Способ диффузионной сварки труб с концевыми деталями

СОЮЗ СОВЕТСКИХОВИЧЮПНЕСНИИРЕСПУБЛИК 0% (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Котельников Д.И. Сваркадавлением в тлеющем разряде. М.,Металлургия, 1983, с. 9.2. Авторское свидетельство СССРВ 758643, кл. В 23 К 20/И, 15.03.79(54)(57) СПОСОБ ДИффУЗИОННОИ СВАРКИТРУБ С КОНЦЕВЫМИ ДЕТАЛЯМИ, при котором их нагревают до температуры сварки и сдавливают за счет разницы коэффициентов термического расширения ма-териалов свариваемых деталей и конусной оправки, размещенной внутри трубы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повыпения качества соединения, нагрев осуществляют многократно с последующим охлаждением дополовины температуры сварки, причемв процессе охлаждения конусную оправку поворачивают вокруг оси и перемещают вдоль нее.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к диффузионной сварке и может быть использованов энергетической, атомной, химической, судостроительной и других отраслях промьппленности при изготовлениитрубчатых сварных конструкций, в которых трубы соединяют с концевымидеталями, например фланцами, ниппелями, трубными решетками и т.д.Известен способ диффузионнойсрваки труб с концевыми деталями, прикотором их нагревают до температурысварки и сдавливают конусным пуансоном 13,Недостаток этого способа - низкоекачество соединения.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является способ диффузионной сварки труб с концевыми деталями, при котором их нагревают дотемпературы сварки и сдавливают засчет разницы коэффициента термического расширения материалов свариваемыхдеталей и конусной оправки, размещен"ной внутри трубы 2Недостаток известного способа -низкое качество соединения,Цельизобретения - повышение качества соединения.Поставленная цель достигается тем,что. согласно способу диффузионнойсварки труб с концевыми деталями, прикотором их нагревают до температурысварки и сдавливают за счет разницыкоэффициентов термического расширения материалов свариваемык деталейи конуснай оправки, размещенной внутри трубы, нагрев осуществляют многократно с последующим охлаждением дополовины температуры сварки, причемв процессе охлаждения конусную оправ"ку поворачивают вокруг оси и перемещают вдоль нее. Способ осуществляют следующим образомВ концевой детали выполняют коническое отверстие (или отверстия), устанавливают в нем конец трубы и раздают его до контакта с поверхностью конического отверстия. Затем в трубу устанавливают коническую оправку, изготовленную из материала с коэффициентом термического расширения боль- шим, чем коэффициент термического расширения материала трубы, и сдавливают трубу с концевой деталью. Сборку нагревают до температуры диффузионной сварки, осуществляют иэотермическую выдержку, охлаждают до половины температуры диффузионной сварки,поворачивают конусную оправку вокругоси на,определенный угол, перемещают ее вдоль осн, сдавливают трубус концевой деталью и снова производят нагрев до температуры сварки,осуществляют изотермическую выдержку и снова охлаждают до той же тем"пературы, Таким образом цикл сваркипов:оряют многократно в зависимостиот свойств свариваемых материалов. Благодаря многократному нагревудо температуры диффузионной сварки,охлаждению до половины температурысварки, вращению конусной оправкис последующим перемещением ее вдольоси увеличивается площадь фактического контакта, обеспечивающего повышение качества соединения.Охлаждение после каждого нагрева необходимо для создания зазора, наличие которого дает возможность осевого перемещения конусной оправки относительно трубы с целью увеличения площади контактнрования при последующем нагреве. Охлаждение узла до температуры больше половины температуры сварки не обеспечивает создание необходимого зазора между конусной оправкой и трубой.При охлаждении узла до температур меньше половины температуры сварки обеспечивается требуемая величина зазора между конусной оправкой и трубой, достаточная для осевого перемещения оправки, однако при этом увеличивается длительность процесса диффузионной сварки.П р и м е р. Сваривают трубы размером 7 х 0,8 мм с трубной решеткой толщиной ЭО мм из сплавов ПТМ и ПТ-ЗВ. В трубной решетке выполняют 90 конусных отверстий с минимальным диаметром 7 мм, конусностью 1:50, минимальной величиной перемычки между отверстиями 4,5 мм. В отверстия решетки устанавливают трубы с выступом 2 + 1 мм и раздают концы труб конусным дорном до контакта с поверхностью конических отверстий в трубной решетке. В отверстия труб устанавливают конусные оправки (минимальный диаметр 5,5 мм, длина 50 мм, конус- ность 1.50), имеющие на выходе резьбовую часть, на которую завинчен и законтрен гайкой хомутик. Материал1110583 Составитель В.ПетросянТехред А,Ач Корректор И.Эрдейи Редактор С.Лисина Заказ 6237/10 . Тираж 1036 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 оправок - сталь марки ЭИ, Дляпредотвращения приваривания конусныхоправок к трубам на внутреннюю по.верхность труб, находящуюся в контакте с оправкой, наносят слой мела, Коправке прикладывают осевое усилиепорядка 3 кг и сборку устанавливаютв электрическую печь. Нагрев производят до 900 С и выдерживают приэтой температуре 5 м. При нагеревеоправки и трубы возникает термический натяг вследствие различия в вели"чинах. коэффициентов термическогорасширения стали марки ЭИи спла"ва,марки ПТМ. Таким образом, возникают радиальные усилия, достаточные для осуществления диффузионной сваркитрубы с трубной решеткой, После этогоотключают источник тепла и охлаждаютсвариваемые изделия до 450 фС, поворачивают коническую оправку с помощьюхомутика на угол порядка 30 ф и вновьподжимают ее осевым усилием к телутрубы. Данный цикл (нагрев, охлаждение, поворот, сжатие) повторяют5 раз, После этого изделие охлаждаютдо комнатной температуры и извлекаютпробки из труб,Использование изобретения позволяет повысить качество сварки труб с концевыми деталями.