Способ изготовления биметаллических труб диффузионной сваркой

ТОВЛЕНИЯ БИМЕфФУЗИОННОЙ СВАР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 437591, кл, В 23 К 19/00, 1972.2, Корнеев Н.И. и др; Обработкадавлением тугоплавких металлов исплавов, М "Металлургия", 1975,с.347 (прототип),. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ ДИ КОЙ, при котоные слои труб ют, сдавливаю батывают до т л и ч а ю щ и целью повьвен процесса изго труб из не св тельной атмос вов, наружную го слоя предв подвергают ме запрессовываю ной заготовки нием наружной заготовки коаксиально соранзаготовки нагревамеханически обрауемых размеров, о тс я тем,что, с я производительности овления биметаллических ривающихся в окислиере металлов и сплаповерхность внутреннерительно оплавляют, анической обработке, в наружный слой трубс последующим оплавлеповерхности трубнойной заготовки с последующим оплавлением наружной поверхности трубной заготовки.Способ осуществляют следующим образом.Наружную поверхность внутреннего слоя трубной заготовки предварительно оплавляют электрической дугой, для чего заготовки вращают, а дугу перемещают вдоль заготовки. Под сварочной дугой в месте оплавления образуется ванна жидкого металла, который после перемещения дуги застывает с образованием остаточных сварочных напряжений растяжения, на внутренней же нерасплавленной поверхности образуются напряжения сжатия. Таким образом последовательно оплавляют всю поверхность. После остывания оплавленная наружная поверхность внутреннего слоя трубной заготовки получается неровной, волнообразной, в связи с чем ее обрабатывают с таким расчетом, чтобы наружный диаметр внутреннего слоя трубной заготовки получился больше внутреннего диаметра наружного слоя трубной заготовки, и запрессовывают в наружный слой трубной заготовки без нагрева. Притакой холодной запрессовке контактные поверхности слоев трубной заготовки сминаются, окисные и нитридные пленки разрываются и удаляются, обнажаются ювенильные поверхности, обеспечивается отсутствие воздуха и адсорбированных газов между наружным и внутренним слоями трубной заготовки, а также натяжение между ними и полное заполнение микрошероховатости контактной поверхности более прочного металла менее прочным, Полученную таким образом двухслойную трубную заготовку оплавляют дугой по наружной поверхности. Глубину оплавления как в первом, так и во втором случае регулируют мощностью дуги и выбирают исходя иэ конкретных металлов слоев. 1 108890 2Изобретение относится к способамдиФфузионной сварки, в частностик производству биметаллических труб,и может быть использовано при разработке технологических режимов производства биметаллических труб из несваривающихся в окислительной атмосфере металлов и сплавов,Известен способ соединениятрубнья заготовок из разнородных метал Олов, при котором трубные заготовкииз материалов с разными коэффициентами линейного расширения соединяют порезьбе и внутреннюю трубную заготовку иэ материала с меньшим коэффициентом линейного расширения запрессовывают в резьбу наружной трубнойзаготовки при помощи конусного дорна,перемещаемого по внутреннему слоюпри температуре образования междусвариваемыми трубными заготовкамизвтектической прослойки, причемосуществляют непосредственный нагревдорна индуктором11,Однако данное устройство характеризуется низким качеством соединенияи недостаточной производительностью.Наиболее близок к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту способ изготовлениябиметаллических труб диффузионнойсваркой, при котором коаксиальнособранные слои трубной заготовкинагревают, сдавливают и механически обрабатывают до требуемых размеров Г 2 .Недостатком известного способаявляется низкая производительностьпроцесса изготовления биметаллических труб иэ не сваривающихся в окислительной атмосфере металлов и сплавов.Цель изобретения - повышениемпроизводительности процесса изготовления биметаллических труб иэнесваривающихся в окислительнойатмосфере металлов и сплавов,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления биметаллических труб диффузионной сваркой, при котором коаксиально собранные слои трубной заготовки нагревают, сдавливают и механически обрабатывают до требуемых размеров, наружную поверхность внутреннего слоя предварительно оплавляют,подвергают механической обработке и запрессовывают в наружный слой трубгл55 Под действием проникающего внутрь тепла дуги остаточные растягивающие напряжения на наружной поверхности внутреннего слоя трубной заготовки релаксируют,а сжимающие напряжения внутреннего еще не прогретого слоя раздают внутренний слой трубной заготовки, в результате чего его диаметр увеличивается. В то же время наружный слой трубной заготовки1088 Составитель В,ПетросянРедактор Л.Пчелинская Техрер И.Метелева Корректор А,Дзятко Заказ 2784/12 Тираж 1037 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3остывает, что приводит к возникновению остаточных сжимающих напряжений по ее контактной поверхности и радиальной усадке, Натяжение между наружным и внутренним слоями трубной заготовки значительно увеличивается и под действием тепла в приконтактной зоне происходит сварка контактных поверхностей слоев трубной заготовки, Затем наружный диаметр биметаллической трубной заготовки обрабатывают до размера готовой трубы.Благодаря предварительному оплавлению наружной поверхности внутреннего слоя, запрессовке его в наружный слой трубной заготовки и оплавлению наружного слоя трубной заготовки отпадает необходимость в специальном оборудовании для создания давления, что позволяет значительно снизить число и время подготовительных операций, а следовательно, повысить производительность процесса.П р и м е р . Изготавливают две партии трубных заготовок длиной по 700 мм: одна партия - из сплава Х 12 К 60 В 14 Н 11 с наружным диаметром 55 мм и внутренним диаметром 40 мм, другая - иэ стали ЗОХН 2 МФА с наружным диаметром 70 мм и внутренним диаметром 50 мм. Наружную поверхность внутреннего слоя из сплава Х 12 К 60 В 14 Н 11 оплавляют на глубину 4 мм по винтовой линии с шагом 3 мй 901в аргоне вольфрамовым электродом со скоростью расплавления 36 м/ч. После остывания заготовки обтачивают на токарном станке до наружного диаметра 50,5 мм и запрессовывают без нагрева в наружный слой иэ стали ЗОХН 2 МФА. Полученные дву слойные трубные заготовки оплавляют по наружной поверхности на глубину 7 мм по винтовой линии с шагом 3 мм в аргоне вольфрамовым электродом со скоростью расплавления 36 м/ч, и после охлаждения обтачивают на токарном станке до наружного диаметра 67 мм. Несколько полученных биметаллических труб разрезают вдоль осевого сечения. Визуальный осмотр показал, чтонесплошностей и зазоров между слояминет, т.е. сварка наружных и внутренних слоев трубных заготовок имеламесто по всей контактной поверхности,Режим оплавления наружных поверхностей как внутреннего слоя, так идвухслойной трубной заготовки оптимальные. Как показали исследования,максимальное качество сварки наружного и внутреннего слоев трубныхзаготовок для данной пары металловимело место при глубине оплавления0,5-0,8 толщины оплавляемого слоя.Изобретение повышает производи"тельность процесса.