Способ герметизации трубчатых изделий

Способ герметизации трубчатых изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в соединении трубчатого изделия с концевой деталью дуговой сваркой неплавящимся электродом, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения качества герметизации особотонкостенных трубчатых изделий из однофазных аустенитных хромоникелевых сталей путем предотвращения и образования горячих трещин в шве и пришовной зоне, на трубу надевают разрезной медный вкладьш-кристаплиза .тор, совмещают его торец с торцом трубы и концевой детали, обжима;ст вкладыш-кристаллизатор в радиальном направлении, а сварку производят с торца трубы. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК,(19) (И) . З(5)) В 23 К 31/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОР(;КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)

1 )

«Ь

33>4»:". ". "-. °

° Ю

° ° с (21) 2905558/25-27 (22) 07.04.80 (46) 15.04.84. Бвл. И - 14 (72) В.M. Алаев и P.Х. Гибадуллнн (53) 621.791.753(088.8) (56) 1. Петров В.Н. Сварка н резка нержавеющих сталей. Л., "Судостроение", 1970, с. 206-207 (прототип). (54)(57) СПОСОБ. ГЕРМЕТИЗАЦИИ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в соединении трубчатого изделия с концевой деталью дуговой сваркой неплавящимся электродом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества герметизации особотонкостенных трубчатых изделий Hs однофазных аустенитных хромоникелевых сталей путем предотвращения и образования горячих трещин в шве и при шовной зоне, на трубу надевают разрезной медный вкладыш-кристаллизатор, совмещают его торец с торцом трубы и концевой детали, обжима: т вкладыш-кристаллизатор в радиальном направлении, а сварку производят с торца трубы.

1085725

Изобретение относится к сварке, частности к способам герметизации трубчатых изделий сваркой неплавящимся электродом в защитном газе,. например, тепловых труб, выполненных из однофазной аустенитной хромоникелевой стали ХИ 847 типа Х15Н15, склонной к образованию горячих трещин в температурном интервале кристаллизации и в температурном интервале полигонизации, и может быть применен в котлостроении и других отраслях химического машиностроения е

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ герметизации трубчатых изделий, заключающийся в соединении трубчатого изделия с концевой деталью дуговой сваркой неплавящимся электродом (1) .

Недостатком этого способа является невозможность его использования если труба и пробка выполнены из нержавеющих глубоко аустенитных хромоникелевых сталей и сплавов. имеющих однофазную аустенитную структуру как в исходном, так и в литом (после сварки) состоянии, поскольку в корне шва и пришовной зоне при сварке особотонкостенных изделий образуются трещины.

Целью изобретения является повышение качества герметизации особотонкостеиных трубчатых изделий из однофазных аустенитных хромоникелевых сталей путем предотвращения и образования горячих трещин в шве и пришовиой зоне.

Цель достигается тем, что соглас. но способу герметизации трубчатых иэделий, заключающемуся в соединении трубчатых изделий с концевой деталью дуговой сваркой неплавящимся электродом, на трубу надевают разрезной медный вкладыш-кристаллизатор, совмещают его торец с торцом трубы и концевой детали, обжимают вкладышкристаллизатор в радиальном направ-. лении, а сварку производят с торца трубы.

На чертеже представлена схема, реализующая предлагаемый способ.

Пример. Предлагаемый способ герметизации проходил эксперименталь ную проверку при изготовлении образцов оболочек тепловой тонкостенной трубы 1 из стали ЭИ 847 (размером !

6х0,5) с пробкой 2, изготовленной

Устройство для осуществления способа состоит из стальной кольцевой обоймы 5 с внутренним медным вкладышем-кристаллизатором 4, который имеет внутреннее цилиндрическое отверстие диаметром, равным наружному диаметру тонкостенной трубы 1.

Медный вкладыш-кристаллизатор 4 имеет разъем в виде прорези на длине, превышающем длину посадочной поверхности пробки 2. Опрессовка устройством сборки трубы с пробкой осуществляется перемещением пуансона 6 относительно цанги 7 вращателя сварочного автомата. Усилие обжатия сборки трубы с пробкой ограничено, в свою очередь, усилием пуансона. Возврат вкладыша-кристаллизатора в исходное состояние после сварки относительно обоймы осуществляется пружинным толкателем 8 после возврата пуансона в исходное состояние. Неплавящнйся электрод 3 расположен вдаль осн сборки. Габариты

5

30 из стали ЭП 126 ВД (из прутка про мышленной поставки металлургйческим заводом им. Тевосяна, плавки ЧД

11290 с последующим вакуумно-дуговым переплавом, сертификат 1! 23405, 07.07.79). Соединение трубы с пробкой герметичным сварным швом про изводят на серийном оборудовании (на сварочном автомате типа АСТЭ) при вращении сборки и неподвижном вольфрамовом электроде 3, расположенном вдоль оси сборки, на режиме с вносимой погонной энергией, равной погонной энергии прототипа и с погонной энергией, увеличенной почти втрое. При этом промежуточный вкла-, дыш-крнсталлизатор 4 из меди устанавливается между наружной поверхностью тонкостенной трубы 1 и обоймой 5 в виде кольца из стали. Иеталлографическое исследование показывает отсутствие горячих трещин как при сварке в шве герметизирующего соединения трубы с пробкой, так и в пришовной зоне полигонизации. По прототипу, а именно в соединении пробки из стали ЭИ 847 с трубой из стали ЭИ 847 (парт. 940, плавка ЭЛ

437276 завода им. Тевосяна, и плавки, выполненные в Швеции и ФРГ) наблюдаются как кристаллизационные трещины в шве, так и полигонизационные трещины в каждом из десяти сваренных соединений.

1085

Составитель Л. Назарова

Техред A.Ач Корректор М. Демчик

Редактор A. Химчук

Заказ 2131/11 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сварного шва по диаметру ограничиваются диаметром внутреннего цилиндрического отверстия (диаметром обжимающей поверхности) вкладышакристаллизатора. 5

С целью испог. сования тепла отходящего нагретого защитного газа для нагрева составной Обоймы на торце вкладыша-кристаллизатора 4 размещен теплоэкранирующий цилиндри- 10 ческий стакан 9.

Использование предлагаемого способа и устройств для его осуществления позволяет полностью устранить брак по сварным соединениям 1 герметизирующих узлов всевозможных трубчатых изделий, в которых ранее наблюдалось образование горячих трещин как в шве, так и в прошивной зоне и особенно при использо- щ ванин тонкостенных труб, которые еще более склонны, чем сталь

ЭИ 847, к образованию горячих трещин в пришовной зоне развития полигонизации,.обусловленной более высо- 2S

725 4 кой чистотой по неметаллическим примесям и, следовательно, обладают повышенной скоростью восхождения дислокаций в стенку.

Кроме того, эффективность от использования изобретения заключается в широком, практически неограниченном использовании однофаэных нержавеющих жаропрочных аустенитных ста лей, например, 09Х16Н15МЗБ (ЭИ 847), ОЗХ1 6Н15МЗБ (ЭИ 844В), а также высоконикелевых .сталей и сплавов с повышенной склонностью к образованию горячих трещин для всевозможных сварных конструкций тонкостенных трубчатых изделий, например, тепловых труб, совместимых как с водой, так и с жидким натрием, изготавливаемых на предприятиях энергетического машиностроения, мясомолочной промышленности, автомобилестроения и станкостроения, где . и ожидается значительный экономи- ческий эффект, обусловленный устранением.укаэанного брака.