Способ получения неразъемного соединения труб Советский патент 1991 года по МПК B23K1/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу получения прецизионных телескопических соединений из разнородных материалов, имеющих значительные различия 9 коэффициентах термического расширения (КТР), и может быть использовано в приборостроении, энергетической, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение надежности работы соединения из разнородных материалов притермоциклировании нагрев - охлаждение.

На фиг.1 показана конструкция соединения до завальцовки стенки канавки и пайки; на фиг.2 - то же, после пайки: на фиг.З - сечение А-А на фиг.2.

Способ реализуется следующим образом.

На внутренней трубе 1, на ее наружной поверхности 2 устанавливают втулку 3, которую утоненным концом 4 приваривают к внутренней трубе швом 5. На верхнем торце 6 наружной трубы 7 выполняют кривую кольцевую канавку 8 и радиальные пазы 9. После установки наружной трубы 7 на втулку 3 стенку угловой канавки 10 завэльцовы- вают на торец втулки у сварного шва 5. Втулку выполняют из материала металлургически совместимого с внутренней трубой, что позволяет обеспечить качественную сварку с высокими прочностными свойствами, и с КТР, близким к КТР наружной детали. Кольцо припоя 11 устанавливают в кольцевой канавке 8, и осуществляют нагрес под пайку. В процессе пайки припой заполняют кольцевую полость, через радиальные пазы , попадает е полость между втулкой и наруж- ной трубкой, образуя протяженный паяный шов 12. Завальцованные стенки угловой канавки 10 полностью погружаются в галтель- ную часть припоя 13. В связи с тем, что завальцованные стенки угловой канавки упираются в торец втулки и передают осевые нагрузки на сварной шов втулка - внутренняя труба происходит релаксация термических напряжений.

В верхней части паяного шва релаксация термических напряжений осуществляется за счет пластической деформации (радиального перемещения) завальцованных стенок угловой канавки, а в нижней части - за счет пластической деформации утоненной части втулки. Это позволяет обеспечить надежную работу соединения при колебаниях температур во время изготовления и при эксплуатации соединений труб из разнородных материалов.

Пример. В процессе получения телескопического соединения внутренняя труба изготавливалась из стали 12х18Ж10Т диаметром 3 мм, при толщине стенки 1 мм, а наружная труба изготавливалась из тантала

с диаметром 8 мм и толщиной стенки 2 мм. Материалом втулки выбран сплав 29 НК Втулка имела диаметр 3,1 мм с толщиной стенки в утоненной части, равной 0,3 мм. Втулку соединяли с трубой из стали с помощью лазерной сварки. Пайку проводили медью в вакууме при нагреве токами высокой частоты

Соединение сохраняло прочность и герметичность как после пайки, так и после

нагрева до 1000°С в то время как контрольные телескопические соединения тантала со сталью, паяные медью, разрушались в процессе охлаждения после пайки

Формула изобретения Способ получения неразьемного соединения труб, включающий установку промежуточной втулки, сварку ее утоненного

конца с внутренней трубкой соединение пайкой наружной трубы с втулкой и внутренней трубой, отличающийся тем. что, с целью повышения надежности работы соединения из разнородных материалов при

термоциклировании нагрев - охлаждение, втулку берут из материала металлургически совместимого с материалом внутренней трубы и с коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения материала наружной трубы, на торце наружной трубы выполняют угловую канавку и завальцовывают стенку канавки на торцовую поверхность втулки.

I

«-SI

t

Ni

Ж$ $$$$$ $$$ Ш

:ъ

i

:ь

05 Л 01 У

-1 ел

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способу получения прецизионных телескопических соединений из разнородных материалов, имеющих значительные различия в коэффициентах термического расширения (КТР), и может быть использовано в приборостроении, энергетической, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - пов 8 2 вышение надежности работы соединения из разнородных материалов при термоцик- лировании нагрев - охлаждение. На верхнем торце 6 наружной трубы 7 выполняют кольцевую угловую канавку 8 и радиальные пазы, завальцовывают стенки канавки на горец промежуточной втулки 3, устанавливают кольцо припоя и производят пайку При этом втулку выполняют из материала, металлургически совместимого с материалом внутренней трубы с КТР, близким к КТР материала наружной трубы. Полученное соединение сохраняет прочность и герметичность и после пайки, и после нагрева до 100°С, в то время как контрольные телескопические соединения тантала со сталью, паяные медью, разрушаются в процессе охлаждения после пайки 3 ил 7 СП с о (Л СП 10 VI ел