Способ изготовления диффузионной сваркой биметаллических сосудов Советский патент 1993 года по МПК B23K20/00 

Изобретение относится к способам диффузионной сварки и может быть использовано для изготовления обечаек, корпусов сосудов, аппаратов и других биметаллических изделий в различных отраслях машиностроения.

Цель изобретения - повышение качества сварного соединения.

Сущность изобретения поясняется циклограммами (фиг. 1-4).

На фиг. 1 показана циклограмма известного способа проведения технологического процесса вакуумно-диффузионной сварки; на фиг. 2 - циклограмма предлагаемого способа; на фиг. 3 - пример циклограммы конкретного технологического процесса; на фиг. 4 - изменение формы технологической рубашки после воздействия давлением РПр.

На фиг. 4 показаны технологическая рубашка 1, герметизирующая сборку 2, состо ящую из обечайки и плакирующего слоя, созданием вакуума в вакуумном пространстве 3.

Способ осуществляют следующим образом.

Подготовленную к сварке сборку с установленной технологической рубашкой размещают в компрессионной печи, герметизируют и начинают процесс вакуум- но-диффузионной сварки.

Согласно известному способу (фиг. 1) технологический процесс можно расчленить на три стадии, характеризующиеся определенным временем их осуществления: 71 - выход на режимы сварки (Тсв. Рев, Рсвост); та - диффузионная сварка; гз - приведение параметров к исходным значениям.

%4

чо

3

О1

В соответствии с предлагаемым способом проведения диффузионной сварки (фиг. 2) на стадии выхода параметров процесса на режим сварки п создают предварительное давление в печи РПр, причем начало этого технологического приема соответствует моменту достижения остаточного давления в сборке нижнего предела рабочего диапазона применяемого течеискателя. Это позволяет своевременно зафиксировать нарушения герметичности.

Величина Рпр должна быть не меньше рабочего давления Рев. но не больше допускаемого давления в печи по условиям обеспечения ее прочности, т.е.

Рев, где Рев-давление сварки, МПа;

Кп - коэффициент допускаемой перегрузки печи.

Величина коэффициента перегрузки печи для конструкций печей, применяемых для проведения процесса диффузионной сварки, равняется: . Кп (1,02-1,05).

Время выдержки сборки гпр при предварительном давлении Рпр определяют из условия инерционности вакуумной системы, которая определена опытным путем и равняется:

Гпр (0,05-0,1)гсв.

После осуществления необходимой выдержки давление снижают до атмосферного м продолжают технологический процесс.

Проведение данного технологического приема в период выхода параметров сварки на рабочие режимы 1 позволяет обнаружить и своевременно устранить разгерметизацию технологической рубашки, которая происходит из-за ее разрушения, до начала нагрева (фиг. 2). В противном случае (фиг. 1) нарушение герметизации сборки в процессе нагрева или в процессе сварки приводит к окислению свариваемых поверхностей и, как следствие, к необходимости повторной подготовки поверхностей к сварке.

Предварительное обжатие технологиче- ской рубашки 1 (фиг. 4) давлением Рпр обеспечивает также придание ей формы сопрягаемой поверхности обечайки 2 за счет пластической деформации и, как следствие, сокращает объем вакуумного пространства 3.

Следует также отметить, что предварительное обжатие сборки не увеличивает время всего технологического цикла, т.е. ri +T2 +гз const,

Пример конкретного выполнения технологического процесса диффузионной свар- . ки биметаллической (сталь + медь) обечайки диаметром 1000 мм/высотой 1500 мм, толщиной стенки 28 мм с использованием

стальной технологической рубашки толщиной 2 мм показан на циклограмме (фиг. 3). Величина предварительного давления составляла 4 МПа при давлении сварки 3,9 МПа, а Гпр 20 мин при Тсв 285 мин.

Таким образом, проведение технологического процесса по предлагаемому способу позволяет повысить качество диффузионной сварки обечаек за счет сохранения герметичности технологической

рубашки в течение всего процесса сварки и снизить общую трудоемкость изделий путем устранения необходимых повторных подготовительных операций. .

Ф о рмула изобретения

Способ изготовления диффузионной сваркой биметаллических сосудов, при котором внутрь обечайки устанавливают плакирующий слой, затем размещают

технологическую рубашку, герметизируют их кромки, создают между свариваемыми поверхностями обечайки и плакирующего слоя вакуум, сборку размещают в компрессионной печи, нагревают до температуры

сварки, сдавливают давлением газа, подаваемого в печь, и осуществляют изотермическую выдержку,отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, перед нагревом сборку предва

рительно сдавливают усилием, равным (1,02-1,05) усилия сварки, в течение времени, равного 0,05-0,1, времени сварки.

Фиь.Ъ

Я

акуум

Рост

Изобретение относится к способам диффузионной сварки и может быть использовано для изготовления обечаек, корпусов Сосудов, аппаратов и других биметаллических изделий в различных отраслях машиностроения. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения. Способ осуществляют следующим образом. Внутри обечайки устанавливают плакирующий слой, затем размещают технологическую рубашку, герметизируют их кромки, создают между свариваемыми поверхностями обечайки и плакирующего слоя вакуум, сборку размещают в компрессионной печи, нагревают до температуры сварки, сдавливают под давлением газа, подаваемого в печь, и осуществляют изотермическую выдержку. Дополнительно перед нагревом сборку сдавливают усилием, равным (1,02- 1,05) усилия сварки, в течение времени, равного (0,05-0,1) времени сварки. Благодаря этому сохраняется герметичность техноло- тической рубашки. 4 ил.

Фиг. 4