Способ сварки паяных деталей

Способ сварки паяных деталей

Реферат

 

Использование: для получения сварных соединений преимущественно из дисперсионно-твердеющих никелевых сплавов. Сущность изобретения: соединяют детали-оболочки, каждая из которых состоит из внешней оболочки 1, выполненной из дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе, и припаянной к ней оребренной внутренней оболочки 2 из медного сплава. В гнезде 4 разделки кромок размещено соединительное кольцо 5, выполненное из сплава оболочки 1. Сварочные кромки и посадочные места кольца 5 покрыты наплавочным слоем 6 из пластинчатого никелевого сплава. Предварительно на поверхность кольца 5 в местах соприкосновения со сварочным швом наносят слой никеля толщиной 10 - 50 мкм, а затем его подвергают обезводораживающему отжигу при температуре 620 - 650^oC. Сварку осуществляют в автоматическом режиме до полного заполнения шва. 2 ил.

Изобретение относится к области сварки паяных деталей преимущественно из дисперсионно-твердеющих никелевых сплавов.

Известен способ сварки паяных деталей, состоящих из внешней и внутренней оболочек, причем последние выполнены оребренными, включающий сварку оребренных оболочек, подготовку разделки кромок заданной конфигурации, размещение в ее гнезде соединительного кольца, например, из стали 20 и сварку с обеих сторон кольца. Сварка автоматическая. Материал внешней оболочки сталь 20 (см. Альбом конструкции ЖРД, ч.3. Составлен под руководством В.П.Глушко. Издательство Министерства обороны, Москва, 1969 г. с.39).

При использовании известного способа при сварке паяных деталей из сплавов, претерпевающих структурные превращения при нагреве, в основном металле и в зоне сварного шва появляются трещины и другие дефекты вследствие появления концентраторов напряжений в корне шва и в переходной зоне.

Задачей данного изобретения явилось изготовление изделий с помощью сварки паяных деталей, выполненных из дисперсионно-твердеющих сплавов, например, на никелевой основе и работоспособных при высоких температурных в агрессивных средах.

Указанная задача решена за счет того, что при сварке деталей, внешние оболочки которых выполнены из дисперсионно-твердеющего никелевого сплава, на поверхность соединительного кольца перед его размещением в гнезде разделки наносят слой никеля толщиной 10 50 мкм, а на свариваемые кромки наплавляют валик из обогащенного никелем сплава толщиной 1 2 мм. После нанесения слоя никеля на кольцо проводят его обезводораживающий отжиг в вакууме при температуре 620 650^oC.

Технический результат изобретения предотвращение появления трещин в основном металле и в зоне сварного шва.

На фиг.1 изображено сварное соединение паяных деталей газовода, на фиг.2 сечение по А-А.

Сварное соединение содержит паяные детали, каждая из которых состоит из внешней оболочки 1, выполненной из дисперсионно-твердеющего сплава на никелевой основе, и оребренной оболочки 2 с каналами 3, выполненной из медного сплава. Оболочки 2 сварены между собой. В гнезде 4 разделки размещено соединительное кольцо 5, выполненное из сплава внешней оболочки 1. Сварочные кромки разделки шва и посадочные места кольца 5 покрыты наплавочным слоем 6 из пластинчатого никелевого сплава марки ЭП-367.

Способ осуществляют следующим образом.

Подготавливают разделку сварочных кромок. Тип соединения стыковое с соединительным кольцом. Соединяют паяные детали и проводят сварку оребренных оболочек 2 с образованием тонкого сваренного шва под разделкой сварочных кромок. В соответствии с размерами образованного в ней гнезда 4 изготавливают кольцо 5. На его поверхность в местах соприкосновения со сварочным швом наносят гальваническим способом слой никеля толщиной 10 50 мкм. Покрытие необходимо для повышения пластичности сварного шва, обеспечивающей предотвращение образования концентраторов напряжения. Нецелесообразно покрывать слоем никеля менее 15 мкм ввиду недостаточной пластичности покрытия и более 50 мкм ввиду снижения прочности шва. После никелирования кольца 5 проводят его обезводораживающий отжиг при температуре интенсивного выделения водорода 620 650^oC. Процесс ведут в вакууме 10_-3 мм рт. ст. в течение 1 1,5 часа. Далее кольцо 5 устанавливают в посадочное гнездо 4 разделки кромок и прикрепляют его с помощью ручной аргоно-дуговой сварки. На сварочные кромки внешних оболочек 1 наплавляют слой 6 сплава на никель-хромовой основе, содержащего до 80% никеля, и толщиной, равной 1 2 мм. Операция наплавки необходима для предохранения основного металла от растрескивания. Нецелесообразно наплавлять слой толщиной менее 1 мм ввиду возможности появления трещин и более 2 мм ввиду снижения прочности сварного шва. Наплавку осуществляют ручной аргоно-дуговой сваркой с применением присадочной проволоки. Заварку разделки проводят аргоно-дуговой сваркой сначала корневых швов с помощью присадочной проволоки, а затем - автоматической гелиево-дуговой сваркой с обеих сторон кольца 5 до полного заполнения шва.

Режим автоматической сварки: сварочный ток 20020 А, напряжение на дуге 204 В, расход гелия 122 л/мин, скорость сварки 182 м/час. Плавящийся электрод проволока марки ЭП-367 диаметром 1,60,4 мм. Количество слоев 2 8 в зависимости от толщины детали.

Рентгеноконтроль сварочных швов показал отсутствие в них всех видов трещин, что обеспечило высокую работоспособность деталей при повышенных температурах в среде газообразного водорода.

Формула изобретения

Способ сварки паяных деталей, состоящих из внешней и внутренней оболочек, причем внутренние выполнены оребренными, включающий сварку оребренных оболочек, подготовку разделки кромок заданной конфигурации, размещение в ее гнезде соединительного кольца, выполненного из материала внешней оболочки, и сварку с обеих сторон кольца, отличающийся тем, что при сварке деталей, внешние оболочки которых выполнены из дисперсионно-твердеющего никелевого сплава, на поверхность соединительного кольца перед его размещением в гнезде разделки наносят слой никеля толщиной 10-50 мкм с последующим отжигом в вакууме при 620-650^oC, а на свариваемые кромки наплавляют валик из обогащенного никелем сплава толщиной 1,0-2,0 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2