Способ стыкового соединения биметаллических прутков

ОПИ(:АЛИЕ ИЗОБРЕТЕВИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТЙЯЬСТВУ (6) Дополнительное к авт. свид-в у " (22) Заявлено 20.1279 (21) 2857 д 76/2527 с присоединением заявки ЙУ(23) ПриоритетОпубликова;о 15,0981. Бюллетень М 34 Своз Советских Социалистических Республикн 1863259 р 1)м, к,з В 23 К 31/02 В 21 Р 15/08 Гесудауственннй ноинтет СССР нв яедви нзобретеннй н втнрмтнй(0888) Дата опубликования описания 15.0981(54) СПОСОБ СТЫКОВОЧНО СОЕДИНЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРУТКОВИзобретение относится к байке, ь .частности к способам пайки прутков встык, и может оыть использовано для соединения прутковых заготовок из би металла с сердечником кз меди и стальной оболочки перед непрерывным волочейкем.Иэвестеи способ стыкового соединения двух биметаллических прутков для непрерывного волочения путем сварки взрывом охватывающего и ох" ватываемого соединяемых концов прут" ков 111.Недостатком способа является необходимость строительства специалк эированиого участка (полигона) для сваркк взрывом и невозможность соединенйя прутков сравнительно тонких диаметров. Из-эа рельеФной границы раздела слоев на практике сварку , 2 О взрывом применяют для соединения прутков толщиной не менее 20 мм.Наиболее близким к изобретению является способ соединения биметал- .25 лических прутков, по которому удаляют плаккрующий медный слой на стыкуемых кромках двух прутков, сваривают плавлением стальные сердечники, полученный шов защичают н наплавля ют металл оболочки (медь) до восстановления плакирующего слоя 2,Недостатком этого способа является проникновение меди между зернами стали и возникновение термическихнапряжений прн, соединении прутков с сердечником из меди и оболочкой из стали, указанные процессы снижают прочность стыка соединенных прутков, что приводит к разрушению стыков при волочении.Цель изобретения - повышение проч" ности соединения прутков, состоящих из медного сердечника и стальной оболочки.Поставленная цель достигается тем, что на стыкуемыхучастках прутков удаляют сердечники, в образовавшиеся полости вводят промежуточный элемент, состоящий из медного, сердечника, стальной оболочки, длина которой меньше длины сердечника, к слоя припоя, нанесенного на свободную от стали поверхность сердечки" ка, после чего производят пайку с осевым сжатием прутков.На фиг.1 предложена сборка под пайкуу на Фиг.2 - готовое соединение.Ыа концах биметаллических прутков 1 и 2 удаляют сердечник н в образую 863259щуюся полость помещают биметаллический промежуточный элемент, состоящий из медного сердечника 3 и стальной оболочки 4. Свободнаяповерхность медного сердечника промежуточного элемента покрыта слоем легкоплавкого припоя 5.После введения сердечника в полости стыкуемых прутков участок соединения нагревают до температуры диффузионной пайки, концы соединяемых прутков с промежуточным элементом сдавливают до полного устранения зазоров между контактирующими поверхностями и выдерживают при температуре до образования диффузионно" го соединения контактирующих поверх ностей медных сердечников соединяе" мых прутков и промежуточного элемен" та. После этого в зазор между сталь" ными оболочками соединяемых прутков наплааляют материал оболочки до аос- Щ становления ее геометрических размероа. Место наплавки (сварки) защищают механической обработкой. Так как стальная оболочка промежуточного эле" мента при наплавке выполняет роль подкладки, то при наплавке обеспечивается качественный сварной шов. Минимальную толщину стальной оболочки промежуточного элемента выбирают из условия равенства ее глубине внут реннего грата. Оптимальную толщину стальной оболочки промежуточного эле. мента определяют иэ условия постоян" стаа временного сопротивления разрыву по длине заготовки (включая наиболее опасное сечение а месте стыка оболочек двух прутков),Дальнейшее увеличение толщины стальноЦ оболочки или замена биметаллического промежуточного элемента стальным ухудшает условия волочения, 40 так как а этом случае на участке деформации промежуточного элемента возрастает сопротивление деформации при неизменном временном сопротивлении разрыву биметаллических сталемед- .45 ных прутков.П р и м е р , На концах биметаллических прутков, состоящих иэ медных сердечников и оболочки иэ стали12 Х 18 Н 10 Т, на длине 30 мм удаляют медный сердечник. Размеры биметаллических прутков диаметр 9,1 мм, диаметр медного сердечйика 7,5 мм В . полость, образованную при стыке двух концов прутков с удаленным сердечником, помещают промежуточный элемент Б а виде отрезка биметаллического прут" ка с сердечником из меди и оболочкой иэ стали 12 Х 18 Н 10 Т диаметром 7,3 мм и длиной 63 мм. Стальную оболочку на концах промежуточного элемента на дли, не 5 мм удаляют механической обточкой и на свободную медную поверхность наносит слой олова погружением промежуточного элемента в расплав олова на длину выступающего медного сердеч" ника. Для изготовлении промежуточного элемента используются один из биметаллических сталемедных прутков, подлежащих соединению встык, протянутый на диаметр 7,3 мм. Участок соединения подвергают кратковременному нагреву на стыкосаарочиой машине до 950 фС и- пружиной, укрепленной на концах соединяемых прутков, создают давление на контактирующих поверхностях (усилие сжатия пружины равняется 100 кг) .Дуль нейший нагрев осуществляют при 700 С и времени выдержки - 15 минНа место стыка стальных оболочек биметаллических прутков наплавляют слой нержавеющей стали при помощи вольфрамового электрода и сварочной проволоки свХ 19 Н 9 Т в среде аргона. После зачистки сварочного шва биметаллические прутки перерабатывают а проволоку диаметром 1,5 мм по технологии, принятой для биметалличес кой проволоки медь-сталь 12 Х 18 Н 10 Т,Формула изобретенияСпособ стыкового соединения биметаллических прутков, преим;щественно для последующего непрерывного аолочения, включающий удаление одногоиз слоев биметалла на концах соединяемых прутков, сварку или пайку концовсердечников, иапЛааку металла оболочки а зазор стыкуемых оболочек и За"чистку шва до восстановления:геометрических размеров прутка, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения прочности соединения прутков, состоящих из медного сердечникаи стальной оболочки, на стыкуемыхучастках прутков удаляют сердечники,в образовавшиеся полости вводят биметаллический промежуточный элемент,состоящий из медного сердечника,стальной оболочки, длина которойменьше длины сердечника и слоя припоя, нанесенного на свободную от стали поверхность сердечника, после чего производят пайку с осевыа сжатиемпрутков.. Источники информации,принятые ао внимание при экспертизе1. .Патент СПИ В 3820229,кл. 29-.470.1, опублик. 28.06.74.2. Сварка в машиностроении. Справочник, т.2, 1978; с.267.863259 4 Риг Составитель ФЛонопельк.Погориляк Техред М. Рейвес Бутяга орректор едакт одписно Филиал ПП Пате ул.Проектная.Ужг аказ 7656/21 Тираж 1151 ПВНКИПИ Государственного коютета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушсиая наб., д,4