально собранные трубные заготовки с внутренним слоем из материала с большим коэффициентом термического расширения заполняют водой и осуществляют ее замораживание. Причем замораживание ведут постепенно от одного конца заготовок к другому. Под действием льда внутренняя стенка последовательно деформируется, вытесняя воздух из зазора, до контакта с внутренней поверхностью наружной заготовки. Затем лед размораживают, воду удаляют и осуществляют нагрев заготовок до температуры диффузионной сварки. Полное удаление воздуха из зазора за счет последовательного деформирования внутренней заготовки, замораживаний водой позволяет исключить образование несплошностей в зоне соединения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕтСНИХ.

СОЦИАЛИСТЙЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (1% (11) (р 4 В 23 К 20/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1;

С:

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4338106/31-27 (22) 03.11.87 (46) 15.07. 89. Бюл. В 26 (71) Криворожский горнорудный институт (72) В.С,Сапелкин, Ф,И, Кивенко, П.И,Федоренко и А.И,Соловей (53) 621. 791.66(088.8) (56) Чепурко М.И. и др. Биметалличеекие трубы, M.: Металлургия, 1974, с, 113-114. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКОЙ (57) Изобретение относится к диффузионной сварке и может быть исполь, зовано для получения биметаллических труб в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения — повышение качества сварного соединения при использовании в качестве рабочей среды воды путем последовательного вытесИзобретение относится к диффузионной сварке и может быть использовано для получения биметаллических труб в различных отраслях промишлен, ности, Целью изобретения является повышение качества сварного соединения при использовании в качестве рабочей создающей давление среды воды путем последовательного вытеснения воздуха их зазора между заготовками, На чертеже показана сборка, разрез. нения воздуха иэ зазора между заготовками. Коаксиально собранные трубные заготовки с внутренним слоем иэ материапа с большим коэффициентом термического расширения заполняют водой и осуществляют ее замораживание, .

Причем замораживание ведут постепенно от одного конца заготовок к другому, Под действием льда внутренняя стенка последовательно дефоомируется, вытесняя воздух из зазора, до контакта с внутренней поверхностью нару .— ной э аготовки .. Затем лед раэмораживают, воду удаляют и осуществляют нагрев заготовок до температуры диффузионной сварки, Полное удаление воздуха из зазора эа счет последовательного деформирования внутренней эагоТоВКН замораживания: водой позволяет исключить образование несплошностей в зоне соединения. 1 ил.

В наружную трубную заготовку 1 устанавливают заготовку 2 из материала с большим коэффициентом термического расширения. Торцы заготовок гер метизируют з аглушками 3. Сбор ку размещают вертикально и заполняют череэ отверстие 4 внутреннюю з агото вку 2 водой. После вытеснения воздуха отверстие 4 заглушают, В заглушке 3 выполняют также отверстие 5, сообщающееся с зазором 6 между свариваемыми заготовками 1 и 2. Затем устанавливают цилиндр 7 и пространтсво

4 этой цели н верхней части сильной трубы проснерливали сквозное отверстие, которое после получения биметаллической трубы заваривали, 3 149 между ним и собранными заготовками заполняют определенными порциями сухой углекислоты 8, осуществляя тем саиьим замораживание води н направлении от одного конца заготовок к другому.

В результате последовательного э амораживания ноды внутренняя заготовка начинает деформироваться до контакта с поверхностью наружной заготовки от одного конца к другому, вытесняя воздух из зазора 6 через от( верстие 5,, Затем осуществляют выдержку в течение определенного времени для обеспечения rap антированного замерз ания всего объема воды. После выдержки углекислоту удаляют и осуществляют индукционный нагрев сборки до расплавления льда. После удаления воды сборку нагревают до температуры диффузионной сварки и осуществляют изотермическую выдержку под давлением, создаваемым за счет разницы коэффициентов термического расширения ( материалов свариваеиых заготовок, Благодаря последовательному замо- раживанию воды обеспечивается позонная деформация внутренней заготовки и полное вытеснение :воздуха иэ зазора между заготовками, тем саиьим обеспечивается плотный физическийй конт акт между свари ваемыми поверхностями, способствующий повышению качества сварного сое. динения, Пример, Изготовление биметаллической трубы с наружным стальным и внутренним медным слоями, В наружную трубную заготовку устанавливали медную з аготовку, На торцах сборки устананлинали толстостенные (30 мм) герметизирующие заглушки, Сборку устанавливали вертикально и заполняли внутреннюю медную трубу водой через отверстие в верхней заглушке, Затем это отверстие э акрывали пробкой, В верхней з аглушке выполняли отвер стие „ сообщающееся с кольцевым зазором между трубииьими заготовками и служащее для выпуска из него воздуха, Для

После заполнения сборку охлаждали, последовательно засыпая ее снаружи сухой углекислотой, После засыпки

10 всей сборки ее выдерживали н течение

1 ч для обеспечения гарантированного замерзания водьи при охлаждении толстостенной заготовки. После выдержки углекислоту удаляли и снаружи

15 сборки размещали индукционный нагреватель, выполненный в виде катушки.

Затем сборку нагревали и после рас-, плавления льца и удаления ноды температуру повышали до 950-980 С, После

20 выдержки при этой температуре в течение 1 ч нагреватель отключали и сборку охлаждали до температуры окружающей среды, Контроль качества сварки полученной биметаллической трубы осуществляли ультразвуком.

Прочность сварного соединения (образцы вырезали иэ кольценых биметаллических обечаек) составила 102

14 кг/мм

Фор мул а из обр ете.ния

Способ получения биметаллических труб диффузионной сваркой, при котором н наружную заготовку устанавливают заготовку из материала с большим коэффициентом термического расши"

40 рения последнюю деформируют до кон такта с поверхностью наружной заготовки давлением рабочей среды, после удаления ксторой сборку нагревают и осуществляют изотермическую ныдерж45 ку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединеиыя при использовании в качестне рабочей среды воды путем последонательного вытеснения воздуха иэ зазора между заготовками, деформирование осуществляют замораиижнанием воды н направлении от одного коьца заготовок к другому.

1493425

Составитель В,Петросян

Текред М,Яндык

Редактор Л,Веселовская

Корректор О,Ципле

Заказ 3933/16 Тираж 894 Под пи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Ироизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101