Способ заглушения торцов тонкостенных труб

Способ заглушения торцов тонкостенных труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварке в частности к способам заглушения ,торцов тонкостенных труб преимущественно малого диаметра, и может найти применение в различных отраслях машиностроения при изготовлении теплообменных аппаратов. Цель изобретенияповыиение качества сварного соединения . Для этого трубу вставляют в отверстие вылетом вниз, равным L 5: 0,013 (D/J), где Т к S - соответственно наружный диаметр и толщина стенки труб. Сварку ведут в потолочном положении. За счет облегчения отвода газов из зоны сварки, создаются наиболее благоприятные условия для дегазации сварочной ванны. Разогретый на длине вылета конец трубки при оттоке воздуха и паров жидкого металла сварочной ванны изнутри минимально окисляется, что создает хорошие условия для смачивания внутренней части трубки расплавом жидкого металла . 1 ил., 2 табл. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК.1 844 А1 (19) (11) 1) 4 В 23 К 31/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4105429/31-27 (22) 30.05.86 (46) 30,08 ° 88. Бюл, У 32 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) К.А.Ищенко, Б.И.Шнайдер, Д.М.Погребиский, Г.О.Олифер, Л.А.Потапенко, В.М.Македонский, А.С.Крыжненко и,Е.Г.Сердюк (53) 621.791.75(088 ° 8) (56) Стеженский А.И., Лукьянчи ков В.С., Рудаков Г.В. Получение высокочистого водорода в диффузионных установках. Киев: Наукова думка, 1970, с. 48.

Родина А.А. Получение, применение и анализ водорода высокой степени чистоты. M.: Цветметинформация, 1969, -.с. 54. (54) СПОСОБ ЗАГЛУШЕНИЯ ТОРЦОВ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к сварке в частности к способам заглушения торцов тонкостенных труб преимущественно малого диаметра, и может найти применение в различных отраслях машиностроения при изготовлении теплообменных аппаратов. Цель изобретения " повышение качества сварного соединения. Для этого трубу вставляют в отверстие вылетом вниз, равным ?

)0,013 (D/F), где D и о — соответственно наружный диаметр и толщина стенки труб. Сварку ведут в потолочном положении. За счет облегчения отвода газов из зоны сварки. создаются наиболее благоприятные условия для дегазации сварочной ванны. Разогре- а

ID тый на длине вылета конец трубки при оттоке воздуха и паров жидкого металла сварочной ваннь1 изнутри минимально окисляется, что создает хорошие условия для смачивания внутренней части трубки расплавом жидкого металла. 1 ил., 2 табл.

14198

Изобретение относится к получению неразъемных.соединений тонкостенных конструкций, главным образом труб малого -диаметра„ и может. быть использовано в приборостроении, химическом

5 машиностроении, в авиастроении, в теп. лотехнике, в медицине, в энергетичесКих устройствах, в производстве теп,« ообменников и аппаратов для получе«ния особо чистого водорода, Целью изобретения является повы-! щение качества сварного соединения, На чертеже схематически показан способ заглушения торцов тонкостен- 15

;ных труб, Герметизируемая трубка 1 малого

1 диаметра, зафиксированная теплоотво,,дом 2, обращена своим вылетом вниз навстречу вертикально ориентирован(! ному источнику 3 сварочного. тепла.

1 !

После подачи сварочного импульса происходит оплавление части стенок труб ки с образованием шва 4. Этот шов имеет конфигурацию, с внешней стороны 25 напоминающую сферу.

При оплавлении части стенок выле:та трубки давление сварочного источника концентрированного тепла (дуги, ;плазмы) . направлено вверх по стрелке 30

5. Пары металложидкой сварочной ванны и особенно его легкоглавких состав. ляющих будут также направлены вверх.

Более того, теплый воздух, находящийся внутри нагреваемой трубки, также устремляется по направлению действия источника тепла, т,е. создаются наиболее благоприятные-условия дегазации сварочной ванны. Разогретый на длине вылета конец трубки при оттоке щ0 воздуха и паров жидкого металла сварочной ванны изнутри минимально окисляется, что создает хорошие условия для смачивания внутренней части трубки расплавом жидкого металла. 45

Из-sa наличия капиллярных сил жидкий металл стремится подняться вверх. Однако этому препятствует сила его веса, чем достигаются мини ,мальные размеры шва.

Таким образом, трубкч. фиксируют в теплоотводящей оснастке так, что теплоотвод осуществляют иэ эоны трубки, отстоящей от оплавляемого торца Tрубки на рас стоянии, минималь- 55 ная величина которого для трубок с наружным диаметром до 2 мм определиD 2 ется выражением L„„ú 0,013 (), где

44 2

Р и Р— соответственно наружный диаметр и толщина стенки трубки мм), Сварку осуществляют оплавлением собственных кромок дозированным импульсом тепла в потолочном положении.

Помимо процесса герметизации в потолочном положении обеспечивается гарантированный теплоотвод.

Важно, чтобы теплоотвод осуществлялся на таком расстоянии от торца, когда формирование соединения за счет, оплавления части вылета собственных кромок было бы возможно, Результаты проведенных экспериментов, для определения минимального расстояния теплоотвода от оплавляемого торца трубки при ее диаметре 0,51 мм, толщине стенки 0,1 мм и времени сварки 1 с, представлены в табл,1, Из табл. 1 видно, что для устойчивого формирования герметичного соединения на торце тонкостенной трубки (капилляра) с толщиной стенки 0,1 мм теплоотвод следует осуществлять . для капилляра 4 0,5 мм — на расстоянии не менее 0,3 мм, .для трубки Ф0,7 мм - не менее 0,6 мм1 для трубки ф0,9 мм .1 мм; для трубки ф1,2 мм — 1,8 мм и . т,д. При уменьшении этого расстояния на 0,1-0,3 мм формирование соеди" нений становится неустойчивым, а при дальнейшем уменьшении — вообще невозможным, так как расплавляемого металла на торце трубки оказывается недостаточно для заполнения осевого отверстия.

Пример. Способ реализован при изготовлении диффузионных фильтров для получения особо чистого водорода, представляющих собой пучки большого количества трубок 0,9-1,2 мм из сплава палладия с серебром (15.ЗОБ серебра). Трубочки фиксировались в теплоотводящей оснастке (меднше губки) с определенным вылетом.

В табл. 2 приведены опытные данные микроплазменной.сварки указанных трубок, где заштрихованная область - безусловное сплавление, дважды заштрихованная — минимальный вылет торца с .неустойчивыми результатами.

Как видно из табл. 2, например, при вылете 0,6 мм независимо от положения в пространстве трубочки (нижнее, потолочное) качество соединений трубочек диаметром больше 0,6 мм неудовлетворительное. При валете 1 мм достигается удовлетворительное заплав3 .14 ление торца трубок диаметром до .0,9 мм. Однако хорошее качество возможно лишь при сварке в потолочном . положении. Причем полное подавление

:,пористости, являющейся следствием

1 интенсивного испарения серебра, объясняется, во-первых, тем, кто при сварке в потолочном положении пары серебра, удаляясь иэ сварочной ванны вверх, как бы подталкиваются силой давления дуги и не задерживаются в металле жидкой сварочной ванны, имеющей в данном случае минимальные размеры, во-вторых, перегрев гермети. эируемого соединения существенно снижается при регламентируемом нами теп;лоотводе. Наоборот, при традиционной сварке названяых трубочек из палладиевосеребряных сплавов в пазах имеет место большое количество нор, а сами .швы имеют завышенные размеры. Это объясняется перегревом соединения из-sa недостаточного теплоотвода, а также тем, что пузырьки, в которых находятся пары серебра, не успевают всплыть вверх из сварочной ванны, так как этому препятствует сила давления дуги,. направленная вниз. Пбследующее интенсивное охлаждение и кристаллизаФормула из о брет ения

Способ заглушения торцов тонкостенных труб, преимущественно малого внутреннего диаметра, включающий фиксацию труб в теплоотводящей осна.стке и сварку путем оплавления кромок дозированным импульсом тепла, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це- лью повышения качества сварного соединения, трубу располагают в теплоотводящей оснастке с вылетом ее тор25 ца вниз, равным L 0,013 (-), где

Й

D и Р— соответственно наружный диаметр и толщина стенки трубы, и свар ку осуществляют в потолочном поло3р женин . Таблица 1

Минимальное расстояние от теплоотвода до свободного торца трубки, подлежащего оплавлению мм

Отношение наружного диаметра трубки к толщине ее стенки

Сварное Сварное соединение соединен невозможн формируе ся неста

Хорошее формирование илько

0,4

0,3

0,2

0,5

0,3

0,4

0,7

0,6

0,4

0,9

О, 7-0,8

0 5-0,6

1,2

0,6-0, 7 0,8-1,0

1,3-1,5

1 6

0,8-1,2

1,2-1,5

1,5-1,8

2,0

19844 4 ция металла шва фиксирует этн пузырьки в виде пор.

Применение предложенного способа для указанных целей обеспечивает существенное повьппение качества и долговечности диффузионных фильтров (Раньше из-за нарушения герметичности торцев палладиевых трубок необ- ходим был почти ежемесячный ремонт диффузионных блоков).

l419844

Таолица2

Составитель З,Хаустова

Редактор N.Êåëåìeø Техред И.Верес Корректор A.Îáðó÷àð

Заказ 4275/16 Тираж 922 Подписное

BHHKIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4