Способ получения труб малого диаметра

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОЬРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик >965536 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.04.80 (21) 2913356/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приеритет— (51) М.К .

В 21 С 37/06

Гасударственный кемнтет

СССР

Опубликовано 15.10.82. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15.10.82 в делам нзабретеннй н еткрытий (53) УДК 621.774..3 (088.8) Ю,. ....,. !

Киевский ордена, Ленина политехнический институ . етйя-- ". /

Великой Октябрьской социалистической революции,/ (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРУБ МА,ЛОГО ДИАМЕТРА

Изобретение относится к производству труб малого диаметра порядка 0,8 — 5 мм из тугоплавких металлов и может быть использевано для изготовления устройств, работающих при высоких температурах и давлениях, а также для изготовления высокотемпературных насадок оптоволоконных устройств.

Известен способ получения труб малого диаметра из тугоплавких .металлов путем обработки заготовки до получения полого стержня (1).

Недостатком известного способа является низкая производительность, связанная с усложнением технологического процесса, а кроме того, возможная пористость и загрязнение стенок трубок.

Цель изобретения — улучшение качества получаемых труб и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения труб малого диаметра из тугоплавких металлов, преимущественно вольфрама, путем обработки заготовки до получения полого стержня, в качестве заготовки используют проволоку с наружным диаметром, равным диаметру

2 получаемой трубы, обработку ведут путем нагрева ее пропусканием тока в вакууме до расплавления внутреннего объема, причем проволоку располагают вертикально или наклонно с последующим удалением

5 из нее расплава.

Способ осуществляют следующим образом.

Заготовку в виде проволоки из тугоплавкого металла (например, вольфрама) зажимают в токоподводах вакуумной установки. После откачки до -давления порядка

10 — 5 мм рт. ст. через проволоку пропускают ток низкой частоты.

Так как электрический ток низкой частоты протекает равномерно через все сечение проволоки, то и выделение тепловой энергии также происходит равномерно во всем объеме проволоки. Излучение энергии происходит с поверхности проволоки, а поступление выделенной равномерно во всем ее абъеме тепловой энергии из объема проволоки к поверхности совершается за счет теплопроводности. Поэтому между внутренними участками проволоки и ее наружной поверхностью образуется перепад температур. Например, как следует из расчета, разность температур

965536

0,45-0,72

1,30-1,56

1,88-2,06

12,0

1,0

8,5

240

2,0

450

6 9

3,0

3 1сж,:. очной на оси и наружной поверхлс и ю вольфрамовой проволоки диаметром

2 мм, свобо;,но излучающей в вакууме вблизи то ц и плавления, составляет 18 град.

Поэтому расплавление проволоки всегда начинается с центральных областей, имеющих более высокую температуру. Если прекратить нагрев проволоки на этом этапе, создав условия для устранения расплава из центральной зоны, получим трубку.

Можно, например, нагревать проволоку из пористого тугоплавкого металла. Тогда образованный внутри расплав будет занимать меньший объем, чем исходная твердая фаза, и часть его пропитает наружные (пористые) слои проволоки, а часть, вследствие вертикального или наклонного расположения проволоки, стечет вниз, освобождая вверху участок ее свободным внутренним каналом, который впоследствии можно вырезать алмазной отрезной пилой.

При нагреве в вакууме проволоки из плотного тугоплавкого металла после образования внутри нее области из расплавленного металла необходимо создать условия для его удаления, разорвав проволоку в нижней ее части. Разрыв проволоки можно проводить, например, переплавляя ее лазерным лучом или электронным пучком.

Момент разрыва проволоки, после образования внутри нее расплавленной области требуемого диаметра, определяют, например, по сопротивлению проволоки, измеряя напряжение и ток (в точке плавления удельное электрическое сопротивление металлов изменяется скачком), либо, например, по временной зависимости температуры проволоки, Наружный диа- Внутренний метр, мм диаметр, мм

В таблице приведены технологические параметры — ток и напряжение (на отрезке длиной 55 мм), а также наружный и внутренний диаметры полученных трубок.

Использование предложенного способа получения труб позволяет повысить производительность и упростить технологию процесса изготовления, а также повысить чистоту производимых труб, что важно для их применения в таких отраслях, как вакуумная и полупроводниковая техника. Оплавление в процессе производства внутренней поверхности труб приводит к повышению которую измеряют одним из известных спс собов (при плавлении подъем температуры замедляется, так как часть энергии уходит на переход металла из твердого состояния в жидкое).

Разрыв (переплавление) проволоки можно проводить, используя энергию того же электрического тока, которым проводят нагрев проволоки. Для того, чтобы разрыв происходил в момент образования канала определенного диаметра, на проволоке делают надпил. В месте надпила температура проволоки вследствие более высокого электрического сопротивления выше и именно здесь происходит переплавление проволоки.

Размеры надпила определяют диаметр внутреннего канала трубки.

Переплавление проволоки током нагрева можно прочодить и без надпила, только в этом случае величина внутреннего диаметра разных трубок имеет некоторый разброс.

Пример. Вольфрамовые трубки наружным диаметром 2 мм изготовляются следующим образом. Проволока из вольфрама устанавливается в токоподводящих электродах вакуумной установки типа УВН2-М2. После откачки вакуумной камеры до давления

2 10 мм рт. ст. через проволоку пропускают электрический ток промышленной частоты (50 Гц), который плавно увеличивают до расплавления участка проволоки, о чем свидетельствует исчезновение тока. Максимальная величина тока 240 А. В результате получают два отрезка проволоки, на которых алмазной пилой вырезают участки, где образуется свободный внутренний канал.

Ток, А Напряжение, В плотности их стенок (пористость практически сведена к нулю) по сравнению с известным.

Формула изобретения

Способ получения труб малого диаметра из тугоплавких металлов, преимущественно вольфрама, путем обработки заготовки до получения полого стержня, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества получаемых труб и повышения производительности, в качестве заготовки используют проволоку с наружным диаметром, равным диаметру получаемой трубы, обработку ведут путем нагрева ее пропусканием электричес965536

Составитель И. Лац

Редактор Т. Веселова Техред А. Бойкас Корректор А. Гриценко

Заказ 7177/9 Тираж 845 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, 3(— 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 кого тока в вакууме до расплавления внутреннего объема, причем проволоку располагают вертикально или наклонно с последующим удалением из нее расплава.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1452370, кл. В 21 С 37/15

21.03.74 (прототип).