Способ изготовления тепловой трубы

(50 4 В 23 К 20/14 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к диффузинспользовционной,техническ кии инсти- ктябрьской иэобретени и упрощени ленин тепл варивае епловой сят лорис готовлеых тепло- иллярно-по- Теплообх, Минск,Теплов с. 12ОВЛЕНИЯ ПЛОВОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Васильев А,Л. и др. Иэние и исследование криогеннвых труб со спеченной капрнстой структурой. - В кн.:мен в криогенных устройства1976, с. 126.Дан П.Л. и др. ые трубы.М.: Энергия., 1979 2-123.(54) СПОСОБ ИЗГОТ ТЕТРУБЫ(57) Изобретение относится к свардавлением с подогревом, в частнос иной сварке, и молет быть но в энергетической, авиа. удостроительной и радиой промываенностн Цель я - повышение надеаности е технологии при изготововой трубы из титана. На е поверхности элементов руби предварительно нано" ый слой меди и нагревают ературы образования эвтекествляют сборку тепловой анавливают ве в вакуумной ествляют диффузионную ментов трубы меаду собой атуре 0,9-0,97 температуя эвтектики титан-медь 20-30 мин. Исключается е трещин и несплошностей швах, а также испольэовастоящего оборудованияих до темптики, Осущтрубы, устпечи и осущсварку элепри темперры плавленив течениеобраэованив сварныхние дорого5 ил.Изобретение относится к сваркедавлением с подогревом, в частностик диффузионной сварке, и может бытьиспользовано в энергетической, авиационной, судостроительной и радиотехнической промьпцленности.Цель изобретения - повышение надежности и упрощение технологии.На фиг, 1 показан корпус тепловой 10трубы; на фиг,2 - торцовая заглушкас отверстием для заправочного штенгеля; на фиг.3 - торцовая заглушкасо сплошным дном; на фиг.4 - заправочный штенгель; на фиг.5 - пористый 15фитиль с оправкой.Способ осуществляют следующим образом.На свариваемые поверхности 1 и 2корпуса 3 (фиг. 1), поверхности 4 и 5заглушки 6 с отверстием 7 (фиг,2),поверхности 8 заглушки 9 (фиг.3) иповерхность 10 заправочного штенгеля11 (фиг,4) предварительно наносят по.ристый слой меди, толщиной (2-5)д , 25где д-диаметр исходных частиц материала фитиляЗатем корпус 1, заглушки 6 и 9 и штенгель 11 размещают в вакуумной печи и нагревают дообразования эвтектики на свариваемыхповерхностях 1, 2, 4, 5, 8 и 10, Затем свариваемые элементы охлаждают,извлекают из печи и осуществляют сборку тепловой трубы. Внутрь корпуса 3устанавливают пористый фитиль 12(фиг,5) свернутый на оправке 13Пос 35ле размещения фитиля оправку 13 удаляют, а фитиль 12 под действием упругих сил прижимается к внутреннейсвариваемой поверхности 1 корпуса 3. 40Затем устанавливают с натягомзаглушки 6 и 9 и заправочный штенгель 11, Сборку размещают в вакуумной печи, нагревают до (0,9-0,97) Т,где Т - температура плавления эвтектики титан - медь и осуществляютизотермическую выдержку в течение20-30 мин, в результате которой происходит диффузионная сварка элементов между собой. После сварки полу 50ценную тепловую трубу охлаждают иизвлекают из камеры,Повышение надежности тепловойтрубы обеспечивается за счет одновременной диффузионной сварки ее элементов, позволяющей исключить возможность амбр,дзонания кристаллизационных трещин, усадочную и газовуюплристочь сварного шва. Упрощение т полл ии из отон.м:втепловой трубы с медным фит)шем достигается за счет спкращения колнчест.ва технологических операций и времени их проведения, исключения необходимости применения взрывоопаснойзащитной атмосферы водорода, сокра-щения количества применяемого оборудования (исключается оборудованиедля соединения деталей тепловой трубы сваркой плавлением)При толщине слоя меди меньше 2 д чне обеспечивается сплошность сварного слоя, а при толщине больше 5 днаблюдается его охрупчивание, чтоснижает надежность тепловой трубы.При температуре меньше 0,9 Т скорость диффузионных процессов недостаточна и уяеличивается длительностьсварки.При температуре больше 0,97 Тна.блюдается расплавление пористогофитиля и увеличивается рост зернав титане, Прн времени меньше 20 минне обеспечивается прочность сварногосоединения, а длительность выдержкибольше 30 мин экономически нецелесообразна,На соединяемых поверхностях элементов тепловой трубы из сплава на основе титана ПТМ: корпусе, торцовых за,глушках и штенгеле размещают пориствйматериал толщиной 0,2 мм, изготовленный из медных волокод длиной 3 мм идиаметром 50 мкм.Элементы тепловой трубы помещалив вакуумную печь, где при остаточномдавлении 0,1 Па и 880"С образовывалась эвтектика титан-медь на соединяемых поверхностях в течение 3 мин.Сворачивали на трубчатой оправкефитиль, изготовленный иэ медных волокон длиной 3 мм и диаметром 50 мкм,вставляли его в корпус тепловой трубы, после чего оправку удаляли,Устанавливали с натягом штенгельв заглушку и заглушки в корпус.Размещали элементы тепловой трубы в сборе в вакуумной печи и нагревали при 850 С в течение 30 минпри остаточном давлении О, 1 Па,После сварки тепловую трубу охлаждали вместе с печью,Формула изобретенияСпособ изготовления тепловой трубы, при котором осуществляют диффу 14 л 9 286зисъннун с Варк у медного спеченногофитиля с корпусом, сварку торцовыхзаглушек с корпусом и заправочногоштенгеля с одной и заглушек, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности при изготовлении тепловой трубы из титана иупрощения технологии, на свариваемыеповерхности элементов предварительнонаносят пористый слой меди толщиной(2-5)д, где с 1 - диаметр исходныхчастиц материала фитиля, элементынагревают до температуры образованияэвтектики, а их сварку совмещают сдиффузионной сваркой фитиля с корпусом, которую ведут при (0,9-0,97)Тгде Т - температура плавления эвтектики титан-медь, и иэотермической 10 выдержке в течение 20-30 мин.1449286 лесов Редак КоРРектоР О. Кравцова анк одани 908/ одписное ираж 922 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная ЗакаВНИИПИ осударственног 113035СоставителТехред М омитета по иэобрете осква, Ж, Раушск и и открытиям при ГКНТ СССР наб д. 4/5