Способ получения соединений разнородных электропроводных материалов и устройство для его осуществления

Изобретение может быть использовано для получения сварных соединений разнородных электропроводных материалов, например, для соединения выводов электрохимической защиты с металлическими трубопроводами для обеспечения их защиты от коррозии. На электрический провод и изделие из электропроводного материала устанавливают диэлектрическую матрицу. Засыпают в матрицу электропроводный порошок. Вводят пуансон в соприкосновение с упомянутым порошком и пропускают через него импульс электрического тока 60-90 кА длительностью 100-200 мкс, полученный от генератора, соединенного с пуансоном и с упомянутым электропроводным изделием. Изделием может быть труба диаметром более 50 мм или плоская деталь. Может быть использован одножильный или многожильный электрический провод сечением 0,5÷180 мм2. Величину импульса электрического тока выбирают из условия нагрева электропроводного порошка до температуры 0,8÷0,9 от температуры его плавления. Устройство для осуществления способа содержит диэлектрическую матрицу, установленный в ней пуансон и генератор импульсных токов, соединенный с пуансоном и с электропроводным изделием. Техническим результатом является ускорение процесса соединения и повышение качества сварного соединения. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к получению соединений разнородных электропроводных материалов (металлов, сплавов и др.) и может быть использовано, например, для получения соединения выводов электрохимической защиты /ЭХЗ/ (электропроводный вывод, например, электрический провод, из прибора, обеспечивающего подачу отрицательного потенциала) с металлическими трубопроводами для обеспечения их защиты от коррозии.

Известно устройство соединения медных выводов (проволоки) электрохимической защиты со стальной трубой термитной сваркой, включающее заполненную электропроводным порошком (термитной смесью) матрицу, установленную на металлическом трубопроводе с медным выводом, сваривание которых происходит за счет выделенного тепла при химической реакции компонентов порошка, инициируемой за счет тепла, выделяемого при термообжиге (Малкин Б.В., Воробьев А.А. Термитная сварка. М., 1963 г., с. 103). Способ заключается в том, что на стенку газопровода укладывают провод вывода ЭХЗ и прижимают магнитными башмаками. Внутрь башмака устанавливают тигель-форму, в которую засыпают термитную смесь, помещают термоподжиг и соединяют с огнеупорным шнуром. Протекающий ток через огнеупорный шнур нагревает термитную смесь до точки начала химической реакции (1340-4360°C). Сгорая, термитная смесь выделяет тепло, за счет которого вывод ЭХЗ приваривается к стенке газопровода (СТО Газпром 2-2.2-136-2007. - Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов, с. 201-205).

Недостатком этого способа и устройства является низкая производительность (длительность процесса 30÷40 сек), высокая дефектность сварного соединения (наличие пор).

Техническим результатом является ускорение процесса соединения разнородных электропроводных материалов и повышение качества сварного соединения.

Технический результат достигается тем, что в способе соединения электрического провода с электропроводным изделием, которые выполнены из разнородных материалов, отличием является то, что на упомянутые провод и изделие устанавливают диэлектрическую матрицу, засыпают в матрицу электропроводный порошок, вводят пуансон в соприкосновение с упомянутым порошком и пропускают через него импульс электрического тока 60-90 кА длительностью 100-200 мкс, полученный от генератора, соединенного с пуансоном и с упомянутым электропроводным изделием.

В предпочтительном варианте электропроводным изделием является труба диаметром более 50 мм или плоская деталь.

В предпочтительном варианте соединяют с электропроводным изделием одножильный или многожильный электрический провод сечением 0,5÷180 мм2, например вывод ЭХЗ,

В предпочтительном варианте величину импульса электрического тока выбирают из условия нагрева электропроводного порошка до температуры 0,8÷0,9 от температуры его плавления.

Технический результат достигается также тем, что устройство для соединения электрического провода с электропроводным изделием, которые выполнены из разнородных материалов, способом по п. 1, содержит диэлектрическую матрицу, установленный в ней пуансон и генератор импульсных токов, соединенный с пуансоном и с электропроводным изделием, при этом упомянутая матрица выполнена с возможностью ее установки на соединяемых электрическом проводе и электропроводном изделии и размещения в ней электропроводного порошка.

Отличием предлагаемого способа и устройства является то, что вместо источника тока, инициирующего термоподжиг, используется генератор импульсных токов, соединенный с электродами, и электропроводный порошок расплавляется за счет тепла, выделяемого при протекании электрического тока, осуществляя сварку, например, вывода ЭХЗ с трубопроводом.

На фиг. 1 представлено устройство, где обозначено: 1 - пуансон; 2 - порошок; 3 - матрица; 4 - изделие из электропроводного материала, например электрический провод; 5 - генератор импульсных токов; 6 - изделие из электропроводного материала, например трубопровод.

Устройство работает следующим образом. Пуансон (1) приводят в контакт с порошком (2), находящимся в матрице (3), расположенной на соединяемых электропроводных материалах (6 и 4) и включают генератор импульсных токов (5). Протекающий ток по цепи пуансон - электропроводный порошок - электропроводный материал (4 и 6) разогревает частицы порошка. Выделяемое тепло за счет электроконтактных сопротивлений частиц электропроводного порошка разогревает поверхности соединяемых электропроводных материалов, (например, вывода ЭХЗ и трубопровода), осуществляя их сварку - спекание с порошком и между собой.

Ниже приведен пример осуществления соединения разнородных металлов.

С помощью вышеописанного устройства осуществляют сварку - спекание медного порошка марки М01 с медным выводом диаметром 4 мм к стальной трубе диаметром 530 мм при протекании короткого импульса тока 60÷90 кА, длительностью 100÷200 мкс. Полученное соединение имеет прочность на срез 0,9 σв медного порошка.

Как видно, предлагаемые способ и устройство позволяют за более короткое время получить качественное соединение.

1. Способ соединения электрического провода с электропроводным изделием, которые выполнены из разнородных материалов, отличающийся тем, что на упомянутые провод и изделие устанавливают диэлектрическую матрицу, засыпают в матрицу электропроводный порошок, вводят пуансон в соприкосновение с упомянутым порошком и пропускают через него импульс электрического тока 60-90 кА длительностью 100-200 мкс, полученный от генератора, соединенного с пуансоном и с упомянутым электропроводным изделием.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электропроводным изделием является труба диаметром более 50 мм или плоская деталь.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соединяют с электропроводным изделием одножильный или многожильный электрический провод сечением 0,5÷180 мм2, например вывод ЭХЗ.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величину импульса электрического тока выбирают из условия нагрева электропроводного порошка до температуры 0,8÷0,9 от температуры его плавления.

5. Устройство для соединения электрического провода с электропроводным изделием, которые выполнены из разнородных материалов, способом по п. 1, содержащее диэлектрическую матрицу, установленный в ней пуансон и генератор импульсных токов, соединенный с пуансоном и с электропроводным изделием, при этом упомянутая матрица выполнена с возможностью ее установки на соединяемых электрическом проводе и электропроводном изделии и размещения в ней электропроводного порошка.



 

Похожие патенты:

Изобретения могут быть использованы для соединения проводящих металлических элементов. Проводят этап предварительного скользящего перемещения пары соединяемых элементов относительно друг друга без резистивного нагрева.

Изобретение может быть использовано для получения трубы методом электрического сопротивления. Перемещаемую металлическую полосу сгибают формующими роликами до получения цилиндрической формы так, что оба ее конца в направлении ширины металлической полосы обращены друг к другу.

Изобретение относится к способу изготовления трубчатых радиаторов и сварочному устройству. Способ заключается в том, что по меньшей мере один патрубок (31) одной головной части (3, 4) и по меньшей мере одну трубу (5) радиаторов (2), состоящих из головных частей (3, 4), содержащих патрубки (31), и располагаемых между ними труб (5), позиционируют в устройстве для контактной сварки.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к оборудованию для контактно-стыковой сварки сопротивлением, и может быть использовано для герметизации стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов с металлическими оболочками.

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам подготовки полос к сварке на специализированных машинах контактной стыковой сварки, которые устанавливаются в высокопроизводительных металлургических агрегатах, например трубосварочных и профилегибочных станах, травильных линиях и пр.

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам стыковой контактной сварки сопротивлением, выполняемой на специализированных сварочных машинах, которые устанавливаются, например, в агрегатах волочения проволоки, укрупнения проволочных бунтов или в стендах для намотки высокопрочной ленты на станины прессовых машин.

Изобретение относится к производству сваркой сопротивлением электросварных труб для нефтепроводов и газопроводов, труб для ядерной энергетики и других отраслей машиностроения.
Изобретение относится к способам соединения заготовок типа вал-втулка. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к уплотнениям зазоров проточной части турбомашин, длительно работающих в условиях повышенных температур и высокочастотных вибраций.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению алмазного инструмента методом пропитки. .

Изобретение относится к способам изготовления армированных стальных изделий, в частности армированных колец. .

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам нанесения покрытий из металлических порошков, и может быть использовано как при восстановлении изношенных деталей, так и при изготовлении новых изделий с покрытиями.

Изобретение относится к спеченным электрическим соединениям низкого сопротивления. .

Изобретение относится к производству металлокерамических материалов, в частности к штифтам (пинам) для фиксации изделий при обжиге. .

Изобретение относится к порошковой металлургии и может использоваться для изготовления сложных конструкционных деталей центробежных насосов. .
Изобретение относится к области изготовления теплообменных аппаратов и может быть использовано в энергомашиностроении, химической и газоперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к способу изготовления вставленных друг в друга и проскальзывающих относительно друг друга под давлением металлических деталей, причем по меньшей мере одну деталь изготавливают путем литья под давлением.

Изобретение относится к изготовлению кольца подшипника. Для упрощения изготовления колец подшипника, повышения твердости, износостойкости, усталостной прочности способ включает стадию формирования кольца подшипника по меньшей мере из одной стальной полосы, имеющей концы, в по меньшей мере один кольцевой сегмент и стадию стыковой сварки оплавлением концов указанного по меньшей мере одного кольцевого сегмента для изготовления кольца. Способ также включает стадию науглероживания по меньшей мере части поверхности указанной по меньшей мере одной стальной полосы, прилегающей к поверхности, которую сваривают встык оплавлением, перед указанной стыковой сваркой оплавлением. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх