Способ изготовления пористых бесшовных оболочек из металлической сетки

 

СПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i ll 743833

Саюа Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.78 (21) 2587711/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.0б.80 (51) М. Кл.з

В 23Р 3/14

Государственный комитет (53) УДК 621.771.8 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Вяч. H. Гречищев и Вал. H. Гречищева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТЫХ БЕСШОВНЫХ

ОБОЛОЧЕК ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СЕТКИ

Изобретение относится к производству пористых пропицaeixIhix изделий пз металлической сетки и может быть использовано в энергомашиностроешш, приборостроении и т. д.

Известен способ изготовления тсп IoBoli трубы, который основан на сварке давлснпем слоев сетки в процессе пластической деформации полого пакета. По этому способу упоминаемые тепловые трубы изготавливают следующим образом. Из металлической сетки получают полый цилиндрический пакет. Пакет надевают на жесткую оправку (стер кень) и вместе с оправкой вставляют в наружную трубу. После чего с обеих сторон для герметизации приваривают крышки (шайбы). Собранную таким образом заготовку перед пластическим деформпрованпем нагревают до ковочной температуры материала сетки. Затем проводят обжатие заготовки для сварки между собой слоев сетки в твердом состоянии и придания изделию требуемой формы и размеров.

В процессе обжатпя прп высокой температуре уменьшается диаметр наружной трубы, сетка уплотняется, диаметр внутрепнси оправки (стержня) пс меняется. После пластического обжатпя обработанную комплексную заготовку охлаждают н удаляют внутреннюю оправку вытравливаш,ем.

Для получения пористой проницаемой оболочки из сетки по данному способу после обжатия необходимо удалить как внутршшюю оправку (стержень), так и наружную трубу. Поэтому необходимо предотвратить схватывание сетки с названными деталями и удалить пх выпрессовыванием.

Для предотвращения сварки сетки с другимп деталями заготовки между полым па10 кетам и внутренним стержнем и между полым пакетом и наружной трубой помещают разделительный слой (1).

В качестве разделительного слоя могут служить дпсульфидмолпбденовая смазка, 15 смесь окиси цинка с жидким стеклом или смесь окиси хрома с жидким стеклом и т. п.

Такие обмазкп используют при получении многослойных металлов для предотвращения сварки между собой симметричных па2О кетов (2).

Однако применение названных обмазок в качестве разделительного слоя прп изготовлении пористых пронпцаемых оболочек пз сетки ухудшает качество изделий. Обмазку

25 тонким слоем 0,3 — 0,5 мм вручную наносят

»а поверхность внутреннего стержня и на внутреннюю поверхность наружной трубы и перед сборкой заготовки просушивают.

При осесимметричной деформации с умень39 шепнем наружного диаметра полого паке743833

3 та и диаметра наружной трубы заготовки обмазка, нанесенная на внутреннюю поверхность последней, крошится и забивается в ячейки сетки, тем самым ухудшается пористость, а вместе с ней проницаемость.

В качестве разделительного слоя может служить тонколистовая жаропрочная сталь, способная образовывать на своей поверхности трудновосстановимые окислы, которые препятствуют сварке сетки с деталями заготовки. Посредством таких изолирующих обкладок предотвращают сварку сетки с листами конверта при пакетной прокатке пористых листов из сетки (3).

Тонколистовую жаропрочную сталь

ЭИ-702 (36НХТЮ) в качестве изолирующих обкладок для предотвращения сварки сетки с другими деталями заготовки можно применять в известном способе для изготовления пористых проницаемых оболочек из металлической сетки. При сборке комплексной заготовки изолирующие обкладки внутреннюю и внешнюю из стали ЭИ-702 (36НХТЮ) сплошным слоем располагают по периметру между внутренним стержнем и полым пакетом сеток и между полым пакетом сеток и наружной трубой. При обжатии заготовки детали, из которых она собрана, деформируется по-разному. Диаметр и длина внутреннего стержня не меняются, поскольку от пористого пакета ему не передается напряжение, превышающее предел текучести компактного материала. Пакет сеток при степенях деформации 30 — 40% только уплотняется (структурная деформация) и при степенях деформации, превышающих указанную, отчасти уплотняется н отчасти пластически деформируется (структурно-пластическая деформация), т. е. при уменьшении наружного диаметра незначительно увеличивается его длина. Наружная труба прп обжатип заготовки с постоянной кантовкой с уменьшением диаметра (при неизменной толщине стенки) увеличивает длину согласно условию постоянства об.ьема, справедливого для компактного материала.

Неизменной при обжатии заготовки остается внутренняя осесимметричная изолирующая прокладка. Однако внешняя осесимметричная изолирующая прокладка, расположенная между пакетом сеток и Iiaружной трубой, при обжатии теряет устойчивость с образованием складок, которые вдавливаются в сетку, как менее прочную из всех деталей заготовки. Это приводит к образованию зажимов на наружной поверхности пористой оболочки.

Целью изобретения является повышение качества пористых проницаемых бесшовных оболочек.

Поставленная цель достигается тем, что изолирующую прокладку образуют из продольно расположенных лент стали, прп этом ленты между трубой и пакетом укладыва5

2г зо

1О .l5

50 г

65 ют с зазорами, суммарная величш1а которых равна разности длин окружности пакета по наружному диаметру до и после обжатия. Ленты могут быть уложены в несколько слоев, в этом случае од1ш слой ленты перекрывает зазоры в другом слое.

При деформированпн наружный диаметр полого пакета сеток уменьшается и в конечный момент полностью изолирован лентами жаропрочной стали от внутренней поверхности наружной трубы, что предотвращает их сварку между собой. В то же время появля1ощаяся дополнительно степень свободы предупреждает потср1о устойчивости изолирующих прокладок.

Схватывания сетки с наружной трубой в случае нх возможного касания не происходит: в начальный период степень деформации недостаточна для сварки (сварка давлением обязательно предопределяет пластическую деформацию), в конечный период пакет изолирован лентами-обкладками. При изготовлении пз сеток оболочек с малой порпстостью (10% и менее), когда деформации великl!, прпмсня!От Второи (д1 о I IIpyioiil,III слой лент жаропрочной стали, который располагают между псрвым слоем II внутренним диаметром наружной трубы и смещHIoT нх в тангенцпал IloM направлеilllil так, что бы онн перекрывалн зазоры первого слоя.

На фиг. 1 показана оболочка до обжа тня; на фиг. 2 — то же, после обжат11я.

Способ изготовления оболочек заключается в том, что изолирующие прокладки внутреннюю 1 н внешнюю 2 располагают и< периметру между внутренним стержнем и полым пакетом 4 сеток, а также между пакетом 4 и нару>кной труоой 5.

Прокладки образуют 113 л IIT ToIIKo lilcToвой стали, уложенных вдо II> ocll тру()I>l, пр11 этом прокладки 2 укладывакгг с зазорами, суммарная величина которых равна разности длин окружности пакета по наружному диаметру до и после oo> aTIIsi, т. е. по

DI И >>>.

После заварки трубы торцовыми крышками и нагрева заготовку обж11мают дo требуемого диаметра. После охлаждения оболочки вынимают нз трубы.

Пример осуществления данного способа.

Пористую оболочку с внутренним диаметром 40 мм, толщп1юй 3 мм и .1линой образующей 100 мм с пористосг1ю 20% пз гладкой фильтровой сетки ¹ 48 нержавеющей стали 08Х18Н10Т изготавливают следующим образом.

После определения числа слосв сетки, исходных данных для сборки заготовки устанавливают условия деформпровання и степень деформации.

Ширина сетки 110 мм, число слоев 7 (толщина сетки М 48 равна 1,04 мм, тогда толщина стенки полого пакета — 7,28 мм).

Толщина исходного листа стали ЭИ-702 (36НХТЮ) для нзолирую1цнх прокладок

743833

5 чм

0,15 мм. Диаметр внутреннего стержня

39,7 мм, длина 160 — 300 мм. С учетом толщины стенки полого пакета сеток, толщины прокладок и диаметра внутреннего стержня внутренний диаметр наружной трубы принимают равным 55 мм. Тогда размеры нару>кной трубы заготовки равны 62)(3,5+ (112 мм. Ширина внутренней изолирующей прокладки равна длине окружности полого пакета по внутреннему диаметру (практически длине окружности по внутреннему диаметру пористой оболочки 3,14 40=

=125 мм, длина 112 мм.

Суммарная ширина внешней изолирующей прокладки равна длине окружности по внутреннему диаметру наружной трубы после обжатия (практически длине окружности по наружному диаметру пористой оболочки) 3,14) 46=144 мм. Для равномерного расположения по периметру и сочетания с зазорами внешнюю прокладку целесообразно разделить на 6 полос (лент). Тогда ширина каждой полосы получается равной

24 мм, длину принимают равной 140—

150 мм. Зазор между полосами (лентами) при расположении в заготовке равен поделенной на 6 разности длин окружностей по внутреннему диаметру наружной трубы до деформации и по наружному диаметру по3,!4у55 — 3,14>.; l0 ристой оболочки

Сборку заготовки осуществляют таким образом. Из сетки, гальванически покрытой никелем для предупреждения окисления при нагреве, получают полый пакет. Внутри него осесимметричио по периметру располагают внутреннюю изолирующую прокладку и вместе с ией пакет надевают на стержень с таким расчетом, чтобы стержень выступал за торцы пакета ие менее, чем иа 20 мм. Ленты внешней прокладки располагают равномерно по периметру с установленным зазором между ними на наружной поверхности пакета. Концы их выпускают за торцы на 15 — 17 мм. Выпущенные концы лент закрепляют на поверхности стержня либо точечной сваркой, либо хомутами. Затем пакет со стержнем и изолирующими прокладками вставляют в наружную трубу. Выступающие концы лент внешней прокладки обрезают, снимают хомуты, заготовку закрывают крышками и прива10

30 ривают их электросваркой к трубе и стержню.

Собранную заготовку подвергают пластическому обжатию в горячем состоянии. После обработки и охлаждения пористую проницаемую оболочку извлекают из заготовки.

Применение данного способа позволяет повысить качество поверхности пористых оболочек, изготавливаемых из сетки, за счет предупреждения образования вмятин и зажимов; увеличить равномерность пористости, а вместе с пей проницаемости, за счет повышения качества поверхности.

Формула изобретения

1. Способ изготовления пористых бесшовиых оболоче! из мсталлпческо!! сетки, заключающийся в том, что из сетки сворачивают цил!шдрический пакет, с наружной и внутренней поверхности пакета размещают изолирующую прокладку из жаропрочной тоиколистовой стали, устанавливают пакет на оправку, помещают в трубу и заваривают торцовыми крышками, а затем обжимают в горячем состоянии и после охлаждения вынимают оболочку, о т л и ч а и щ и йс я тем, что, с целью повышения качества, изолирующую прокладку изготавливают путем укладки в продольном направлении лент стали с зазорами относительно трубы и пакета, ири этом суммарную величину зазоров берут равной разности длин окружности пакета по наружному диаметру до и после обжатия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изолирующая прокладка между трубой и пакетом выполнена в виде нескольких слоев лент стали. ири этом один слой ленты сдвинут относительно другого на величину, равную зазору между лентами.

Источники информации, принятые во внимание ири экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 535987, кл. В 21D 37, 06, 1975.

2. Головаиеико С. Л. и Меаидров Л. В.

Производство биметаллов. М., «Мета !лургия», 1966, с. 77.

3. Третьяков Л. Ф. Исследование и оценка ряда факторов, определяющих .механические свойства материалов на основе металлической сетки. Кандидатская дис., 1972 (МВТУ им. Баумана) .

743833 фиа.2. фив.т

Составители И. Капитонов

Тсхред Л. Куклина

Корректор Л. Тарасова

1тсдактор Н. Суханова

Т»110Г!)а()ин, ир. Сану»она, Заказ !008/1О Изд. X 342 Тираж 1160 Поди»снос

НПО «Поиск» 1 осударствсииого комитета СССР ио делам изобрстсиий и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская иаб., д. 4/5