Установка для получения биметаллических труб диффузионной сваркой

Союз СоветскихСоциалистичвсиихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 884915по делам нзабретеннй н отхрытнй(72) Авторы изобретения Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамениметаллургический институт и Всесоюзный научно-исследовательскийи конструкторско-технологический институт трубнойпромышленности(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ ДИффУЗИОННОЙ СВАРКОЙИзобретение относится к трубной промышленности и может быть использовано для получения биметаллических труб высокой точности с различным сочетанием слоев диффузионной сваркой.По основному авт, св. % 694325 известна установка для получения биметаллических труб диффузионной сваркой, содержащая герметичную камеру, в которой на диэлектрических опорах расположены два жестких токоподвода,контакт одного иэ которых установлен с возможностью перемещения, натяжное устройство, системы вакуумирования и подачи инертного газа источник электроконтактного нагрева. Герметичная камера снабжена двумя вертикальными колоннами, контакт второго токоподвода установлен неподвижно, подвижный контакт снабкен изолирующими упорами, в диэлектрической опоре . выполнен паз, подвижный контакт установлен в этом пазу и гибко связан с соответствующим токоподводом, причем контакты выполнены в виде веотикальных цилиндров в разъемом, лежащим в однойплоскости с осями вертикальных колонн,При подготовке к сварке труб на этойустановке в каждой свариваемой двухслойной трубе монтируется цанговый эах ф ват и натяжной винт, которые вместе струбой пропускают через осевые отверстияв неподвижном и подвижном контактах,трубу крепят в контактах и затем производят окончательную сборку натяжногоустройства 1 .Необходимость монтажа элементов натяжного устройства на каждой срабатываемой трубе требует дополнительных затратвремени и снижает производительность 15установки. Наличие сквозных отверстий внеподвижном и подвижном контактах способствует тому, что положение трубы вконтактах неопределенно и зависит от Иквалифтткации оператора; кроме того, труба должна быть увеличенной, в сравнениис минимально .необходимым размером длины с тем, чтобы при несимметричной ееустановке в контактах (что возможно при1 О 20 отсутствии визульного контропя за ходомэтой операции) обеспечить достаточнуюпротяженность участка соприкосновениятрубы с контактами, Это приводитк увеличению длины участков трубы в контактах и с внешне 1 стороны от них, которыесварке не подвергаются из-эа недостаточной температуры нагрева и удаляются,чтоувеличивает расход метапла трубы,Цель, изобретения - увеличение производительности установки и снижение рас- .хода металла трубы,Поставленная цель достигается тем,что в установке для производства биметаллических труб диффузионной сваркой .натяжное устройство соединено с подвижным контактом планкой, закрепленной вразъеме подвижного контакта.Наличие постоянной связи натакногоустройства с подвижным контактом устраняет необходимость крепления элементов натяжного устроиства на каждой обрабатываемой трубе, что существенноуменьшает общее время цикла обработкии увеличивает производительность установки, .То, что пнанка, свяэйвающаяенатяжное устройство с подвижным контактом,является упором для трубы, перекрывающим со стороны натяжного устройстваосевое отверстие в подвижном контакте,позволяет, при размещении трубы в установке, досылать трубу до упора в натяжное устройство, причем при обработке каждой новой трубы положение одногоиз ее торцов не произвольно, а определено положением упора.Это позволяет уменьшить длину трубв сравнении с используемой при сваркена известной установке и снизить расходметалла трубы,На фиг. 1 изображена установка для получения биметаллических трубна .фиг, 2 - разрез по вертикальной колонне с подвижным контактом; на фиг. 3 - разрез по натяжному устройству,Установка содержит горизонтальную герметичную камеру 1 (фиг, 1) с кожухом 2 вуиного охлаждения, вертикальные цилиндрические колонны 3 и 4, расположенные по ее концам. В вертикальной колонне 3 расположен токоподвод 8 с неподвижным контактом 6, а в колонне 4- токоподвод 7 с гибкой шиной 8 и подвижным контактом 9. Оба токоподвода выходят из колонн через уплотнения 1 О, размещенные во фланцах 11, и регулируемые втулками 12. На одном конце, горизон 25 30 35 40 45 50 55 тальной камеры установлен уппотняемыйлючок 13 для монтажа свариваемой трубыв контактах, на другом конце - уплотняемый лючок 14 для обслуживания пружинного натяжного устройства. В лючке 13смонтирована термопара 15 с упнотнением 16, соединенная со вторичным прибо-ром 17 дпя замера температуры трубы.Оба сборных контакта 5 и 9 установлены на .основании 1 8, выполнены из диэлектрика, На подвижном контакте 9 вместах его возможного при движении, связанном с удлинением нагреваемой трубы,касания с вертикальной колонной 4, закреплены диэлектрические упоры 19, Настенках вертикальной колонны 4 в районе расположения гибкой шины 8 размещены диэлектрические экраны 20.Узел вакуумирования установки служитдля откачки воздуха и состоит из вакуумного насоса 21 с электродвигателем22, отводящего трубопровода 23 и запорного вентиля 24,Узел подачи инертного газа обеспечивает защиту трубы от окисления при нагреве и состоит иэ емкости 2 б с инертнымгазом,. компрессора 26 высокого давления,:вентиля 27, подводящего трубопровода28, манометра 29 и вентиля 30 сбросадавления.Электропитание установки осуществпяется с помощью регулируемого трансформатора 31.Болты 32 и гайки 33 (фиг, 2) служатдпя зажима трубы между половинкамисборных медных контактов и разведенияконтактов при извлечении трубы, а уплотняемые лючки 34 - для обеспечения доступа к болтам 32 и гайкам 33.Разъем сборного контакта совпадает сосью вертикальных колонн, а ось пазапод установку бислойной трубы, которыйвыполнен в каждой половинке контакта, совпадает с осью горизонтальной камеры,что обеспечивает удобный монтаж трубы,гарантирует определенное положение контактов при нагреве трубы, создает условия для симметричного тепноотвода отстенок горизонтальной камерь 1 и отсутствие тепловых перекосов установки.В диэлектрическом основании 18 подподвижным контактом 9. выполнен паз, покоторому контакт двигается в процессенагрева и связанного с. этим удлинениятрубы, Паз предотвращает воэможность 1Гслучайного смещения контакта 9 в сторону.Контакты 6 и 9 занимают почти всепоперечное сечение вертикальных колонн8491 5 55 5 8 (контакт 9 с учетом перемещения принагреве трубы), что депает их достаточно массивными для того, чтобы,отказаться от водяного охлаждения контактов.Натяжное устройство (фиг. 2 и 3) обеспечивает перемещение подвижного кон-. такта 9 по мере нагрева.и удлинения трубы, не давая последней провисать. Оно крепится к подвижному контакту планкой в виде вилки 35, расположенной в разъеме межДу половинками контакта и фиксируемой пальцами 36, Вилка связана с резьбовым стержнем 37, на котором расположены натяжная прукина 38 и нажимная гайка 39, Электроизоляция обеспечивается диэлектрическими втулками 40- 42. Втулка 42 является упором для пружины и фиксирована от смещений винтом 43, ввернутым в корпус 44 натяжного устройства через герметичный лючок 45.Установка работает сцедующим образом..Монтаж трубы осуществляют при обесточенной установке и снятых уплотняющих лючках 13,14,34, Половинки сборных контактов 6 и 9 болтами 32 и гайками 33 разводят дпя обеспечения беспрепятственного пропускания двухслойной трубы в па.зы контактов, при этом гайка 39 вывернута и натяжная пружина 38 отпущена. Подвижный контакт 9 устанавливают в вертикальной колонне 4 так, что его болты 32 и гайки 33 расположены против отверстий, закрываемых лючками 34. Герметизированную по концам (например, сваркой или специальным высокотемпературным герметиком) двухслойную трубу вводят в горизонтальную камеру 1 через отверстие, закрываемое пючком 13, и пазы в контактах 6 и 9 до упора в ,випку 35 натяжного устройства (фиг, 3) Трубу зажимают болтами 32 и гайками 33 в подвижном контакте 9, а затем двигают (благодаря гибкой шине 8) вместе с контактами по пазу в дизпектрическом основании 18 в крайнее положение в сторону неподвижного контакта 6 дпя того, чтобы при нагреве обеспечить возложность движения контакта вместе с удлиняющейся трубой. При этом токоподводы 5 и 7, проходящие через уплотнения 10 в вертикальных цилиндрических колоннах 3 и 4, неподвижны. Затем болтами 32 и гайками 33 трубу зажимают в неподвижном контакте 6 с гайкой 39, сжимая пружину 38, задают начальное натяжение трубе, Усилие натяжения должно быть таким, чтобы возникающие в поперечном сечении трубы, растягивающие напряжения, не превышали предел текучести материала трубы при температуре сварки. Устанавливают не место уплотняющие лючки 13,14,5 34, причем в лючке 13 монтируют термопару 15 так, чтобы ее спай вошел втрубу на заданную длину. и обеспечивализмерение температуры внутреннейповерхности,10 С помощью узла вакуумирования (2124) производят откачку воздуха из полости установки, а затем внутрь камерылри помощи уэпа подачи. инертного газа (25-28) подают инертный газ под15 давлением 30-100 кг/см в зависимостиот свариваемых материалов. Необходимоучитывать, что в процессе обработки трубы при разогреве давление газа увеличивается в 1,5-2,0 раза.20 Очистку камеры от воздуха, хотя и менее качественную, чем вакуумирование,можно осуществить продувкой инертнымгазом, выпуская его через вентиль 30.После достиженияв камере заданного .25 давления, двухслойную трубу нагреваютпрямым пропусканием тока от источника31. В процессе нагрева гаэ, находящийся в камере, давит на наружную поверхность трубы наружного слоя и на внут 30 реннюю поверхность трубы внутреннегослоя, прижимая слои друг к другу. Подвоздействием высокой температуры и давления слои свариваются между собой.Конкретные параметры, температура наг- рева, уровень давления, выдержка време- ни, зависит от размеров трубы й материала слоев.После завершения процесса сварки источник 31 тока отключают, давление в установке доводят до атмосферного перекачкой газа в емкость 25 или выпуском егочерез вентиль 30 в атмосферу (в зависимости от степени загрязнения), открывают лючки 13,14,34, ослабляют гайкой45 39 натяжение, создаваемое пружиной 38,раскручивают болты 32 и гайки ЗЗ медных контактов, освобождая тем самымсваренную трубу, и извлекают последнюю из установки.Использование изобретения позволитуменьшить расход металла трубы на 4% иувеличить производительность на 16,7%,Формула изобретения Установка для получения биметаллических труб диффузионной сваркой по авт, св. Хо 694325 о т л и ч а ю щ а я с я884915 тем, что, с целью увеличения производительности и снижения расхода металла труб, натяжное устройство соединено с подвижным контактом планкой, закрепленной в разъеме подвижного контакта. 8Источники информации,принятые во внимание при акспертизе1 . Авторское свидетельство СССРЖ 694325, кл. В 23 К 19/00,09.01;78 (прототип).