Способ заглушения торцов тонкостенных труб

.1 844 А 1 119) 111) сЮ 4 В 23 К 31/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Стеженский А.И., Лукьянчи.ков В.С., Рудаков Г.В. Получениевысокочистого водорода в диффузионных установках. Киев: Наукова думка,1970, с. 48.Родина А,А, Получение, применениеи анализ водорода высокой степеничистоты. М,: Цветметинформация, 1969,(54) СПОСОБ ЗАГЛУШЕНИЯ ТОРЦОВ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ(57) Изобретение относитсяк сварке в частности к способам заглушения торцов тонкостенных труб преимущественно малого диаметра, и может найти применение в различных отраслях машиностроения при изготовлении тепло- обменных аппаратов. Цель изобретения " повышение качества сварного соединения, Для этого трубу вставляют в отверстие вылетом вниз, равным 1 0,013 (Р/У) , где 1) и 0 - соответственно наружный диаметр и толщина стенки труб. Сварку ведут в потолочном положении. За счет облегчения от" вода газов из зоны сварки. создаются наиболее благоприятные условия для дегазации сварочной ванны. Разогре" аЩ тый на длине вылета конец трубки при оттоке воздуха и паров жидкого металла сварочной ваннь 1 изнутри минимально окисляется, что создает хорошие условия для смачивания внутренней части трубки расплавом жидкого металла. 1 ил., 2 табл.844 2Р и Р - соответственно наружный диаметр и толщина стенки трубки мм),Сварку осуществляют оплавлением собственных кромок дозированным импульсом тепла в потолочном положении.Помимо процесса герметизации впотолочном положении обеспечиваетсягарантированный теплоотвод.Важно, чтобы теплоотвод осуществлялся на таком расстоянии от торца,когда Формирование соединения за счет,оплавления части вылета собственныхкромок было бы возможно,Результаты проведенных экспериментов, для определения минимального расстояния теплоотвода от оплавляемоготорца трубки при ее диаметре 0,51 мм, толщине стенки 0,1 мм и времени сварки 1 с, представлены в табл,1,Из табл, 1 видно, что для устойчивого формирования герметичного сое"ранения на торце тонкостенной трубки(капилляра) с толщиной стенки 0,1 ммтеплоотвод следует осуществлять: длякапилляра 4 О, 5 мм - на расстоянии неменее 0,3 мм,.для трубки ф 0,7 мм - йеменее 0,6 мм для трубки ф 0,9 мм;1 мм; для трубки ф 1,2 мм - 1,8 мм ит,д, При уменьшении этого расстояния на 0,1-0,3 мм формирование соеди"нений становится неустойчивым, а придальнейшем уменьшении - вообще невозможным, так как расплавляемого металла на торце трубки оказывается недостаточно для заполнения осевого отверстия.П р и м е р. Способ реализован приизготовлении диффузионных Фильтровдля получения особо чистого водорода, представляющих собой пучки большого количества трубок 0,9-1,2 ммиз сплава палладия с серебром (15307 серебра). Трубочки Фиксировалисьв теплоотводящей оснастке (меднщегубки) с определенным вьиетом,В табл. 2 приведены опытные данныемикроплазменной.сварки указанных трубок, где заштрихованная область - безусловное сплавление, дважды заштрихованная - минимальный вылет торца снеустойчивыми результатами,Как видно из табл, 2, например,при вылете 0,6 мм независимо от положения в пространстве трубочки (нижнее, потолочное) качество соединенийтрубочек диаметром больше 0,6 мм неудовлетворительное. При вшлете 1 ммдостигается удовлетворительное заплавИзобретение относится к получениюнеразъемнцх.соединений тонкостенныхконструкций, главным образом труб малого .диаметра и может. быть использовано в приборостроении, химическом5машиностроении, в авиастроении, в теплотехнике, в медицине, в энергетичесКих устройствах, в производстве теп"ообменников и аппаратов для получещя особо чистого водорода,Целью изобретения является повыщение качества сварного соединения,На чертеже схематически показанспособ заглушения торцов тонкостен-15;ных трубГерметизируемая трубка 1 малогодиаметра, зафиксированная теплоотводом 2, обращена своим ввшетом внизнавстречу вертикально ориентирован(ному источнику 3 сварочного, тепла.После подачи сварочного импульса происходит оплавление части стенок трубки с образованием шва 4. Этот шовимеет конфигурацию, с внешней стороны 25напоминающую сферу.При оплавлении части стенок вылета трубки давление сварочного источника концентрированного тепла (дуги,,плазмы) направлено вверх по стрелке 305. Пары металложидкой сварочной ванны и особенно его легкоплавких состав.ляющих будут также направлены вверх,Ьолее того, теплый воздух, находящийся внутри нагреваемой трубки, такжеустремляется по направлению действияисточника тепла, т,е. создаются наиболее благоприятные. условия дегазации сварочной ванны, Разогретый надлине вылета конец трубки при оттоке 40воздуха и паров жидкого металла сварочной ванны изнутри минимально окисляется, что создает хорошие условиядля смачивания внутренней части трубки расплавом жидкого металла. 45Из"за наличия капиллярнвп силжидкий металл стремится поднятьсявверх. Однако этому препятствует сила его веса, чем достигаются мини,мальные размеры шва,5 ОТаким образом, трубки. Фиксируютв теплоотводящей оснастке так, чтотеплоотвод осуществляют иэ эонытрубки, отстоящей от оплавляемоготорца трубки на расстоянии, минималь-ная величина которого для трубок снаружным диаметром до 2 мм определиР ается выражением Ь ъ 0,013 , где3 14 ление торца трубок диаметром до .0,9 мм. Однако хорошее качество возможно лишь при сварке в потолочном положении, Причем полное подавление ;пористости, являющейся следствием интенсивного испарения серебра, объясняется, во-первых, тем, кто при сварке в потолочном положении пары серебра, удаляясь иэ сварочной ванны вверх, как бы подталкиваются силой давления дуги и не задерживаются в металле жидкой сварочной ванны, имеющей в данном случае минимапьные размеры, во-вторых, перегрев герметиэируемого соединения существенно снижается при регламентируемом нами теп;лоотводе, Наоборот, при традиционной сварке названяых трубочек из палладиевосеребряных сплавов в пазах имеет место большое количество нор, а сами швы имеют завышенные размеры. Это объясняется перегревом соединения из-за недостаточного теплоотвода, а также тем, что пузырьки, в которых находятся пары серебра, не успевают всплыть вверх из сварочной ванны, так как этому препятствует сила давления дуги,. направленная вниз. Пбследующее интенсивное охлаждение и кристаллиза 19844 4ция металла шва фиксирует этн пузырьки в виде пор.Применение предложенного способадля указанных целей обеспечивает существенное повьппение качества и долговечности диффузионных фильтров(Раньше из-за нарушения герметичности торцев палладиевых трубок необ-ходим был почти ежемесячный ремонтдиффузионных блоков) формула из о брет ения Способ заглушения торцов тонкостенных труб, преимущественно малого внутреннего диаметра, включающийфиксацию труб в теплоотводящей оска".стке и сварку путем оплавления кромокдозированным импульсом тепла, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с це-лью повышения качества сварного соединения, трубу располагают в теплоотводящей оснастке с вылетом ее тор ца вниз, равным Ь 0,013 (-), гдеЙЭ и 0 - соответственно наружный диаметр и толщина стенки трубы, и сварку осуществляют в потолочном поло 3 д женин.Таблица 1 Минимальное расстояние от тенлоотвода до свободного торца трубки, подлежащего оплавлению мм Отношение наружного диаметра трубки к толщине ее стенки варноеоединени формируетя неста- ильно Сварноесоединен рошее рмирове невозм 0,41419844 Таблица 2 това Реда Коррект учар Заказ 4 о п 1130 еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна роизводственно-полиг Составитель 3 елемеш Техред И.Веп.Тираж 922И Государственного коделам изобретений иМосква, Ж, Раушска Подпистета СССРкрытийнаб., д, 4