Установка для получения биметаллических труб диффузионной сваркой
Союз Советских
Социалистичвсиих
Республик
Оп ИСАНИЕ
ИЗО6РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 30.11.81 Бюллетень М44 Дата опубликования описания 03.12,81 (51)М. Кл. В 23 К 20/26 1Ьпудпрственный KQNHT97 СССР по делам наабретеннй н отхрытнй (53) УДК 621..791.66.03 (088.8) Хейфец, B. Ю, Унтилов, Ю. И. Розенгарт, Ю. В. Чичков,, E. А. Резников, А. И. Иртлач и P. Г. Ковалев (72) Авторы изобретения Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт и Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности I (71) Заявители (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКОЙ Изобретение относится к трубной промышленности и может быть использовано дпя получения биметаллических труб высокой точности с различным сочетанием слоев диффузионной сваркой. По основному авт. св. № 694325 известна установка для получения биметаллических труб диффузионной сваркой, содержащая герметичную камеру, в которой на диэлектрических опорах расположены два жестких токоподвода,контакт одного иэ которых установлен с возможностью перемещения, натяжное устройство, системы вакуумирования и подачи инертного 1 газа„ источник электроконтактного нагрева. Герметичная камера снабжена двумя вертикальными колоннами, контакт второго токоподвода установлен неподвижно, подвижный контакт снайкен изолирующими упорами, в диэлектрической опоре . выполнен паз, подвижный контакт установлен в этом пазу и гибко связан с соответствующим токоподводом, причем контакты выполнены в виде веотикальных цилиндров в разъемом, лежащим в одной плоскости с осями вертикальных колонн, При подготовке к сварке труб на этой установке в каждой свариваемой двухслойной трубе монтируется цанговый зах ват и натяжной винт, которые вместе с трубой пропускают через осевые отверстия в неподвижном и подвижном контактах, трубу крепят в контактах и затем производят окончательную сборку натяжного устройства (1). Необходимость монтажа элементов натяжного устройства на каждой срабатываемой трубе требует дополнительных затрат времени и снижает производительность 35 установки. Наличие сквозных отверстий в неподвижном и подвижном контактах спо» собствует тому, что положение трубы в контактах неопределенно и зависит от 20 квалификации оператора; кроме того, труба должна быть увеличенной, в сравнении с минимально необходимым размером дли» ны с тем, чтобы при несимметричной ее установке в контактах (что возможно при 88491 5 1О 3S отсутствии визульного контропя за ходом этой операции) обеспечить достаточную протяженность участка соприкосновения трубы с контактами. Это приводит„к увеличению длины участков трубы в контактах и с внешне1 стороны от них, которые сварке не подвергаются из-эа недостаточной температуры нагрева и удаляются,что увеличивает расход металла трубы, Бель, изобретения — увеличение производительности установки m снижение рас-.. хода металла трубы. Поставленная цель достигается тем, что в установке для производства биметаллических труб диффузионной сваркой . натяжное устройство соединено с подвиж ным контактом планкой, закрепленной в разъеме подвижного контакта. Наличие постоянной связи натякного устройства с подвижным контактом устраняет необходимость крепления элементов натяжного устроиства на каждой обрабатываемой трубе, что существенно уменьшает общее время цикла обработки и увеличивает производительность установки.. То, что ппанка, свяэйваюшаяюнатяжное устройство с подвижным контактом, является упором для трубы, перекрывающим со стороны натяжного устройства осевое отверстие в подвижном контакте, позволяет, при размещении трубы в ус- тановке, досыпать трубу до упора в натяжное устройство, причем при обработке каждой новой трубы положение одного из ее торцов не произвольно, а определено положением упора. Это позволяет уменьшить длину труб в сравнении с используемой при сварке на известной установке и снизить расход металла трубы. На фиг. 1 изображена установка для получения биметаллических труб „на .фиг. 2 — разрез по вертикальной колонне с подвижным контактом; на фиг. 3 - разрез по натяжяому устройству, Установка содержит горизонтальную герметичную камеру 1 (фиг, 1 ) с кожухом 2 водяного охлаждения, вертикальные цилиндрические колонны 3 и 4, расположенные по ее концам. В вертикальной колонне 3 расположен токоподвод 8 с неподвижным контактом 6, а в колонне 4токоподвод 7 с гибкой шиной 8 и подвижным контактом 9. Оба токоподвода выходят из колонн через уплотнения 10, раэмешенные во фланцах 11, и регулируемые втулками 12. На одном конце. горизон25 55 тапьной камеры установлен уппотняемый лючок 13 для монтажа свариваемой трубы в контактах, на другом конце - уплотняемый лючок 14 для обслуживания пружинного натяжного устройства. В лючке 13 смонтирована термопара 1 5 с уппотнением 16, соединенная со вторичным прибо- ром 17 дпя замера температуры трубы. Оба сборных контакта 5 и 9 установлены на .основании 18, выполнены из диэлектрика. На подвижном контакте 9 в местах его возможного при движении, связанном с удлинением нагреваемой трубы, касания с вертикальной колонной 4, закреплены диэлектрические упоры 19, На стенках вертикальной колонны 4 в районе расположения гибкой шины 8 размещены диэлектрические экраны 20. Узел вакуумирования установки служит для откачки воздуха и состоит из вакуумного насоса 21 с электродвигателем 22, отводящего трубопровода 23 и запорного вентиля 24. Узел подачи инертного газа обеспечивает защиту трубы от окисления при нагреве и состоит иэ емкости 25 с инертным газом,, компрессора 26 высокого давления,: вентиля 27, подводящего трубопровода 28, манометра 29 и вентиля 30 сброса давления. Электропитание установки осушествпя ется с цомошью регулируемого трансформатора 31. Болты 32 и гайки 33 (фиг, 2) служат дпя зажима трубы между половинками сборных медных контактов и разведения контактов при извлечении трубы, а уплотняемые лючки 34 - для обеспечения доступа к болтам 32 и гайкам 33. Разъем сборного контакта совпадает с осью вертикальных колонн, а ось паза под установку бислойной трубы, который выполнен в каждой половинке контакта, совпадает с осью горизонтальной камеры, что обеспечивает удобный монтаж трубы, гарантирует определенное положение контактов при нагреве трубы, создает условия дпя симметричного теппоотвода от стенок горизонтальной камерь1 и отсутст вие тепловых перекосов установки. В диэлектрическом основании 18 под подвижным контактом 9. выполнен паз, по которому контакт двигается в процессе нагрева и связанного с. этим удлинения трубы. Паз предотврашает воэможность1 Г случайного смешения контакта 9 в старо ну ° Контакты 6 и 9 занимают почти все поперечное сечение вертикальных колонн 8491 5 5 8 (контакт 9 с учетом перемещения при нагреве трубы), что депает их достаточно массивными для того, чтобы,отказаться от водяного охлаждения контактов. Натяжное устройство (фиг. 2 и 3) обеспечивает перемещение подвижного кон-. такта 9 по мере нагрева.и удлинения трубы, не давая последней провисать. Оно крепится к подвижному контакту планкой в виде вилки 35, расположенной в разъеме между половинками контакта и фиксируемой пальцами 36, Вилка связана с резьбовым стержнем 37, на котором расположены натяжная прукина 38 и нажимная гайка 39. Электроизоляция обеспечивается диэлектрическими втулками 4042. Втулка 42 является упором для пружины и фиксирована от смещений винтом 43, ввернутым в корпус 44 натяжного устройства через герметичный лючок 45. Установка работает следующим образом. Монтаж трубы осуществляют при обесточенной установке и снятых уплотняющих лючках 13,14,34. Половинки сборных контактов 6 и 9 болтами 32 и гайками 33 разводят дпя обеспечения беспрепятственного пропускания двухслойной трубы в па.зы контактов, при этом гайка 39 вывернута и натяжная пружина 38 отпущена. Подвижный контакт 9 устанавливают в вертикальной колонне 4 так, что его болты 32 и гайки 33 расположены против отверстий, закрываемых лючками 34. Герметизированную по концам (например, сваркой или специальным высокотем пературным герметиком) двухслойную трубу вводят в горизонтальную камеру 1 через отверстие, закрываемое пючком 13, и пазы в контактах 6 и 9 до упора в ,вилку 35 натяжного устройства (фиг, 3) Трубу зажимают болтами 32 и гайками 33 в подвижном контакте 9, а затем двигают (благодаря гибкой шине 8) вместе с контактами по пазу в дизпектрическом основании 18 в крайнее положение в сторону неподвижного контакта 6 дпя того, чтобы при нагреве обеспечить возл ожность движения контакта вместе с удлиняющейся трубой. При этом токоподводы 5 и 7, проходящие через уплотнения 10 в вертикальных цилиндрических колоннах 3 и 4, неподвижны. Затем болтами 32 и гайками 33 трубу зажимают в неподвижном контакте 6 с гайкой 39, сжимая пружину 38, задают начальное натяжение трубе. Усилие натяжения должно быть таким, чтобы возникающие в поперечном сечении трубы, растягивающие напряжения, не превышали предел текучести материала трубы при температуре сварки. Устанавливают нг место уплотняющие лючки 13,14, 34, причем в лючке 13 монтируют термопару 1 5 так, чтобы ее спай вошел в трубу на заданную длину. и обеспечивал измерение температуры внутренней поверхности. 10 С помощью узла вакуумирования (2124) производят откачку воздуха из полости установки, а затем внутрь камеры лри помощи уэпа подачи. инертного газа (25 28) подают инертный газ под давлением 30-100 кг/см в зависимости. от свариваемых материалов. Необходимо учитывать, что в процессе обработки трубы при разогреве давление газа увеличивается в 1,5-2,0 раза. 20 Очистку камеры от воздуха, хотя и менее качественную, чем вакуумирование, л ожно осуществить продувкой инертным газом, выпуская его через вентиль 30. После достижения в камере заданного. давления, двухслойную трубу нагревают прямым пропусканием тока от источника 31. В процессе нагрева гаэ, находящийся в камере, давит на наружную поверх ность трубы наружного слоя и на внут30 реннюю поверхность трубы внутреннего слоя, прижимая слои друг к другу. Под воздействием высокой температуры и давления слои свариваются между собой. Конкретные параметры, температура наг рева, уровень давления, выдержка врел<е = ни, зависит от размеров трубы и материала слоев. После завершения процесса сварки ис точник 31 тока отключают, давление в установке доводят llo атмосферного перекачкой газа в емкость 25 или выпуском его через вентиль 30 в атмосферу (в зависимости от степени загрязнения), открывают лючки 13,14,34, ослабляют гайкой 45 39 натяжение, создаваемое пружиной 38, раскручивают болты 32 и гайки ЗЗ медных контактов, освобождая тем самым сваренную трубу, и извлекают последнюю из установки. Использование изобретения позволит уменьшить расход металла трубы на 4% и увеличить производительность на 16,7%.! Формула изобретения Установка для получения биметаллических труб диффузионной сваркой по авт. св. N 694325, отличающаяся 884915 тем, что, с целью увеличения производиI тельности и снижения расхода металла труб, натяжное устройство соединено с подвижным контактом планкой, закрепленной в разъеме подвижного контакта. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свидетельство СССР Ж 694325, кл. В 23 К 19/00, 09.OI .76 (прототип) . 884915 гу Юли ЮЮИ УDg/ Ш ЩОС1я) ВНИИПИ Заказ 10382/17 Тираж 1151 Подписное Филиал ППП Патент», г. Ухтород,ул. Проектная,4
