Способ изготовления сильфонов Советский патент 1979 года по МПК G01L7/06 

Изобретение относится к области упругих чувствительных элементов, в частности СИЛЬФОНОВ, преобразующих изменение давления или температуры в перемещение или усилие.

В настоящее время технология изготовления СИЛЬФОНОВ известна 1.

Известен способ изготовления однослойных измерительных сильфонов, который является наиболее близким к предлагаемому, по которому одним из известных способов (прокаткой, вытяжкой, раскаткой или комбинированными способами) получают трубку-заготовку, накатывают на ней кольцевые канавки, формуют сильфон и проводят его термостабилизацию и химобработку 2.

При вытяжке, раскатке или прокатке в трубке возникают продольные микротрещины, которые выявляются при формовке - у сформованного сильфона образуется разрыв стенки на верщине вдоль оси. Но более опасны скрытые микротрещины, которые выявляются только в процессе эксплуатации изделия с сильфоном. Это в основном поперечные микротрещины, возникающие при

вытяжке, раскатке трубЪк-заготовок, накатке кольцевых канавок на трубке и формовке СИЛЬФОНОВ. При нагружении таких сильфонов циклическим переменным или статическим ходом, или давлением (или комбинацией их) микротрещины развиваются в мелкие и глубокие трещины, доходящие до сквозных. Сильфоны теряют герметичность раньше гарантийного ресурса, заложенного в нормодокументах на них (стандартных, те.хнических условиях, нормалях и т. д.). Как правило, подтвержденное теоретическими и экспериментальными работами, даже в идеальном сильфоне (сильфоне с правильными геометрическими размерами и без начальных дефектов и микротрещин) при эксплуатации развиваются в основном на вершинах и впадинах кольцевые микротрещины. Вследствие воздействия внутренних напряжений и усталости металла при длительной эксплуатации они переходят в трещины и сквозные микротрещины. Особенно это заметно проявляется.на толстостенных снльфонах (толщины стенок 0,16; 0,20; 0.25 лм и более). Таким образом, сильфоны, изготавливаемые известным способом, обладают недостаточной циклопрочностью и малой надежностью.

По предлагаемому способу трубку-заготовку или сильфон подвергают электроимпульсной тепловой обработке путем пропускания вдоль оси трубки или сильфоне импульса тока плотностью не менее 20а/мм. Импульс тока, проходя вдоль оси трубы, тормозит рост кольцевых и винтообразных микротрещин, возникших при вытяжке или раскатке труб. Эффект объясняется тем, что импульс тока, проходя через эти трещины перпендикулярно, оплавляет края и фронт (линию) распространения их, останавливает рост трещин вглубь и вширь. На краях и по фронту распространения микротрещин образуются микрократеры, которые перераспределяют внутренние напряжения в сильфоне и повышают его стойкость к разрушению.

Предлагаемый способ увеличивает циклопрочность сильфонов в два-три раза. Используя данный способ, можно увеличить минимально гарантированную величину циклопрочности и повысить общую надежность сильфонов и манометрических приборов с ними. Предлагаемый способ может быть использован для электротоковой обработки труб из различных сплавов (как стальных, так и цветных). В зависимости от материала и типоразмера труб и последующих их деформационных и стабилизирующих операций используют импульсы тока с плотностью от 20 до 4000 а/мм . В некоторых случаях целесообразно производить ударную электроимпульсную тепловую обработку уже сформованных «сырых сильфонов до их термостабилизации. Хорошие результаты Локазал предлагаемый способ на трубах и сильфонах из дисперсионно-твердеющих никелевых сплавов 36НХТЮ и 36НХТЮМ. Способ может быть успешно применен для манометровых труб по ТУ 14-3-379-75, предназначенных для изготовления манометрических трубчатых пружин. Способ может быть применен на всех стадиях производства труб и сильфонов. Предлагаемый способ можно использовать также собственно и для труб, устанавливаемых в ответственных изделиях и работаюших при повышенных давлениях и температурах и коррозионно-активных средах.

Формула изобретения

Способ изготовления сильфонов, включающий получение трубки-заготовки, накатку Кольцевых канавок, формовку, термостабилизацию и химобработку, отличающийся тем, что, с целью повышения циклопрочности и надежности сильфонов, трубку-заготовку или сильфон подвергают электроимпульсной тепловой обработке путем пропускания вдоль оси трубки или сильфона импульса тока плотностью не менее 20 а/мм 2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Бурцев К. Н. Металлические сильфоны, М., 1963, с. 83.

2.Способ изготовления сильфонов по ГОСТу 21482-76.