Способ получения сварного соединения деталей из разнородных металлов

Способ получения сварного соединения деталей из разнородных металлов

Реферат

 

Изобретение относится к сварке, в частности к способам получения сварных соединений деталей из разнородных трудносвариваемых материалов, и может найти применение в различных отраслях машиностроения при изготовлении ответственных конструкций. При получении соединения многослойной детали из тонкостенных элементов из трудносвариваемого сплава с арматурой технологический элемент закрепляют на многослойной детали контактной роликовой сваркой. Его располагают внахлестку на многослойной детали. Роликовые электроды устанавливают один на технологическом элементе, другой - на многослойной детали со смещением друг относительно друга. Получают плотное прочное сварное соединение слоев друг с другом и с технологическим элементом. Затем технологический элемент соединяют без дополнительных трудностей с арматурой дуговой сваркой плавлением. Способ позволяет получать высокопрочные герметичные сварные соединения из трудносвариваемых сталей.

Изобретение относится к сварке, в частности к способам получения сварных соединений деталей из разнородных трудносвариваемых материалов, и может найти применение в различных отраслях машиностроения при изготовлении ответственных конструкций.

Известен способ соединения изделий, сварка плавлением которых затруднена, включающий соединение одного из изделий под действием давления с кольцевой вставкой из материала, свариваемого плавлением с другим изделием, помещение изделия с кольцевой вставкой в заданное положение относительно другого изделия и соединение изделий электронно-лучевой сваркой (пат. США 4562331, В 23 К 15/00, 31.12.1985). Этот способ применим при соединении деталей из керамики или твердого сплава, например, наконечника штампа экструдера.

Известен способ соединения изделий из несваривающихся материалов, при котором соединение осуществляют с помощью технологических элементов из свариваемого контактной сваркой материала, укладываемых с обеих сторон соединяемых изделий, в которых выполняют предварительно отверстия, через которые осуществляют соединение (пат. ГДР 234905, F 16 В 5/08, 1986).

Однако известные способы трудоемки и применимы к определенным видам изделий.

Наиболее близким к данному изобретению является известный способ соединения металлических деталей из разнородных материалов, включающий закрепление на одной из деталей из трудносвариваемого материала технологического элемента и сварку этого элемента со второй деталью сваркой плавлением, например, электронно-лучевой (GB 1502034, В 23 К 31/02, 22.02.1978). Этот известный способ также достаточно трудоемок, при этом он не приемлем для соединения многослойных деталей из тонкостенных элементов, например сильфонов, из трудносвариваемых сплавов, например стали 36ХНВТЮ, с арматурой из низкоуглеродистой стали, поскольку сварка плавлением таких изделий не дает герметичного и прочного соединения без трещин и других дефектов.

Задачей данного изобретения является получение герметичного и высокопрочного соединения многослойной детали из тонкостенных элементов из трудносвариваемого сплава с арматурой.

Для этого способ получения сварного соединения деталей из разнородных материалов включает следующие приемы: на детали из трудносвариваемого сплава закрепляют технологический элемент, который сваривают со второй деталью дуговой сваркой плавлением, и при получении соединения многослойной детали из тонкостенных элементов из трудносвариваемого сплава с арматурой технологический элемент, изготовленный из того же металла, что и арматура, закрепляют на многослойной детали контактной роликовой сваркой, располагая его внахлестку на многослойной детали, а роликовые электроды устанавливают один на технологическом элементе, другой - на многослойной детали со смещением друг относительно друга.

Пример

Изготавливали компенсаторы, состоящие из сваренных друг с другом многослойного бронированного сильфона из стали 36ХНВТЮ с арматурой из стали 12Х18Н10Т. Каждый многослойный сильфон состоит из 10 слоев, каждый из которых толщиной 0,16 мм. На сильфонах закрепляли сваркой технологические элементы толщиной 0,35 мм из стали 12Х18Н10Т. Места сварки предварительно тщательно зачищали. Технологический элемент располагали на сильфоне внахлестку. Роликовые электроды располагали один на многослойной детали, другой - на технологическом элементе со смещением и выполняли контактную роликовую сварку импульсами тока продолжительностью 0,3 с, паузой 0,2 с, J=2000 A.

Получали плотное прочное сварное соединение слоев друг с другом и с технологическим элементом, ширина шва до 6 мм. Затем технологический элемент соединяли без дополнительных трудностей с арматурой дуговой сваркой плавлением. В результате были получены сварные компенсаторы, способные работать при высоких давлениях и температурах в агрессивных жидкостях и газах за счет использования для сильфона высококоррозионностойкого металла, а именно стали 36ХНВТЮ. Полученные компенсаторы подвергали гидро- и пневмоиспытаниям. Гидроиспытания проводились под давлением 250 атм, пневмоиспытания - под давлением 100 атм до и после гидроиспытаний. Результаты испытаний показали герметичность сварных соединений компенсаторов на 39 сборочных единицах из 40. Один из компенсаторов был сварен повторно. Его ремонт проводился за счет замены фланца и технологического элемента. Порядок сборки и сварки был аналогичен основному процессу. Результаты испытаний положительные.

Данный способ позволяет использовать сильфоны многократно за счет возможности в случае их выхода из строя менять фланцы и технологические элементы, которые могут быть приварены как снаружи прямого участка, так и с внутренней стороны сильфона или частичной срезки технологического элемента и нового фланца.

Формула изобретения

Способ получения сварного соединения деталей из разнородных материалов, при котором на детали из трудносвариваемого сплава закрепляют технологический элемент, который сваривают со второй деталью дуговой сваркой плавлением, отличающийся тем, что при получении соединения многослойной детали из тонкостенных элементов из трудносвариваемого сплава с арматурой технологический элемент изготавливают из металла арматуры и закрепляют на многослойной детали контактной роликовой сваркой, располагая его внахлестку на многослойной детали, а роликовые электроды устанавливают один на технологическом элементе, другой - на многослойной детали со смещением друг относительно друга.

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.06.2010

Извещение опубликовано: 27.06.2010        БИ: 18/2010