Способ стыкового соединения биметаллических прутков

Способ стыкового соединения биметаллических прутков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

OHHCANME

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР@К©МУ СВИ ИТЙЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. свид-в у " (22) Заявлено 201279 (21) 2857376/25 27 с присоединением заявки ЙУ(23) ПриоритетОпубликова;ф 1Ы%81. Бюллетень М 34

Союз Советских

Социалистических

Республик н>863259 рцм. к .з

B 23 К 31/02

В 21 F 15/08

Гесудвуственннй ноинтет

СССР нв хмви нзобретеннй н втнрмтнй (Я) йЖ б 21. 7И. 3 (088.8) Дата опубликовани» описания 150981

P2) Автори изобретения

И.К.Лысяный и A.Ý.Ëûñ íàÿ

Всесоюзный научно-исследовательский институт метнзной промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ CTbKOBOPO СОЕДИНЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ПРУТКОВ

Изобретение относится к байке, ь .частности к способам пайки прутков встык, и может ныть использовано для соединения прутковых заготовок из би 5 металла с сердечником кз меди и стальной оболочки перед непрерывным волочейкем.

Известен способ стыкового соединения двух биметаллических прутков для непрерывного волочения путем сварки взрывом охватывающего и охватываемого соединяемых концов прут" ков (1).

Недостатком способа является необходимость строительства специали эированиого участка (полигона) для сваркк взрывом и невозможность соединенйя прутков сравнительно тонких диаметров. Из-за рельефной границы раздела слоев на практике сварку взрывом применяют для соединения прутков толщиной не менее 20 мм.

Наиболее близким к изобретению является способ соединения биметал- 25 лических прутков, по которому удаляют плаккрующий медный слой на стыкуемых кромках двух прутков, сваривают плавлением стальные сердечники, полученный шов защичают н наплавля- ЗО ют металл оболочки (медь) до восстановления плакирующего слоя (2).

Недостатком этого способа является проникновение меди между зернами стали и возникновение термических напряжений прн. соединении прутков с сердечником as меди и оболочкой из стали. Указанные процессы снижают прочность стыка соединенных прутков, что приводит к разрушению стыков при волочении.

@ель изобретения — повышение прочности соединения прутков, состоящих из медного сердечника и стальной оболочки.

Поставленная цель достигается тем, что на стыкуемых участках прутков удаляют сердечники, в образовавшиеся полости вводят промежуточный элемент, состоящий из медного, сердечника, стальной оболочки, длина которой меньше длины сердечника, к слоя припоя, нанесенного на свободную от стали поверхность сердечника, после чего производят пайку с осевым сжатием прутков.

На фиг.1 предложена сборка под пайкуу на Фиг.2 - готовое соединение.

Ыа концах биметаллических прутков

1 и 2 удаляют сердечник н в образую863259 щуюся полость помещают биметаллический промежуточный элемент, состоящий из медного сердечника 3 и стальной оболочки 4. Свободнаяповерхность медного сердечника промежуточного элемента покрыта слоем легкоплавкого припоя 5.

После введения сердечника в полости стыкуемых прутков участок соединения нагревают до температуры диффузионной пайки, концы соединяемых прутков с промежуточным элементом сдавливают до полного устранения зазоров между контактирующими поверхностями и выдерживают при температуре до образования диффузионно"

ro соединения контактирующих поверхностей медных сердечников соединяе" мых прутков и промежуточного элемента. После этого в зазор между стальными оболочками соединяемых прутков наплавляют материал оболочки до вос- Щ становления ее геометрических размеров. Место наплавки (сварки) защищают механической обработкой. Так как стальная оболочка промежуточного эле" мента при наплавке выполняет роль подкладки, то при наплавке обеспечивается качественный сварной шов.

Минимальную толщину стальной оболочки промежуточного элемента выбирают из условия равенс ва ее глубине внут« реннего грата. Оптимальную толщину стальной оболочки промежуточного элемента определяют иэ условия постоянства временного сопротивления разрыву по длине заготовки (включая наиболее опасное сечение в месте стыка оболочек двух прутков) .

Дальнейшее увеличение толщины стальноЦ оболочки или замена биметаллического промежуточного элемента стальным ухудшает условия волочения, 40 так как в этом случае на участке деформации промежуточного элемента возрастает сопротивление деформации при неизменном временном сопротивлении разрыву биметаллических сталемед-45 ных прутков.

Пример . На концах биметаллических прутков, состоящих иэ медных сердечников и оболочки иэ стали

12Х18Н10Т, на длине 30 мм удаляют медный сердечник. Размеры биметаллических прутков диаметр 9,1 мм, диаметр медного сердечйика 7,5 мм, В . полость, образованную при стыке двух . концов прутков с удаленным сердечником, помещают промежуточный элемент в виде отрезка биметаллического прутка с сердечником из меди и оболочкой иэ стали 12Х18Н10Т диаметром 7,3 мм и длиной 63 мм. Стальную оболочку на концах промежуточного элемента на дли«, не 5 мм удаляют механической обточкой и на свободную медную поверхность наносит слой олова погружением промежуточного элемента в расплав олова на длину выступающего медного сердечника. Для изготовлении промежуточного элемента используются один из биметаллических сталемедных прутков, подлежащих соединению встык, протянутый на диаметр 7,3 мм. Участок соединения подвергают кратковременному нагреву на стыкосварочиой машине до 950 С ипружиной, укрепленной на концах соединяемых прутков, создают давление на контактирующих поверхностях (усилие сжатия пружины равняется 100 кг) .Дуль нейший нагрев осуществляют при 700 С и времени выдержки - 15 мин ° На место стыка стальных оболочек биметаллических прутков наплавляют слой нержавеющей стали при помощи вольфрамового электрода и сварочной проволоки св-06Х19Н9Т в среде аргона.

После зачистки сварочного шва биметаллические прутки перерабатывают в проволоку диаметром 1,5 мм по технологии, принятой для биметалличес» кой проволоки медь-сталь 12X18HlOT.

Формула изобретения

Способ стыкового соединения биметаллических прутков, преимущественно для последующего непрерывного soлочения, включающий удаление одного из слоев биметалла на концах соединяемых прутков, сварку или пайку концов сердечников, иапЛавку металла оболочки в зазор стыкуемых оболочек и Зачистку шва до восстановления:геомет рических.размеров прутка, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности соединения прутков, состоящих из медного сердечника и стальной оболочки, на стыкуемых участках прутков удаляют сердечники, в образовавшиеся полости вводят би" металлический промежуточный элемент, состоящий из медного сердечника, стальной оболочки, длина которой меньше длины сердечника и слоя припоя, нанесенного на свооодную от стали поверхность сердечника, после чего производят пайку с осевыа сжатием прутков. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. .Патент СПИ В 3820229, кл. 29-.470.1, опублик. 28.06.74.

2. Сварка в машиностроении. Справочник, т.2, 1978 с.267.

863259

Составитель Ф.Конопелько

Редактор М.Погориляк Техред N. Рейвес

Корректор: В.Бутяга

Подписное

Филиал ППП Патент,г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 7656/21 Тираж 1151

ВНКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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