Способ изготовления биметаллических переходников

ОПИСАНИ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеюэ Советскик Сециакистическия Респубики) М, Кл. В 21 Р 39/О 400500/25 присоединением заявки % ГосударствЕнный комитетСовета Министров СССРио делам изобретенийи открытий(43) Опублнковано 25 Бюллетень РЙ 2 21.777.8 088.8) 5) Лата онублнкования опнсання 0806,78 72) Авторы изобретен В.Д. Сапрыги Ю,И, Березни А.М. Афанасьев,в, Ю.М. Завьялов Каракоэ,М, Кубри аявитель СОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДНИКОВ 4) Изобретение о машиностроению и зовано при соеди и различных узло таллов и сплавов соких избыточных кууме в широкихтак н высоких (с тур, в частности к общему ть испольубопроводов сродных меих прн выях и в вакак низких, оС) темпераенной технитноситсяможет быненни трв из разработающдавленипределахвыше 200в криог ен пг, ух ма мехак чире"з По основному авт.св. М 486836 известен способ изготовления биметаллических переходников из материалов, обладающих различной пластичностью. . Такие переходники используются для соединения трубопроводов и элементов конструкциЯ криогенной техники. Способ включает телескопическую сборку заготовок и деформирование заготовки из более пластичного материала обжимным кольцом. Наличие бурта наохватываемой (менее пластичной) заготовке и зазора между ним и торцом охватывающей (более пластичной) заготовки обеспечивает возникновение в процессе прессования энакопеременной деформации охватывающей заготовки с суммарной .величиной 25-553. Этой .деФормации достаточно для холодной .сварки более пластичной охватывающей заготовки по кольцевым выступам охватываемой заготовки 111 .Существующий способ эффектив иэгьтовлении переходников иэ дв териалов с резко отличающимися ннческнми свойствами, например из сочетаний титан-алюминий, титан-медь сталь-алюминий и т.п используемых для работы только при умеренных температурных перепадах (-269 - +100 С) средних рабочих давлениях (до 10 ати и вакууме (1.10 - 1 10 мм рт.ст.), т.е. область применения изготовляемых переходников ограниченаПри изготовлении переходников известным способом усилие на контровку обжимного кольца в конечной стадии процесса прессования составляет 25- 35% от общего усилия. Это ограни вает воэможности изготовз)ения пе ходников больших типоразмеров бе смены оборудования.Приварка переходников ограниченно лины к изделиям приводит к значител ому нагреву обьема деформируемой заготовки, заключенного между обжимным кольцом и охватываемой заготовко Нагрев вызывает большие температурные деформации деформируемого материала в осевом и.радиальном направлении,что приводит к ослаблению натяга обжимного кольца, а.это, в свою очередь, может привести к потере соединением герметичности и прочности при эксплуатации на высоких рабочих параметрах.Целью изобретения является повышение надежности биметаллических пере ходнйков из материалов, обладающих различной пластичностью, при эксплуатации на высоких рабочих параметрах(при. давлениях среды свыше 50 кгс/см, больших перепадах температур и зна чительных вибрационных, энакопеременных и динамических нагрузках), снижение усилий прессования при изготовлении переходников и повышение прочности.и плотности соединенияв том числе при давлениях ниже 1 10 Мм рт,ст).Указанная цель достигается благодаря тому, что по предлагаемому способу обжимное кольцо и охватываемую заготовку, прочно, например сваркой плавлением, соединяют между собой, охватываемую заг 9 товку и верхний торец обжимного кольца до запрессовки покрывают слоем материала, однородного с материалом охватывающей заготовки, а после нревсования герметично, например сваркой плавлением, соединяют охватываемую и охватывающую заготовки друг с другом и эти заготовки одновременно или порознь - с обжимным кольцом. 30На фиг. 1-5 показаны различные варианты конструкции биметаллических переходников, иэготовленных в соответствии с предложенным способом.)Процесс иэготовления биметалличес ких переходников заключается в следующем.На наружную цилиндрическую поверхность бурта 1 охватываемой заготовки 2 надевают кольцо 3 до соприкосно Вения с нижним торцом обжимного кольца 4, Затем сваривают швами 5.соприкасающиеся поверхности кольца 3 с заготовками переходника (фиг.1). Воз.можна сварка нижнего торца обжимного 45 .кольца 4 непосредственно с буртом 1 (фиг. 3) .Изготовленный таким способом переходник представляет собой конструкцию, в которой более пластичная (ох.ватывающая) заготовка 6 заперта между менее пластичными, образующими после сваркимежду собой как бы единую детальНаличие у обжимного кольца. конуса раструбом вниз приводит к конструкции ласточкин хвост, Зажатый таким образом со всех сторон более пластичный объем охватывающей заготовки, соприкасающейся с менее пластичными элементами переходника, меньше подвержен влиянию эиакопере менных перегрузок, что значительноповышает надежность и .долговечностьконструкции. Изготовление переходников по данному способу позволяет снизить усилие прессования на 25-35 по сравнению с усилием, затрачиваемым на контровку обжимного кольца при изготовлении переходников по известно му способу, так как в последнем случае иэ-эа ограниченности воэможностей прессового оборудования прессование осуществля)от в две стадии: совместное деформирование и контровка обжимного кольца, Изготовление же переходников по предложенному способу исключаеТ вторую стадию.Приварку кольца 3 (или непосредственно обжимного кольца 4) производят в специальном приспособлении, которое позволяет создать дополнительный натяг кольца на охватывающую заготовку и исключить влияние температурных напряжений на кольцо. Дополнительный натяг кольца создает упругую объемную деформацию сжатия более пластичной заготовки, заключенной между более прочными (менее пластичными) частями переходника, величина которой больше или равна объемной деформации растяжения от температурных напряжений.Возможно применение другого прие"ма (фиг. 2).Поверхности охватываемой заготовки 2, включая наружную цилиндрическую поверхность бурта 1, и верхний торец 7.обжимного кольца 4, выполненного, например, из того же материала, что и охватываемая заготовка, покрывают слоем материала, однородного сматериалом охватывающей заготовки 6.Покрытие этим слоем выступов охватываемой заготовки позволяет осуществить эффективную холодную сваркуоднородных материалов.Кроме того, при холодной сваркепрессованием однородных материаловуменьшаются энергозатраты.После прессования переходниковпроизводят сварку плавлением шзами 8и 9 как бы целиком Ло однородному материалу.Сочетание холодной сварки и сварки плавлением,увеличивает работоспо- собность переходников, Это объясняется тем, что приварка бурта к заготовке иэ более пластичного материала придает дополнительную прочность месту соединения и.компенсирует некоторую осевую деформацию п 9 и нагреве переходных элементов, .а приварка верхнего торца обжимного кольца обеспечивает синхронную подвижность его с охватывающей заготовкой,На фиг.- 3 показана конструкция переходника, где в сочетании с приемайи, показанными на фиг. 1 и 2, ис" пользована сварка швом 10 охватывае мой заготовки 2 по нанесенному на ее внутреннюю поверхность слою с охватывающей заготовкой 6, а нижний торец обжимного кольца 4 непосредственно соединен сваркой швом 5 с цилинд 1 рической поверхностью бурта 1.16005 Формула .изобретения Фиг Конструкция переходника, приведенная на фиг. 4, объединяет перечисленные приемы:. после сварки швами 8,9и 10 по нанесенному на охватываемуюзаготовку 2 и на верхний торец 7 обжимного кольца 4 слою вставляют кольцо 3 и сваривают его швом 5 с охватываемой заготовкой и обжимным кольцом,Переходник, показанный на фиг. 5,изготовлен с применением дополнитель. -ного приема. Перед прессованнем междусопрягаемыми поверхностями соединяе"мых элементов 2 и 6 (например, междуторцом охватываемой и внутренним выступом охватывающей заготовки) помещают уплотнитель 11 из инородного ма. териала, имеющего достаточно малуюгазопроницаемость и обладающего упру;гой текучестью, те. имеющего свойство заполнять все неровности сопрягаемых поверхностей соединяемых элементов, но не расплываться при этом,а восСтанавливать свои первоначальную форму и размеры при снятии нагрузки в процессе эксплуатации переходника. Таким материалом может быть какметалл (индий и др.), так и полимер(дифлон и др.) . В качестве инородныхматериалов могут быть использованыразличные припои, наносимые на поверхности соединяемых деталей в виде покрытий. 6Описанные приемы могут быть исполь"зованы как в сочетании с известнымспособом, так и в различных комбина"циях друг с другом в зависимости отусловий эксплуатации переходников. 1. Способ изготовления биметаллических переходников по авт.св.9486836,о т л и ч а ю щ и й с я темчто, 10 с целью повышения надежности переход"ников в работе, снижения усилий прессования и .увеличения прочности и плотности соединения, перед прессованиемохватываемую заготовку и обжимное (6 кольцо покрывают слоем материала, однородного с материалом охватывающейзаготовки, а после прессования границы соприкасающихся деталей герметичносоединяют между собой, например сваркой плавлением. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что после прессования обжимное кольцо соединяют сваркой плавлением с охватывающей заготовкой. Источники информации принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРР 486836, кл. В 21 Ь 39/00, 1972.б 16005 Составитель Н.КулаковаРедактор .Г Котельский Техред 3, Фанта Коррек ьничен илиал ППП фПатент, г.ужгород, ул.Проектная,4. Заказ 3978/12 Тираж ЦНИИПИ .Государственного по делам иэо 113035, Москва, 87оиитеетени35, Р ПодписноеСовета Министров СССРоткрытийсная наб д.4/5