Способ соединения деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ПАТЕН(57) Использованиеразнородных матер динение трубопроводв решетках и досках теность, изобретения:образуют полость, ражуточный элемент иматериала и дополнгидридсодержащегоместо соединения. Атздают за счет дегидриного элемента. 2 ил,ов, крепление трубокплообменников, Сущв местах соединения змещают в ней промез гидридобразующего ительный элемент из материала, нагревают мосферу водорода со-, рования дополнительМ 14тие "Технология ,И,Соловей и В,Б еряетельство СССРР 11/02, 1976.ИНЕНИЯ ДЕТАЛЕ: соединение деталиалов,герметичное и из соеОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) Изобретение относится к способам соединения деталей из разнородных материалов и может быть использовано, в частности для герметичного соединения трубопроводов, крепления трубок в решетках и досках теплообменников.Цель изобретения - упрощение процесса и повышение его технологичности.На фиг,1 показано соединение двух.цилиндрических труб по торцам; на фиг.2 - закрепление трубок в отверстиях трубной доски теплообменника,П р и м е р 1. В торцах длинномерных труб 1,2 (фиг.1) из нержавеющей стали 12 Х 118 Н 10 Т и меди выполняют кольцевые прОточки, образующие полость при стыковке торцов труб друг с другом, В, полость по скользящей посадке помещают, двухслойное кольцо, в котором внутренний слой 3 выполнен из гидрида титана, а охватывающие его слои 4 выполнены из циркония. После сборки и стыковки труб, место соединения нагревают на воздухе с помощью кольцевого электронагревателя, который устанавливают снаружи стыка, Температуру нагрева со скоростью 50/С, увеличивают до 300 - 350 С, выдерживают 5 мин и далее продолжаютнагрев до 600 С со скоростью100 - 150/С. При этом, начиная с температуры300 С, происходит все более интенсив- Е ная десорбция водорода из слоя ТН 2 и его абсорбция слоями Ег. При достижении температуры 600 С и выдержке в течение заданного времени, гидрид титана превращается в ОО титан, а цирконий - ,в гидрид циркония, Ис- ( ) ходный объем, занимаемь 1 й в кольце слоямиТН 2 и Ег, выбирают так, чтобы увеличение слоев 4 при их гидрировании превышало р уменьшение объема слоя 3 при его дегидрировании и обеспечивало плотное и прочное фсоединение торцов труб друг с другом.В примере для соединения толстостенных труб наружным диаметром 150 мм и Д толщиной стенки 8 мм начальная толщлна слоев 3 и 4 составляет 1 мм каждый, длина втулки 10 мм. Выдеркка места соединения при 600 С составляет 30 мин. При эксплуатации трубопровода давление рабочей газообразной среды равно 2,5 МПа, температура.400 С. Полученное соединение обладаетгерметичностью и прочностью при указанных условиях.П р и м е р 2, Осуществляют закрепление труб 1 в отверстиях трубной. доски 2 теплообменника (фиг,2. В кольцевую полость между трубой и отверстием доски вставляют последовательно друг за другом втулки 3 из гидридобразующего компактного материала-титана и холоднопрессованные втулки 4 из порошкового гидридсодержащего материала на основе сплава титан-железо. После установки втулок в кольцевую полость так, чтобы титановые втулки закрывали ее торцы, полость герметизируют по торцам, Затем внутрь трубы вставляют штырьковый электронагреватель, обеспечивают подьем температуры до 350 С и выдержку в течение заданного времени. В производственных условиях может использоваться специальный многоштырьковый нагреватель, позволяющих вести одновременный нагрев нескольких десятков труб. В результате нагрева происходит десорбцию водорода из порошкообразных втулок 4 и его абсорбция титановыми втулками 3, которые, при превращении титана в гидрид титана увеличиваются в обьеме и плотно закрепляют трубы 1 в отверстиях доски 2. В соответствии сданным примером осуществлялось закрепление труб Я 7 х 1 мм, выполненных иэ никелевого сплава, в толстостенной (170 мм) трубной доске парогенератора. В каждом кольцевом зазоре равном 1,5 мм, было установлено три титановых и две гидридных (титан-железо-водород) втулки, каждая длиной по 34 мм.Выдержка места соединения при 350 С составляла 60 мин. При увеличении температуры до 450 ОС время выдержки может быть уменьшено до 30 мин. Соединение обеспе. чивает герметичное и прочное закрепление труб, отвечающее требованиям эксплуатации изделия. В способе могут быть использованыразличные сочетания переходных металлови сплавов на их основе для изготовленияпромежуточного (гидридобраэующего) и до 5 полнительного (гидридсодержащего) элементов, например, цирконий-гидридтитана,. гидрид титан-железа; ниобий-гидрид циркония, гидрид титана, иттрий-гидрид ниобия, гидрид циркония; титан-гидрид10 титан-железа, гидрид лантан-никеля; титанжелезо-гидрид лантан-никеля и др, В настоящее время в технике получены десяткимногокомпонентных сплавов, способных кабсорбции и десорбции водорода в диапазоне температур от комнатных до 1000 С,Такие сплавы могут быть широко использованы в способе,Способ обеспечивает упрощение процесса соединения деталей за счет исключе 20 ния необходимости размещения всейсборки деталей в водородной печи или ка-.мере, Процесс производится при нагреветолько места соединения от любого подходящего локального источника тепла (горел 25 ка, электронагреватель и т,п.),Это позволяетбеэдополнительныхзатратосуществлять соединение крупногабаритныхдеталей в химическом и теплоэнергетическоммашиностроении, например, производить30 замену труб и закрепление отдельных трубв промышленных теплообменниках без разборки трубных досок.Формула изобретенияСпособ соединения деталей, при кото 35 ром в местах соединения образуют полость,размещают в ней промежуточный элемент .из гидридобразующего материала и производят его гидрирование в атмосфере водорода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью40 упрощения процесса и повышения его технологичности, в полости размещают дополнительный элемент иэ гидридсодержащегоматериала, а атмосферу водорода создаютза счет дегидрирования дополнительного45 элемента.1809795 Составитель В.СапелкинТехред М.Моргентал Корректор М.Кер еаак роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 каз 1294 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5