Способ изготовления диффузионной сваркой биметаллических сосудов

 

Изобретение относится к способам диффузионной сварки и может быть использовано для изготовления обечаек, корпусов Сосудов, аппаратов и других биметаллических изделий в различных отраслях машиностроения . Цель изобретения - повышение качества сварного соединения. Способ осуществляют следующим образом. Внутри обечайки устанавливают плакирующий слой, затем размещают технологическую рубашку, герметизируют их кромки, создают между свариваемыми поверхностями обечайки и плакирующего слоя вакуум, сборку размещают в компрессионной печи, нагревают до температуры сварки, сдавливают под давлением газа, подаваемого в печь, и осуществляют изотермическую выдержку . Дополнительно перед нагревом сборку сдавливают усилием, равным (1,02- 1,05) усилия сварки, в течение времени, равного (0,05-0,1) времени сварки. Благодаря этому сохраняется герметичность технолотической рубашки. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 20/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ.К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4794592/08 .. (22) 19.02.90 (46) 07.03.93. Бюл. N 9 (71) Тамбовский институт химического машиностроения (72) Н.С.Артемов, В.А.Богуш и А.Г.Ткачев (56) Авторское свидетельство СССР

bh 428904, кл. В 23 К 20/00, 1969. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКОЙ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

СОСУДОВ (67) Изобретение относится к способам диф,фузионной сварки и может быть использовано для изготовления обечаек, корпусов сосудов, аппаратов и других биметаллических изделий в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения — повышение

Изобретение относится к способам диффузионной сварки и может быть использовано для изготовления обечаек, корпусов сосудов, аппаратов и других биметаллических изделий в различных отраслях машиностроения.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения, Сущность изобретения поясняется циклограммами (фиг. 1 — 4).

На фиг. 1 показана циклограмма известного способа проведения технологического процесса вакуумно-диффузионной сварки; на фиг. 2 — циклограмма предлагаемого способа; на фиг. 3 — пример циклограммы конкретного технологического процесса; на фиг, 4 — изменение формы технологической рубашки после воздействия давлением РлР.

„„ЯЦ „„1799705 А1 качества сварного соединения. Способ осуществляют следующим образом, Внутри обечайки устанавливают плакирующий слой, затем размещают технологическую рубашку, герметизируют их кромки, создают между свариваемыми поверхностями обечайки и плакирующего слоя вакуум, сборку размещают в компрессионной печи, нагревают до температуры сварки, сдавливают под давлением газа, подаваемого в печь, и осуществляют изотермическую выдержку. Дополнительно перед нагревом сборку сдавливают усилием, равным (1,021,05) усилия сварки, в течение времени, равного (0,05-0,1) времени сварки. Благодаря атому сохраняется герметичность технологической рубашки, 4 ил.

На фиг. 4 показаны технологическая рубашка 1, герметизирующая сборку 2, сосгоящую из обечайки и плакирующего слоя, созданием вакуума в вакуумном пространстве 3.

Способ осуществляют следующим образом. С

Подготовленную к сварке сборку с уста-,(Я новленной технологической рубашкой размещают в компрессионной печи, герметиаируют и нанинают процесс вакуум- меииЬ но-диффузионной сварки.

Согласно известному способу (фиг. 1) технологический процесс можно расчленить на три стадии, характеризующиеся определенным временем их осуществления: т1 — выход на режимы сварки (Тсв, Рсв, Р в "); т —.диффузионная сварка; гз — приведение параметров к исходным значениям.

1799705

В соответствии с предлагаемым способом проведения диффузионной сварки (фиг.

2) на стадии выхода параметров процесса на режим сварки t< создают предварительное давление в печи Р», причем начало этого технологического приема соответствует моменту достижения остаточного давления в сборке нижнего предела рабочего диапазона применяемого течеискателя. Это позволяет своевременно зафиксировать нарушения герметичности.

Величина Р» должна быть не меньше рабочего давления Рсв, но не больше допускаемого давления в печи по условиям обеспечения ее прочности, т.е, Рпр = Кп Pce где Рсв - давление сварки, МПа;

K> — коэффициент допускаемой перегрузки печи.

Величина коэффициента перегрузки печи для конструкций печей, применяемых для проведения процесса диффузионной сварки, равняется:

Кп = (1,02- 1,05).

Время выдержки сборки t» при предварительном давлении Р» определяют из условия инерционности вакуумной систе . мы, которая определена опытным путем и равняется:

tnp (0 05 0 1) tcs.

После осуществления необходимой выдержки давление снижают до атмосферного и продолжают технологический процесс, Проведение данного технологического приема в период выхода параметров сварки на рабочие режимы 1 позволяет обнаружить и своевременно устранить разгерметизацию технологической рубашки, которая происходит из-за ее разрушения,до начала нагрева (фиг, 2), В противном случае (фиг, 1) нарушение герметизации сборки в процессе нагрева или в процессе сварки приводит к окислению свариваемых поверхностей и, как следствие, к необходимости повторной подготовки поверхностей к сварке.

Предварительное обжатие технологической рубашки 1 (фиг. 4) давлением Р» обеспечивает также придание ей формы сопрягаемой поверхности обечайки 2 за счет пластической деформации и, как следствие, сокращает объем вакуумного пространства 3.

Следует также отметить, что предварительное обжатие сборки не увеличивает время всего технологического цикла, т.е; Г1 + х2 + тз= collsI, Пример конкретного выполнения технологического процесса диффузионной сварки биметаллической (сталь + медь) обечайки диаметром 1000 мм, высотой 1500 мм, толщиной стенки 28 мм с использованием

"5 стальной технологической рубашки толщиной 2 мм показан на циклограмме (фиг. 3).

Величина предварительного давления со.ставляла 4 МПа при давлении сварки 3,9

МПа, а t» 20 мин при т = 285 мин.

20 Таким образом, проведение технологического процесса по предлагаемому спосо6у позволяет повысить качество диффузионной сварки обечаек за счет сохранения герметичности технологической

25 рубашки в течение всего процесса сварки и снизить общую трудоемкость изделий путем устранения необходимых повторных подготовительных операций..

30 Формула изобретения

Способ изготовления диффузионной сваркой биметаллических сосудов, при котором внутрь обечайки устанавливают плакирующий слой, затем размещают

35 технологическую рубашку, герметизируют их кромки, создают между свариваемыми поверхностями обечайхи и плакирующего слоя вакуум, сборку размещают в компрессионной печи, нагревают до температуры

40 сварки, сдавливают давлением газа, подаваемого в печь, и осуществляют изотермическую выдержку, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, перед нагревом сборку и редва45 рительно сдавливают усилием, равным (1,02-1,053 усилия сварки, в течение времени, равного 0,05-0,1, времени сварки. оса

Ф

Пэ, час, час

Р

Па . 83

Ц3 . ИЗ ом аоикб

1799705 акю и

Рост

Составитель Н, Артемов

Редактор С. Кулакова Техред M.Mîðãåíòàë . Корректор Н. Гунько

Заказ 112S Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101