Способ герметизации труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)4 В 23 ОПИСА АВТОРСКО ОБРЕТЕ с СВИДЕТЕЛ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Всесоюзный государственный научноисследовательский и проектно-конструкторский институт ВНИПИэнергопром(56) Авторское свидетельство СССР477800, кл. В 23 К 11/04, 1973.Сидякин, В. А., Мачнев Е, А., Гусев В. А. и Сосенков В. И, Установка для стыковой сварки дугой низкого давления труб малого диаметра. - Сварочное производство. 1981,6, с. 37 - 38.(54) (57) 1. СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ТРУБ преимущественно энергетических нагревательных установок, включающий взаимную ориентацию трубы и заглушки, их нагрев электрической вакуумной дугой и сжатие, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса путем снижения расхода материала заглушек и ис,ЯО 1228996 А 1 ключения операции снятия грата, а также повышения качества герметизации путем обеспечения возможности соединения разнородных материалов за счет выравнивания геометрических, химических и тепловых характеристик соединяемых трубы и заглушки одновременно с их очисткой, герметизацию производят при давлении 50 в 5 Н/м-, взаимную ориентацию трубы и заглушки выполняют с относительным отклонением зазора между их свариваемыми поверхностями в пределах 3 - 500, нагрев свариваемых поверхностей трубы и заглушки осуществляют электрической вакуумной дугой постоянного тока плотностью (1 - 5) 10 А/м- и поддерживают до увеличения напряжения дугового разряда на 8 - 1000 от номинального, после чего изменяют полярность источ- а ника питания на противоположную и при увеличении напряжения дугового разряда на 4 - 8% от номинального отключают источник питания дуги постоянного тока, а Ъзатем производят сжатие трубы и заглушки при прохождении импульса сварочного тока.1228996 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что герметизацию производят в среде инертного газа при плотности дуги постоянного тока (1 - 2) 1 О А/м- и отключают дугу постоянного тока, одновременно блокируя включение сварочных импульсов, при увеличении напряжения дугового разряда на 8 - 1 О/0 от номинального.3, Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что во время герметизации при увеличении напряжения дугового разряда после измеИзобретение относится к области сварки и может быть использовано при заглушке концов теплопроизводящих трубок котлов тепловых электрических станций, в том числе при использовании разнородных материалов весьма малой толщины.Цель изобретения - повышение эконо мичности процесса путем снижения расхода материала заглушек и исключения операции снятия грата, а также повышение качества герметизации путем обеспечения возможнос ти соединения разнородных материалов за счет выравнивания геометрических, химических и тепловых характеристик соединяемых трубы и заглушки одновременно с их очисткой.На чертеже изображена схема устройст ва для осуществления способа герметизации труб.В предлагаемом устройстве труба 1 и заглушка 2 установлены в вакуумной камере 3, к которой подсоединен вакуумный насос 4. При этом питание установки осуществляется от источника 5 питания, подключенного к коммутатору 6, подсоединенного к трубе 1 и заглушке 2.Способ герметизации труб энергетических нагревательных установок осуществляют следующим образом.Пример 1. Трубу 1 из циркониевого сплава диаметром 16 мм, толщиной стенки 1,2 мм и заглушку 2 из циркониевого сплава диаметром 10 мм помещают в вакуумную камеру 3, из которой откачивают с помощью З 0 вакуумного насоса 4 воздух до достижения 200 Н/м-. Трубу 1 и заглушку 2 ориентируют в пространстве, передвигая относительно друг друга до достижения неравномерности зазора между ними 1,8+-0,014 мм.Включают источник 5 питания мощностью з 5 9,8 кВт, напряжением 36 В коммутатором 6, в результате чего возбуждают в зазоре между трубой 1 и заглушкой 2 дуговой разяд постоянного тока плотностью 2,5 х х 10 А/м. При достижении напряжения ненни полярности источника питания плотность тока дуги снижают до (1 - 5) 10 А/м- и поддерживают дугу с частотой (0,5 - 5) х х 10 Гц до достижения удельного расхода электрсэнергии (4 - 8) 10- кВт ч/м-.4. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что во время герметизации отключение источника питания электрической дуги постоянного тока производят в момент касания при прижатии соединяемых поверхностей трубы и заглуш ки. 39,2 В коммутатором 6 изменяют полярность трубы 1 и заглушки 2, переключая полюса источника 5 питания дугового разряда, и продолжают поддерживать вакуумную электрическую дугу в зазоре между трубой 1 и заглушкой 2 в указанном режиме с плотностью тока 2,510 А/м". В момент изменения полярности при переключении коммутатора напряжение падает и восстанавливается до номинального 36 В. Далее при достижении указанного напряжения 37,8 - 38 В выключакл коммутатором 6 источник питания, прижимают без смещения трубу 1 и заглушку 2 д)уг к другу и пропускают через них импульс сварочного тока. Загерметизированную трубу передают на следующую операцию, а с каждой из вновь поступающих пар труб и заглушек перечисленную последовательность операций в указанных диапазонах параметров циклически повторяют.Пример 2. Трубу 1 из нержавеющей стали ОХ 18 Н 9 Т диаметром 16 мм, толщиной стенки 1,5 мм и заглушку 2 из нержавеющей стали ОХ 18 Н 9 Т диаметром 10 мм помещают в вакуумную камеру 3, из которой откачивают с помощью вакуумного насоса 4 воздух до достижения давления 100 Н/м-. Напускают в вакуумную камеу аргон до достижения давления 500 Н/м-. Трубу 1 и заглушку 2 ориентируют в пространстве, передвигая относительно друг друга до достижения неравномерности зазора между ними 1,5+.0,0 мм. Включают источник 5 питания моппюстью 9,8 кВт, напряжением 36 В коммутатором 6, в результате чего возбуждают в зазоре между трубой 1 и заглушкой 2 дуговой разряд постоянного тока плотностью 1,2 10 А/м-. При достижении напряжения дугового разряда 39,6 В отключают коммутатором 6 источник 5 питания, после чего соединяют поверхности трубы 1 и заглушки 2 сжатием без осадки и без прохождения через соединяемые поверхности импульса сварочного тока.228996 Составитель К. БыковепТехред И. Верес Корректор А ЗнмокосовТираж 100 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений н открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор А. СабоЗаказ 2214/11 Пример 3. Трубу 1 из нержавеющей стали ОХ 18 Н 9 Т диаметром 6 мм, толщиной стенки 1,5 мм и заглушку 2 из циркониевого сплава диаметром 10 мм помещают в вакуумную камеру 3, из которй откачивают с помощью вакуумного насоса 4 до достижения разряжений, как в примерах 1 или 2, а после изменения полярности источника 5 питания плотностть дуги снижают до 1,0 10 А/м" и поддерживают дугу с частотой изменения тока от источника 5 питания 1,510 -Гц с помощью коммутатора 6. При достижении удельного расхода электроэнергии 5 х х 10 кВт/м, производят заключительные операции герметизации как в примерах 1 или 2. Пример 4. Трубуи заглушку 2 из алюминиевого сплава Д 6 с размерами, аналогичными примерам 1 - 3, подвергают аналогичным операциям, и в тех же диапазонах параметрв. Во время герметизации отключение источника электрической дуги постоянного тока производят в момент касания при сжатии соединяемых поверхностей трубы и заглушки.Применение предлагаемого способа герметизации труб энергетических нагревательных установок позволяет улучшить качество сварных соединений, повысить срок их слубжы, расширить область применяемых материалов труб и заглушек в различного типа энергетических нагревательных установках.