Способ получения биметаллических полых изделий диффузионной сваркой

)5 В 23 К 20/14 ЫИ 303 В 5И%ИВв И БИЗЛИ ЕТЕ ргическии .И.Розенво СС, 1975Я БИМИЙ Д ЕТАЛЛИ ФФУЗИ иффузионьзовано в ышленноие номенякд испо х про шире ко ви ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗО ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЧЕСКИХ ПОЛЫХ ИЗД=ЛОННОЙ СВАРКОЙ(57) Изобретение относитсной сварке и может бытьтрубной и других отраслясти, Цель изобретения - рас Изобретение относится к диффузионной сварке и может быть использовано в трубной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является расширение номенклатуры свариваемых деталей,Способ осуществляют следующим образом.Для получения полых биметаллических иэделий осуществляют коаксиальную сборку трубных заготовок, их деформирование до плотного соприкосновения свариваемых поверхностей, герметизацию межслойного пространства, Затем собранные заготовки размещают коаксиально в теплоаккумулирующем экране, отношение теплоемкости материала которого к площади его наружной поверхности превосходит в 1,3-3,0 раза отношение теплоемкости материала внутренней заготовки к площади ее внутренней,Ы 169290 клатуры свариваемых деталей. Коаксиально собранные трубные заготовки деформируют до плотного соприкосновения свариваемых поверхностей, межслойное пространство герметизируют по торцам и распогалают их коаксиально в теплоаккумулирующем экране. При этом отношение теплоемкости материала экрана к площади его наружной поверхности превосходит в 1,3- 3,0 раза отношение теплоемкости материа- ла внутренней заготовки к площади ее внутренней поверхности. Расширение номенклатуры достигается путем получения качественной сварки труб с наружным слоем, имеющим коэффициент линейногорасширения, больший чем у внутреннего. 1 поверхности. Собконтеинере длясдавливают путемчей среды и осущвыдержку.Экран позволяет уменьшить интенсивность подвода тепла к наружному слою с его наружной поверхностью по сравнению с тепловым потоком через контакт с внутренним слоем, последний и определяет температуру наружного слоя в начальной стадии процесса при герметизации установки и наполнении ее текучей средой заданного давления. При помещении заготовки в нагревательное устройство и нагреве слоев наоужный слой иэ-за разности в коэффициентах линейного расширения образует зазор, но при этом тепловой поток черезнтакт с внутренним слоем падает вследсте роста геплового контактного сопротивранныи узел размещают в сварки детали, нагревают, подачи в него жидкотекуествляют изотермическую1692790 Отношение теплоемкости экрана к площадиего наружной поверхности (Сэ/Рэ), кДж/м 2 К Вид нагрева Отношение теплоемкости внутреннего слоя к площади внутренней поверхности заготовки Св/Ев, к ж/м К в / - Сэ С 8 Качество сварки 13,13 В расплаве 10,94 Потеря устойчивости, соединение отсутствуетУдовлетвори- тельная 1,2 10,94 14,22 То же 1,3 ления, а температура. внутреннего слоя начинает превышать температуру наружного Слоя, компенсируя разницу в коэффициентах теплового расширения, и как следствие, исключается рост зазора между слоями, потеря устойчивости наружного слоя и обеспечивается качественное соединениеаготовок при коэффициенте термического асширения материала наружной заготов., ки, большем чем у внутренней, т.е, обеспечивается расширение номенклатурывариваемых деталей. Для получения положительного эффекта достаточно превышение отношения теплоемкости экрана и йлощади его наружной поверхности в 1,3 раза над отношением теплоемкости внутреннего слоя к площади внутренней поверхности заготовки, Уменьшение превышениятношения теплоемкости к площади теплооспринимающей поверхности внутреннео слоя до 1,2 раза не позволяет исключить ост зазора между слоями и приводит к по 1 ере устойчивости наружного слоя и браку.При нагреве заготовки в электропечи косвенного нагрева, когда коэффициент теплоотдачи с наружной поверхности в неСколько раз превосходит коэффициент теплоотдачи с внутренней поверхностиаготовки, увеличение отношения теплоемости экрана к площади наружной поверх- ости до 3 раэ над отношением еплоемкости внутреннего слоя к площади внутренней поверхности заготовки позволяет исключить перепад температур и получить желаемый эффект, При дальнейшем увеличении отношения теплоемкости экрана к площади его наружной поверхности, а значит и росту теплоемкости наблюдается Эначительное падение температуры в печи йосле посада заготовки на 300 С и более, что приводит к резкому падению лучистого теплового потока на внутреннюю поверхность слоя. Таким образом, положительный Эффект от использования теплоаккумулирующего экрана нивелируется. Тепловой поток от экрана к наружному слою и от внутреннего слоя к наружному слою становитсясоизмеримым, что в итоге приводит к появлению и росту зазора между слоями и, как5 следствие, снижению качества сварки и потере устойчивости наружного слоя,П р и м е р. Сваривали заготовки изстали 10, плакированной снаружи меднойзаготовкой диаметром 34 х 3,1 при толщине10 плакирующего слоя 1,1 мм. Технологические режимы представлены в таблице.Сварку проводили на установке диффузионной сварки СДГ 120-300-15 по следующемурежиму: Т= 920 С; Р =100.бар, к=15 мин.15 Нагрев проводили в расплаве стекла, Передпогружением заготовки в расплав на ее наружной поверхности закрепляли теплоаккумулирующий экран, представляющий собойдве обечайки в виде.полуцилиндров. Экран20 крепили с помощью проволочных хомутов,После извлечения изделия на установки экран удаляли для повторного использования.Полученные трубы имели прочную связьслоев по всей длине и применялись в каче 25 стве заготовок для холодной прокатки трубна готовый размер.Формула изобретенияСпособ получения биметаллических полых изделий диффузионной сваркой, при ко 30 тором осуществляют коаксиальную сборкутрубных заготовок, их деформирование доплотного соприкоснования, герметизациюмежслойного пространства, нагрев и сдавливание жидкотекучей средой, о т л и ч а ю 35 щ и й с я тем, ято, с целью расширенияноменклатуры свариваемых деталей, переднагревом двухслойную заготовку коаксиально располагают в теплоаккумулирующем экране, причем отношение теплоемкости40 материала экрана к площади его наружнойповерхности превосходит в 1,3-3,0 раза отношение теплоемкости материала внутренней заготовки к площади ее внутреннейповерхности,45Госуд оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 403 ВНИИ Тиражвенного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Р Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССР ская наб., 4/5