Способ изготовления сильфонов Советский патент 1983 года по МПК G01L7/06 

1

эо

DO

СО

XI Изобретение относится к приборо- строению и может быть использовано при изготовлении упругих чувствител ных элементов, в частности гофрированных оболочех-сильфонов. Известен способ изготовления сил фонов, включающий шариковую раскатку, разупрочнякхцую закалку с последующим удалением окалины, накатку кольцевых канаврк, фррмовку, диспер .сионное упрочнение или термофиксацию и электрохимическое травление 1 Недостаток данного способа соЬтоит в том, чта при проведении разупрочняюсдей зак.алки, в процессе ме ленного нагрева и длительной изотер мической вьщерж1 1Г (15-17 ,мин), про исходит избирательное растворение второй фазы, приводящее к аномальному росту отдельных зерен и, как следствие, к образованию разноэернистой структуры. Вследствие происходящего при этом укрупнения зерна до 60-80 мкм и разнозернистости при последующей накатке кольцевых канавок и формовке весьма часто обраэуются утонения трубки, подрезы, а также разрывы и тр шцины.- Это являет ся причиной большого процента брака Кроме того, крупное зерно и разнозернистость обуславливают низкие эксплуатационные качества готовых , изделий. Кроме того, отмечается сильное окалинообразование из-за длительного пребывания трубок-заготовок при высокой температуре в процессе прогрена осадки и изотермической вьщерж ки при разупрочняющей закалке. В результате этого перед формовкой сильфонов удаляют травлением окалину с поверхности трубок-заготовок. Для тонкостенных изделий и полуфабрикатов - это технически сложная и дорогостоящая операция. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления сильфонов, включающий объ емную деформацию трубки-заготовки п диаметру и толщине стенки, скоростную циклическую термообработку с од .наковой скоростью нагрева и охлажде ;ния на воздухе, накатку кольцевых канавок и формовку сильфонов с последующим снятием, окисной пленки 2 Недостаток данного способа заклю чается в том, что в промышленных ус ловиях осуществить скоростную циклическую термообработку тонкостенной трубки-заготовки со скоростью нагре ва, равной скорости охлаждения, весьма сложно. Кроме того, при нагреве с больши ми скоростями вследствие резкого те мического расширения происходит коробление трубок-заготовок, что в не Iкоторых случаях делает невозможным (г юведение последующих операций накатки кольцевых канавок и формовку сильфона. При циклической термообработке хромоникелевых сплавов типа 36 НХТЮ в | езультате однократного циклического нагрева со скоростью не менее 300 град/с до lOOO-lOSO C структура сплава оказьюается неполностью рекристаллизованной. Это приводит в процессе накатки кольцевых канавок и формовки к образованию трещин и разрывов. Полностью рекристаллизованную структуру по данному способу можно получить в результате многократной циклической обработки. Это резко снижает производительность процесса изза увеличения суммарной длительности .нагрева и введения дополнительной операции удаления .остатком закалочнойсреды с поверхности трубок-заготовок в промежутке между циклами/ чтобы не допустить нарушения режима нагрева каждого последующего цикла. При печном нагреве и обычном электроконтактном с циклированием окончательные тонкостенные трубкизаготовки сминаются, а иногда и сплющиваются. При накатке кольцевых канавок и последующей формовке полу чается много брака разрыва труб. Цель изобретения - упрощение технологии изготовления сильфонов из хромоникелевых сталей и сплавов, улучшение метрологических характеристик сильфонов за счет улучшения структурного строения сплава, проявляющегося в деформации аустенита в горячем состоянии и интенсификации (Процесса последующего дисперсионного твердения, и повышение надежности. Цель достигается тем, что согласно способу изготовления сильфонов, включающему объемную.деформацию трубкк-заготовки по диаметру и тол.щине стенки, .скрростную термообра-. ботку, накатку кольцевых канавок и формовку .сильфона, с последующим снятием пленки, скоростную термообработку проводят однократным нагревом трубки до 1080-1200°С с одновременным приложением осевой растягивающей нагрузки и последующем охлаяйением в воде, . Полный цикл обработки составляет 6 с. Трубки-заготовки из сплава ЗбНХТЮ диаметром 20 мм с толщиной стенки 0,16 и длиной 200 мм получают в результате объемного деформирования. Далее трубки-заготовки в количестве 170 шт нагревают до HOOilO C со око ростью 5РО-600 град/с и закаливают в воде. Для этого трубки ЭеМСИМаЮТ в ЭЛвКТ рические контакты, прикладывают осе3V Д04833 вое растягивающее усилие в 3 хг и нагревают прямым пропусканием электрического тока. Исследование микроструктуры термообработанных трубок эаготовок покаэывает, что такая обработка дает воз- 5 можность получить равномериое эерио величиной itf-lS мкм. Раэноэернистость отсутствует. Окалины на поверхности трубок нет. Изготовленные из этих трубок сильфоны испытывают иа соот- ilO ветствие требованиям ГОСТ 21482r iiS Для испытаний предъявлено 60 сйльфо нов . - ЗбНХТЮ (6 партий tib 10 шт). Исгалтания показаляу что° трубки после скоростной закгшки с; |5 растяжением и резким охлаждением в воде технологичны в раскатке, накатываются и формуются,, (ни одной 8« , с отклонениями формы от , цилиндричности). Качество сильфонов полностью удовлетворяет всем трабованиям ГОСТ 214В2Ч76. Использование предлагаемого способа изготовления сильфонов уменьшает процент брака при производстве я эксплуатации сильфонов за счет полу чения равномерной (без разнозернистости) структуры с заданной величиной зерна; упрощается технология иэготовления сильфонов за счет уменьшения времени термообработки, нет также необходимости удалять закалочную среду с поверхности трубок-заго овок в промежутке между циклами; полностью исключается возможность коробления трубки при термообработке.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СИЛЬФОНОВ из хромоникелевых сталей и сплавов , включающий объемную деформацию трубки-заготовки по диаметру и толщине стенки, скоростную термообработку, накатку кольцевых канавок и формовку сильфона с последующим снятием окисной пленки, о.тличающ и и с я тем, что, с целью улучшения метрологических характеристик сильфонов, повышения надежности и упрощения технологии изготовления сильфонод, скоростную термообработку проводят однократным нагревом трубки до 1080-1200 С с одновременным приложением осевой растягивающей нагрузки и последукхцим охлаждением в воде. : (Л с