Способ изготовления сварных непрогреваемых вакуумных камер

и 863679 Сфев Сфветскни Сфцнапнстичеснна Республик(5)М. Кл.С 21 0 9/50 В 01 Ь 1/00 с присоединением заявки йоГосуяарствеииый комитет СССР ие дедам изобретеиий и откоытиЯ(53) УДК 621. 785. .34.0 б 1(0888) Дата опубликования описания 15,09,81(72) Авторы изобретения Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красйо 1 оЗнамени высшее техническое училище им. Н.Э.Баумана(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ НЕПРОГРЕВАЕМЫХ ВАКУУМф 4 Х КАМЕРИзобретение относится к машиностро" ению, в частнбсти к термической обработке сварных конструкций, и может быть использовано в производстве ваку-. умных камер больших размеров, применяемых для физических исследований, а также при выполнении различных технологических процессов.Изготовление больших вакуумных камер не обеспечивает низкий уровень газовыделения, что приводит к необходимости применения откачиых средств большой мощности.Известен способ изготовления вакуумных контейнеров, заключающийся в . 15 создании защитной пленки окислов на стенках вакуумных контейнеров, изготавливаемых механической обработкой из хромоникелевых сталей ауст 4 нитного класса. Внутренние стенки контей нера обрабатываются механически, химически и электрохимически для йолучения геометрически чистой поверхнос" ти и для очистки от органических загрязнений. Оксидирование проводится 25 нагревом контейнера на воздухе до 5000 оС с последующим нагревом при 200-300 С при откачке 1.Однако этот способ, .предусматривающий длительный прогрев камеры на 30 воздухе при 550"С, применим для камер относительно небольших размеров, изготавливаемых методами механической обработки из поковок и проката. Прогрев сварной камеры болыаих размеров практически невозможен, так как может нарушать герметичность сварных швов. Режим оксидирования на воздухе рекомендуемый для хромоникелевых сталей, не создает покрытий с наилучшими защитными свойствами. Кроме этого, применение дорогих свалей в некоторых случаях встречает возражение.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления сварных непрогреваемых вакуумных камер иэ коррозио- ностойких сталей объемом до 1000 м включающий очистку листовых заготовок, сварку и последующую химическую очистку внутренней поверхности камеры 12).Недостаток известного способа заключается в том, что 5 н не обеспечивает низкий уровень газовыделения из металла, что приводит к необходимости применения откачных средств большой мощности.Цель изобретения - уменьшение мощности откачных средств.863679 же состав, что и при окислении в низком вакууме После сварки внутреннюю поверхность камеры промывают растворителем, а затем просушивают при 50-100 С в течение не менее 1 ч.Просушивание удаляет поверхностносорбированные газы, в первую очередь, пары воды, что уменьшает газовыделение.Ввиду того, что просушивание дает нестабильный эффект, после него (пока стенки камеры еще теплые) необходимо сразу же производить вакуумирование камеры.Предлагаемый способ проверен при изготовлении камер из различных сталей.В таблице 1 показано влияние поверхностного и объемного легирования хромом листовых сталей на значение Т а б л и ц а 1+о асс стали Способ очис- Ях 10 ки поверхностиМарка Легирова- ние 2 Ъ 18 Н 10 Т Объемное Аусте гТравление+пассирование 2,5 08 Х 7 Т То же То 3,оит 08 Х о же иффуэ.ромир.8 КП Поверх- ностное 8 Нелегированная Травление шлифовани 8,5 Для достижения поставленой цели согласно способу, включающему очистку листовых заготовок, сварку и химическую очистку внутренней поверхности камеры, листовые заготовки перед сваркой подвергают оксидированию при 58(-60 С в течение 2,5 ч в вакууме 10 -10 тор, а после химической очистки внутренйей поверхности камеры производит ее просушку при 50-100 С.Предлагаемый способ применим для сварных камер неограниченных разме- ф ров, изготовленных из хромоникелевых сталей, конструкционных сталей с по,выаенным содержанием хрома в объеме или поверхностном слое.Оксидирование в вакууме при малом 5 парциальном давлении кислородавследствие малой скорости оксидирования способствует получению покрытий иэ высоколегированных хромом оксидов, которые уменьшают диФФузионный эп поток газа, растворенного в объеме металла.Температурно-временной режим оксидирования обеспечивает необходимую толщину. и структуру окислов железа.Нагрев ниже 580 С в вакууме требует большей выдержки, что не экономичноНагрев выше 600 С нежелателен из-за появления вьюстит.Способ осуществляется следующим образом.Листовые заготовки очищают отокалины и загрязнений механическим, химическим или злектрохимичесим способами, после чего производят их оксидирование по указанному режиму,эа тем из них сваркой изготавливают камеру необходимого объема.Внутренняя поверхностьсварного шва механической обработке не подвергается, поскольку сварку производят 40 в среде защитного газа и образующиеся рзащитные окисные пленки имеют тот суммарного газовыделения 3 впри 20 С после 30 ч вакуумирования.оси. секВ табл. 2 показано влияние оксиди"рования и просушивания при 100 1 нперед вакуумированием на суммарноегазовыделение.В табл. 3 приведены результатыиспытаний оксидированных сталей. Предлагаемыйспособ изготовления вакуумных камер обеспечивает по сравнению с известными следующими преимущества: для сварных камер иэ хромо- никелевых сталей аустенитного класса илн углеродистых сталей, гйакированных такими сталями, суммарная скорость газовыделения и мощность откачоных средств при 20 С уменьшается в 150 раз; для сварных камер из хромистых сталей ферритного класса или углеродистых сталей,диффузионно-хромированных или плакированных такими сталями, суммарная скорость гаэовыде" ления и мощность откачных средств при 20 С уменьшается в 50 раэ..12 Х 18 Н 10 Т 2,0 102 О Травление+пассивирование в ННОъ Дополнительное просушивание 2,0 08 Х 13/СТЗ 2,0/8,0 2840 Травление+пассивированне в НАВОЗ 9,7 Таблица 3 Оксидир.вакуум. вылеживание на воздухе в течение13 ч 11 сут Марка Травление+пассивирование в 2,5 4,7 0,16 12 Х 18 Н 10 Т08 Х 17 т 1,65 19 0,50 08 Х 13 2,2 30 0,55 40 течение 2,5 в вакууме 10 .10тор,а после химической очистки внутренней поверхности камеры производит ее просушку при 50-100 С. Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Патент Франции 9 1405264,кл, В 21 д, 1964.2. Институт электросваркиим, О,Е.Патона АН УССР., Оборудованиедля электроннолучевой сварки КиевЭаказ 7706/42 Тираж 621 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5йФилиал ППП ффПатентеф,. г.ужгород,.ул. Проектная, 4. Способ изготовления сварных непрогреваемых вакуумных:камер преимущественно из корроэионностойких сталей, Йключающий очиску листовых заготовок, Сварку и химическую очистку внутренней поверхности камеры, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения мощности откачных средств за счет уменьшения газовыделения, лис товые заготовки перед сваркой подвергают оксидированию при 580-600 С в Вылеживаниена воэдухе при20 Свтечение132 сут(промывка вспирте) Просушка на воздухе при 1001 ч