Способ изготовления металлического термоса

СО 103 СОВЕТСКИХСОЦИЛЛИСТИЧЕ СКИР ЕСГ 1 У БЛИК Я 3. 1725819 47 1 41 /02 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ С В ИДЕТ ЕЛ Ь СТВУ. АВТОРСКО(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ТЕРМОСА(57) Использование: технология изготовления металлических термосов, криостатов, электр; нно-вакуумных приборов. Сущность изобретения: производят сборку корпуса, имеющего о днище отверстия, и колбы с укрепленным на одной иэ их стенок газопоглотителем. Осуществляют обезгаживание стенок корпуса и колбы. путем нагревания термоса в нагревателе при 150-170 С в течение 1-2 ч и одновремейно вакуумирования полости между корпусом и колбой через патрубок, прикрепленный к днищу корпуса перед сборкой. Герметизируют корпус путем отпайки патрубка, .производят нагрев газопоглотителя для его активирования в месте прикрепления газопоглотителя к стенкам термоса. В качестве газопоглотителя может использоваться ванадийсодержащий материал, 1 э.п. ф-лы, 1 ил,13 перекрывают и таким обрют полость,Недостаткаминаличие трудоемконого процесса дорошковых мадлительность процкуумной полости тИзвестен спосоческого термоса сцией, когда в половнешней колбаминераспыляемый гаколба закрываетсясти контакта междудывают твердый прпечи в атмосфере1,3 10 Па до темпе сится к бытовой техготоолению металлии может найти водстве криостатов,приборов,Изобретение отн нике, в частности к и ческих термосоо применение в прои электронно-вакуумнь м герметиэи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт электронного машиностроения(56) Авторское свидетельство СССР М 597256, кл, Г 17 С 3/02, 1974.Каганер М.Г., Фетисов Ю,Н., Юрчик Л,М. Исследооание и разработка процесса оакуумирования сосудов с вакуумномногослойной изоляцией, - Химическое и нефтяное машиностроение, 1976, 1" л 10, с, 20-22,Патент ЯпонииМг 61-33568, кл, А 47 1 41/02, 1986. Известен способ изготовления металлического термоса с использованием оакуумно-порошковой теплоизоляции, в соответствии с которым в полость между внутренней и внешней колбами термоса засыпают определенное количество смеси металлического порошка и аэрогеля, Во внешнюю колбу впаивают медный патрубок для откачки полости. Полость откачивают до давления не более 1,3 Па и прогреоамг термос при 150 С в течение 15 ч при непрерывной откачке. Затем откачной патрубок этого способа являются го и экологически оредзированной засыпки потериалов, большая есса обезгаживания ваермоса.б изготовления металливакуумной теплоизолясти между внутренней и термоса прикрепляется зопоглотитель, внешняя крышкой. а на поверхноколбой и крышкой уклаипой, Нагревая термос в водорода при давлении ратуры 1000" С, осущест5 10 15 20 термос 25 30 40 45 50 55 вляют обезгаживание колбы. активацию газопоглотителя и, расплавляя припой, герметизацию полости между внутренней и внешней колбами термоса.Недостатком данного способа является снижение качества и срока службы термоса, обусловленные высокой температурой нагрева (до 1000 С), что вызывает преждевременную активацию газопоглотителя, который начинает сорбировать до окончания процесса обезгаживания внутренних стенок полости,Кроме того. высокая температура нагрева вызывает значительные энергозатраты.Целью изобретения является повышение качества и срока службы термоса путем увеличения ресурса гаэопоглотителя,При реализации предлагаемого способа снижаются энергоэатраты в процессе обезгаживания стенок теплоизолирующей вакуумной полости термоса,Поставленная цель достигается тем, что проводят сборку корпуса. имеющего в днище отверстие, и колбы с укрепленным на одной из их стенок гаэопоглотителем, затем обезгаживают стенки корпуса и одновременно осуществляют вакуумирование полости между корпусом и колбой, Затем производят нагрев газопоглотителя для его активирования и герметизацию корпуса. При этом обезгаживание стенок корпуса и колбы осуществляют при 150 - 170 С в течение 1-2 ч, а вакуумирование полости производят через патрубок, прикрепленный к днищу корпуса перед сборкой, при этом герметизацию корпуса производят путем отпайки патрубка до процесса нагрева газопоглотителя для его активирования, причем нагрев ведут вместе прикрепления газопоглотителя к стенкам термоса.С целью уменьшения температуры нагрева колбы в месте крепления газопоглотителя используют ванадийсодержащий газопоглотитель с температурой активирующего нагрева 250-300 С.Нагрев газопоглотителя для активирования могут проводить индукционным методом через стенку колбы или контактным методом путем нагрева стенки колбы в месте прикрепления газопоглотителя.Повышение качества и увеличение срока службы термоса обеспечивается тем, что вакуумирование полости при нагреве 150- 170 С в течение 1-2 ч позволяет полностью обезгазить колбу, а для активации газопоглотителя достаточен локальный нагрев до 650 С в течение 3-5 мин стенки колбы и закрепленного на ней газопоглотителя. При этом газоотделение стенок полости значительно меньше, чем при термическом обезгаживании и сорбционная емкость газопоглотителя расходуется в меньшей степени,Уменьшение энергозатрат при изготовлении металлического термоса происходит благодаря тому, что сокращается время процесса обеэгаживания стенок вакуумной полости и требуется меньшая температура нагрева, так как с одной стороны в полости отсутствует порошковая теплоиэоляция, которая увеличивает обеэгаживаемую поверхность и оказывает сопротивление вакуумной откачке, а с другой стороны в цикл обезгаживания не входит операция герметизации полости с помощью припоя, требующая высокой температуры нагрева термоса для расплавления припоя. Использование газопоглотителя с меньшей температурой активационного нагрева ведет к экономии энергозатрат,На чертеже схематично представлен Термос содержит внешнюю 1 и внутреннюю 2 колбы термоса, две таблетки 3 газопоглотителя, пружину 4, закрепляющую гаэопоглотители на стенке внешней колбы, патрубок 5, через который ведется откачка вакуумноизолирующей полости, печь 6 нагрева термоса при обезгаживании стенок полости,Способ осуществляют следующим образом.Перед сборкой металлического термоса в донной части внешней колбы 1 термоса симметрично относительно откачного пат 35 рубка 5 выдавливают два углубления так, чтобы в них поместились газопоглотительные элементы 3, представляющие собой пористые таблетки титан-ванадиевого сплава размером 20 х 20 х 1 мм, изготовленные путем плазменного напыления. В углубленияукладывают таблетки газопоглотителя иприжимают их пружиной 4, которую укрепляют на внутреннем конце откачного патрубка с помощью усиков, предусмотренныхпри просечке отверстия во внешней колбепод впаиваемый в нее патрубок 5, Термоссобирают и устанавливают на вакуумныйпост для термического обезгаживания и вакуумирования,Процесс обезгаживания проводят приследующих режимах: при 150 С в течение 2ч в вакууме; при 170 С в течение 1 ч в вакууме; при 160 С в течение 1,5 ч в вакууме,При этом вакуум вблизи откачногопатрубка должен быть не хуже 0.1 Па,По окончании процесса обезгаживанияи вакуумирования откачной патрубок термоса пережимают, отрезают и заваривают аргондуговой сваркой. После остываниятермос снимают с вакуумного поста и устанавливают в приспособление индукционного нагрева гаэопоглотителя; в котором термос фиксируется таким образом, что места прикрепления таблеток гаэопоглотителя на стенке термоса располагаются напротив 5 индукторов. Индуктор представляет собой цилиндрическую катушку из медной водоохлаждаемой трубки с ферритовым сердечником и рассчитан на рабочую чистоту 20-30 кГц и индукционную передачу мощности 10 150 Вт. Процесс активации газопоглотителя заключается в его нагреве до температуры не менее 250 С в течение 3 - 5 мин. Активация двух таблеток газопоглотителя производится одновременно или последовательно. 16 Во время нагрева гаэопоглотителя давление в теплоизолирующей полости термоса повышается примерно на порядок, а после остывания уменьшается и стабилизируется на уровне 10 Па. В дальнейшем при нор мальной эксплуатации термоса рост давления в полости составляет примерно 2 х 10Па/с, что обеспечивает требуемую эффективность вакуумной теплоизоляции термоса в течение 20 лет, 25Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет значительно сократить время обезгаживания и вакуумирования металлического термоса, уменьшить зону высокотемпературного нагрева стенок 30 термоса, исключить активацию гаэопоглотителя во время наиболее интенсивного газовыделения в его теплоизолирующей полости и тем самым уменьшить энергопотребление технологического цикла обезгаживания и вакуумирования, увеличить ресурс работы гаэопоглотителя. В результате реализации предлагаемого способа повышается качество и срок службы термосов до 20 лет,формула изобретения 1. Способ изготовления металлического термоса, заключающийся в том, что производят сборку корпуса, имеющего в днище отверстие, и колбы с укрепленным на одной иэ их стенок газопоглотителем, осуществляют обезгаживание стенок корпуса и колбы путем нагревания термоса в нагревателе и одновременного вакуумирования полости между корпусами колбой, нагрев газопоглотителя для его активирования и герметизацию корпуса,.о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы, обезгаживание стенок корпуса и колбы осуществляют при 150 - 170 С в течение 1-2 ч, а вакуумирование полости производят через патрубок, прикрепленный к днищу корпуса перед сборкой, при этом герметизацию корпуса проводят путем отпайки патрубка до процесса нагрева газопоглотителя для его активирования, причем нагрев ведут в месте прикрепления гаэопоглотителя к стенкамтермоса.2. Способ по и. 1, о т. л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве газопоглотителя используется ванадийсодержащий материал.1725819 оставитель О.Кондрашоваехред М,Моргентал Корректор Н.Ревская ктор Ю. Середа осударс оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1214 ВНИИП енно 1303 ажкомитетаМосква, )К о изобретен 5, Раушская Подписноеям и открытиям при ГКН СССРаб 4/5