Способ герметизации трубчатых изделий

,(19) (И З(51) В 23 К 3 ИСАНИЕ ИЗОБР НИЯ Н АВТОР(;КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 14Гибадулл рка и резка"Судострое (прототип), ИЗАЦИИ ТРУБ- ющийся в сое елия с конце кой непла л и ч а ю УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(46) 15.04.84. Бшл. Иф (72) В,И. Алаев и Р.Х, (53) 621.791.753(088.8 (56) 1. Петров В,Н. Св нержавеющих сталей. Л. ние", 1970, с. 206-207 (54)(57) СПОСОБ ГЕРИЕТ ЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ, заспюча динении трубчатого изд вой деталью дуговой св вящимся электродом, о щ и й с я тем, что, с целью повышения качества герметизации особотонкостенных трубчатых изделий из однофазных аустенитных хромоникелевых сталей путем предотвращения и образования горячих трещин в шве и при шовной зоне, на трубу надевают разрезной медный вкладыш-кристаллизатор, совмещают его торец с торцом трубы и концевой детали, обжима: т вкладыш-кристаллизатор в радиальном направлении, а сварку производят с торца трубы,Изобретение относится к сварке,частности к способам герметизациитрубчатых изделий сваркой неплавящимся электродом в защитном газе,например, тепловых труб, выполненных из однофазной аустенитной хромо.никелевой стали ХИ 847 типа Х 15 Н 15,склонной к образованию горячих трещин в температурном интервале кристаллизации и в температурном интервале полигонизации, и может бытьприменен в котлостроении и другихотраслях химического машиностроенияНаиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяспособ герметизации трубчатых изделий, заключающийся в соединениитрубчатого изделия с концевой деталью дуговой сваркой неплавящимсяэлектродом 1 .Недостатком этого способа является невозможность его использованияесли труба и пробка выполнены из нержавеющих глубоко аустенитных хромоникелевых сталей и сплавов, имеющих однофазную аустенитную структуру как в исходном, так и в витом (после сварки) состоянии, поскольку в корне шва и пришовной зоне при сварке особотонкостенных изделий образуются трещины.Целью изобретения является повышение качества герметизации особотонкостеиных трубчатых изделий из однофазных аустенитных хромоникелевых сталей путем предотвращения и образования горячих трещин в шве и пришовиой зоне.Цель достигается тем, что согласно способу герметизации трубчатых иэделий, заключающемуся в соединении трубчатых изделий с концевой деталью дуговой сваркой неплавящимся электродом, на трубу надевают разрезной медный вкладыш-кристаллизатор, совмещают его торец с торцом трубы и концевой детали, обжимают вкладышкристаллизатор в радиальном направ-. лении, а сварку производят с торца трубы.На чертеже представлена схема, реализующая предлагаемый способ.П р и м е р. Предлагаемый способ герметизации проходил эксперименталь ную проверку при изготовлении образцов оболочек тепловой тонкостенной трубы 1 из стали ЭИ 847 (размером 6 х 0,5) с пробкой 2, изготовленной35 Устройство для осуществленияспособа состоит из стальной кольцевой обоймы 5 с внутренним медным вкладышем-кристаллизатором 4, который имеет внутреннее цилиндрическое отверстие диаметром, равным наружному диаметру тонкостенной трубы 1. Медный вкладыш-кристаллизатор 4 имеет разъем в виде прорези на длине, превышающем длину посадочной поверхности пробки 2. Опрессовка устройством сборки трубы с пробкой осуществляется перемещением пуансона 6 относительно цанги 7 вращателя сварочного автомата. Усилие обжатия сборки трубы с пробкой ограничено, в свою очередь, усилием пуансона. Возврат вкладыша-кристаллизатора в исходное состояние после сварки относительно обоймы осуществляется пружинным толкателем 8 после возврата пуансона в исходное состояние. Неплавящнйся электрод 3 расположен вдаль осн сборки. Габариты 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 из стали ЭП 126 ВД (из прутка промышленной поставки металлургйческимзаводом им. Тевосяна, плавки ЧД11290 с последующим вакуумно-дуговым переплавом, сертификат В 23405,О.07,79). Соединение трубы спробкой герметичным сварным швом производят на серийном оборудовании(на сварочном автомате типа АСТЭ)при вращении сборки и неподвижномвольфрамовом электроде 3, расположенном вдоль оси сборки, на режимес вносимой погонной энергией, равнойпогонной энергии прототипа и с погонной энергией, увеличенной почтивтрое. При этом промежуточный вкла-,дыш-крнсталлизатор 4 из меди устанавливается между наружной поверхностьютонкостенной трубы 1 и обоймой 5 ввиде кольца из стали, Металлографическое исследование показывает отсутствие горячих трещин как при сварке в шве герметизирующего соединения трубы с пробкой, так и в пришовной зоне полигонизации. По прототипу, а именно в соединении пробки из стали ЭИ 847 с трубой из стали ЭИ 847 (парт, 940, плавка ЭЛ437276 завода им. Тевосяна, и плавки, выполненные в Швеции и ФРГ)наблюдаются как кристаллизационныетрещины в шве, так и полигонизационные трещины в каждом из десятисваренных соединений.1085 Составитель Л. НазароваТехред А.Ач Корректор М. Демчик Редактор А. Химчук Заказ 2131/1 Тираж 1037 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 сварного шва по диаметру ограничиваются диаметром внутреннего цилиндрического отверстия (диаметром обжимающей поверхности) вкладышакристаллизатора. 5С целью испог сования тепла отходящего нагретого защитного газа для нагрева составной Обоймы на торце вкладыша-кристаллизатора 4 размещен теплоэкранирующий цилиндри ческий стакан 9.Использование предлагаемого способа и устройств для его осуществления позволяет полностью устра. нить брак по сварным соединениям 15 герметизирующих узлов всевозможных трубчатых изделий, в которых ранее наблюдалось образование горячих трещин как в шве, так и в прошивной зоне и особенно при использо ванин тонкостенных труб, которые еще более склонны, чем сталь ЭИ 847, к образованию горячих трещин в пришовной зоне развития полигонизацииобусловленной более высо 725 4кой чистотой по неметаллическим примесям и, следовательно, обладают повышенной скоростью восхождения дислокаций в стенку.Кроме того, эффективность от использования изобретения заключается в широком, практически неограниченном использовании однофаэных нержавеющих жаропрочных аустенитных ста лей, например, 09 Х 16 Н 15 МЗБ (ЭИ 847), ОЗХ 16 Н 15 МЗБ (ЭИ 844 В), а также высоконикелевых.сталей и сплавов сповышенной склонностью к образованию горячих трещин для всевозможных сварных конструкций тонкостенных трубчатых изделий, например,тепловых труб, совместимых как сводой, так и с жидким натрием, изготавливаемых на предприятияхэнергетического машиностроения, мясомолочной промышленности, автомобилестроения и станкостроения, где . и ожидается значительный экономи-ческий эффект, обусловленный устранением.укаэанного брака.