Способ изготовления многослойной обечайки с патрубками Советский патент 1981 года по МПК B21D51/24 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙ ОБЕЧАЙКИ С ПАТРУБКАМИ

Изобретение относится к химическому н энергетическому машиностроеиюо, в частности к изготовлению ьлногослойных сосудов и реакторов высокого давления н может быть испояьзовано при изготовлении крупкогабартпиых химических сосудов и ядерных реакторов в мко гослойном исполнении. Известен способ изготовления многослойной обечайки, при котором монометаллический патрубок вваривают в многослойный корпус |tJ Недостаток этого способа заключается в том, что сварное соединение монолитного патрубка с многослойной обечайкой имеет значительно большую жесткость, чем сам многослойный корпус. При повышении давления в сосуде отдельные слои корпуса испытывают дополнительные изгибающие моменты, отрицательно влияющие на несущую способность соединения что снижает надежность сосуда в целом. Известен также способ изготовления обечайки с цельноштам гованными патрубками, включающий конку и раскатку обечайки из слтка, предварительную механическую обработку, вырезку отверстиГ|. отбортовку патрубков С калибровкой и правкой, термообработку, окончательную механическую обработку обечайки и патрубков 2. Недостатком указанного способа является то, что он требует спе даалы1ых крупногабаритных слитков, применения прессов большей мощности и большего объе.ма механическЬй обрвботки, что значительно повьпиает себестоимост изготовления обечайки. Кроме того, при расковке, раскатке слитка в отбортовкс отверстия нарушается С 1лоигаость метатша, появляется возможность возникновения мшсротрещик и этнм обусловлена необходапиость осуществления трудоемкого контроля сосуда (сплошной ультразвук) . Надежность монолита по сравнению с многослоем значительно ниже, поскольку появившаяся трещина не локализуется, а распространяется сразу на всю толщину стенки, что приводит к глобальному разрушению сосуда. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ изготовления многослойной обечайки с патрубками, включающий операции: 3 деформирования заготовок по радиусу кривизны обечайки, набора заготовок в многослойный пакет, образования в заготовках отверстий диаметром, соответствующим диаметру борта много слойного патрубка, и послойной вварки патрубк в каждую заготовку пакета 3. Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает необходимую, прочность и надежность многослойного сосуда в целом, так как при изготовлении сосуда не устраняются мсжслойиые зазоры между бортами многослойного патрубка по толщине обечайки. Кроме того, в известном способе отверстия под борт многослойного патрубка образуют в многослойной цилиндрической обечайке по весьма сложной пространственной кривой второго порядка. Произвести такую многоступенчатую по числу слоев вырезку отверстия без повреждения нижележаидего слоя любым промышленным методом практически невозможно. Больщое количество сварных угловых швов, расположенных в одной плоскости, также снижает прошюсть сосуда, так как угловой шов является концентратором напряжений. Цель изобретения - повышение прочности и надежности обечайки путем исключения межслойных зазоров, а также упрощение техиоло1ии изготовления. Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления ш огослойной обечайки с патрубкамН; включающем операции деформирования заготовок ПС ра;диусу кривизны, обечайки, набора заготовок в многослойный пакет, образова . ния в заготовках отверстий диаметром, соответствующим диаметру борта многослойного патрубка, и послойной вварки патрубка в каждую заготовку naKeta, в качестве заготовок используют листовой материал, а деформирование заготовок по радиусу кривизны обечайки осущест вляют после вварки многослойного патрубка. На фиг. 1 изображена обечайка с патрубками, общий вид; на фиг. 2 - пакет листовых заготовок с вырезанными в них отверстиями для вварки патрубков; на фиг. 3 - многослойный патрубок до его вварки в заготовки; на фиг. 4 - вварка многослойного патрубк в первый (внутреннш) слой заготовки; на фиг. 5 -- то же, последний слой заготовки; на фиг. 6 - штамповка многослойного пакета с вваренными в него патрубками по радиусу кривизны с одновременной кагшбровкой я уплотнением слоев патрубка. Способ осуществляют следующим образом. Из листовых заготовок I набирают многослойный пакет, по толщине и числу слоев ссютветствующ га толидине и числу слоев мко1-ослойного корпуса, вырезают в них отверстия а диаметром, соответствующим диаметру борта 2 многослойного патрубка 3. Производят механическую обработку борта 2 патрубка с получением послойных концентрических ступенчатых выступов 4; количество выступов и их высота И соответствуют тол1дине и числу слоев. Производят вварку в плоскую листовую заготовку внутреннего (первого) слоя пакета. Шов кoнтpoлIipyют, устраняют дефекты и зачищают с наружной стороны. Затем производят вварку патрубка во второй слой плоской листовой заготовки пакета. IlIoB контролируют и зачищают с наружной стороны. Аналогичные операции по вварке патрубков производят в третий, четвертый и последующие слои листовых заготовок, пока не будет набрано необходимое кол {чество слоев. Полученный листовой пакет с вваренным в него многослойным патрубком нагревают в термической печи и штампуют по радиусу кривизны сосуда. При зтом производят одновременно калибровку и уплотнение слоев патрубка. После механической обработки продольных кромок отщтампованных пакетов их сваривают разнесенными швамн в обечайку. Использование изобретения позво;юет удешевить изготовление крупногабаритного многослойного сосуда за счет отказа от обработки крупногабаритных слитков на прессах бачьщой мощности и снижения объема механической обработки. Кроме того, резко повышается надежность сосудов в эксплуатации, так как при этом основную нагрузку несет первый слой, а ос1альные его бандажируют. Трещина, появившаяся в одном из слоев, локализуется и получение сигаала с помо1Ш)Ю контрольных отверстий позволяет отключить вовремя сосуд и искточитъ аварийную ситуащво. Формула изобретения Способ изготовления многослойной обечайки с патрубками, включающий операции деформирования заготовок по радиусу кривизны обечайкк, набора заготовок в многослойный пакет, образования в заготовках отверстий Д1{аметром, соответствующим диаметру борта многослойного патрубка, и послойной вварки патрубка в каждую заготовку пакета, отличающийс я тем, что, с целые повышения проедости и надежности обечайки путем исключения межслойных зазоров, а также упрощешся технологии изготовления, в качестве заготовок используют листовой материал, а деформирование заготовок по радиусу кривизны обечайки осуществляют после вварки многослойного патрубка. Источники информащш, пр1шятые во внимание при экспертизе 1. Патент США N 3604587, кл. 220--3. 1971. 5 2. Прогрессивные технологические процессы в машиностроении. Путеводитель ко ВДНХ. ЦНИЙТМаш, 1975, с. 34-36., 893351« 3. Авторское свидетельство СССР „о заявке N« 2745771/25-27 кл В 2 П 22.01.79. «« В 21 D 51/24.

cpug.2

X2ZZZZ V слоа

. l CJfOi/

f cffau