Способ изготовления мембранных элементов

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕМБРАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ путем соединения водородопроницаемой металлической мембраны с металлической подложной диффузионной сваркой через активную прокладку из ультрадиспёрсных nopouiков металлических окислов, о т л и ч а ю щ и и с я.тем, что, с целью сокращения времени сварки и повышения качества сварного соединения, водородопроницаемую металлическую мембрану предварительно выдерживают в вакууме при давлении ше рт.ст., насыщают водородом при 500-600 с и давлении водорода больше 0,05 МПа в течение 20-30 мин, а затем охлаждают.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) В 01 D 53/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЮЩ, .",;.":"

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3467382/23-26 (22) 12.07.82 (46) 07.12.83. Бюл. 9 45 (72) Л.Г.Миронов, О,Г,Касимов, М,В.Кузнецова, М.A.Алексеев, Е.М.Чистов н Т.И.Политыкина

:C0

Сл

Сд

00 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследова тельский проектно конструкторский и технологический институт источников тока (53) 66 ° 066-278.002.73.002.2(088.8) (56) 1. Патент Англии 9 1195852, кл. В 1 Z 1970.

2. Патент США Р 3469372, кл. 55-158, 1969.

„„SU„„ I 058587 д (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕМБРАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ путем соединения водородопроницаемой металлической мембраны с металлической подложной диффузионной сваркой через активную прокладку из ультрадисперсных порошФ ков металлических окислов, о т л и ч а ю шийся.тем, что, с целью сокращения времени сварки и повышения качества сварного соединения, водородопроницаемую металлическую мембрану предварительно выдерживают в вакууме при давлении мень ше 5 10 мм рт.ст,, насыщают водородом при 500-600 С и давлении водорода больше 0,05 МПа в течение

20-30 мин, а затем охлаждают..

1058587

Изобретение относится к способам изготовления диффузионных отделителей водорода, в частности к способу соединения водородопроницаемой мембраны отделителя водорода с металлической подложкой. Диффузионные отделители водорода могут быть использованы в химической, металлургической,промышленности и энергетике для получения особо чистого водорода путем его отделения из смесей с дру- 10 гими газами селективной диффуэией через непористые металлические мембраны.

Известен способ соединения водородопроницаемой мембраны r. метал= 15 лической подложкой, основанный на точечной сварке, фиксирующей одну деталь относительно другой с последующей приваркой деталей дуговой сваркой (1 ).

Недостатки известного способа заключаются в ухудшении селективных свойств мембран иэ-эа высокотемпературных воздействий.

Наиболее близким к предложенному является способ изготовления мембранных элементов путем соединения водородопроницаемой металлической а мембраны с металлической подложкой диффузионной сваркой через активную прокладку из ультрадисперсных порошков металлических окислов. Сварку проводят в среде водорода при

400-7000C и выдержке в течение 20 ч под давлением 0,02-1 кг/см f2 ).

Известный спосс1б характеризуется 35 тем, что диффузионная сварка проводится в среде водорода, который приводит к изменению линейных размеров водородопроницаемых мембран, появлению складок и снижению качест- 40 ва сварного соединения. Сварка по данному способу с выдержкой в .ечение 20 ч является малопроизводительным процессом. ную прокладку из ультрадисперс ных порошков металлических окислов, водородопроницаемую металлическую мембрану предварительно выдерживают в вакууме при давлении меньше

50 102мм рт.ст., насыщают водородом при 500-600ОС и давлении водорода больше 0,05 МГ1а в течение 20-30 мин, а затем охлаждают.

Пример . Для реализации предлагаемого способа соединения водородопроницаемой мембраны иэ палладия или сплавов на его основе с металлической подложкой используют процесс насыщения мембраны водородом.

Для этого водородопроницаемые мембраны помещают в вакуумную камеру.

При непрерывном вакуумировании камеру с мембранами разогревают до

500-600 С. При остаточном давлении

Р=5 -10 мм рт.ст. в камеру впускают водород с Р)0,1 МПа (1 атм) и выдерживают в течение 20-30 мин. Насыщенные водородом мембраны вынимают из камеры непосредственно перед сваркой.

Затем приготавливают промежуточную активную прокладку, представляющую собой суспензию из ультрадисперсных порошков окислов никеля и кобаль- . та. Суспензию наносят по зоне сварки, насыщенной водородом мембраны и подложки, Обработанные таким образом свариваемые детали помещают в диффузионную вакуумную камеру для сварки.

1, Температура сварки 650-700 С, время о выдержки 20 мин, давление по зоне сварки 1,5-1,8 кгс/мм

Полученное соединение обладает вакуумной плотностью и герметичностью в условиях рабочего давления водорода 20 кгс/см2 и рабочей температуре от 300 до бьП С.

Использование предлагаемого способа позволяет сократить время выдержки процесса сварки с 20 ч до 20 мин и обеспечить высококачественное сварное соединение.

Получаемый эффект достигается эа счет полного восстановления окислов .промежуточной прокладки водородом, десорбируемым из объема мембраны в зону сварки, что способствует активации и быстрейшему протеканию процесса сварки.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения и сокращение времени сварки.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовления мембранных элементов путем соединения водородопроницаемой металлической мембраны с металлической подложкой диффузионной сваркой через активI

Заказ 9643/4 Тираж 6 88 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, F.ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель A,Ñâèòöîâ

Редактора М.Бандура Техред И.1.:етелева .Корректор A.Òÿñêî