Способ получения биметаллических труб диффузионной сваркой Советский патент 1982 года по МПК B23K20/14 

t

Изобретение относится к трубной лромьшшенности, в частности, может быть использованс для получения биметаллических труб высокой точности с различным сочетанием слоев диффузионной сваркой.

Известен способ получения биметаллических труб-диффузионной сваркой, при котором.между коаксиально , собранными трубными заготовками создают вакуум, подвергают всестороннему сжатию и нагреву 1.

Недостатком данного способа является его сложность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения биметаллических труб диффузионной сваркой, при котором свариваемые трубные заготовки устанавливают коаксиально, совместно деформируют нагревают проходящим током . и затем сдавливают сжатым газом 21.

Недостатком известного способа является невозможность нагрева трубных заготовок с резко отличным электросопротивлением до необходимой температуры сварки и тем самым невозможность получения качественных биметаллических труб. Другим недостатком является расход материала, из-за того, что конць труб устанавливаемых в злектроконтактах не подвергаются нагреву и их приходится удалять.

Целью изобретения является получение биметаллических труб с наружным слоем из материала с малым электросопротивлением и уменьшение расхода материала,j

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения биметаллических труб диффузионной сваркой, при котором свариваемые трубные заготовки устанавливают коаксиально, совместно деформируют, нагревают проходящим током и сдавливают сжатым газом, в трубные заготовки соосно им через пористые торцовые, диэлектрические элементы предваритель но вводят, стержень с высоким электросопротивлением, и ток пропускают через этот стержень. На чертеже показана схема осуществления способа. Способ осуществляют следующим об разом. Трубные заготовки 1 и 2 из разно родных металлических материалов, один из которых имеет существенно меньшее электросопротивление, полученные, например, холодной прокаткой, после химической подготовки по верхности собирают коаксиально с зазором, а затем подвергают совмест ному волочению с плотной посадкой слоя на слой. Затем двухслойную ру обрезают по концам и заваривают меж трубный зазор по концам трубы. Посл дополнительной очистки наружной и внутренней поверхности и торцовых швов соосно с трубными заготовками устанавливают стержень 3 с высоким электросопротивлением с помощью пор тых диэлектрических торцовых элементов 4, размещаемых в. концах двух Слойной трубы. Стержень с размещенными на нем трубными заготовками ус танавливают в электроконтакты, вокр них создают повышенное.давление защитного газа Р (пространство, ограниченное на чертеже пунктирной линией) , причем газ по пористым каналам в даэлектрических элементах заполняет полость внутренней трубной заготовки, обеспечивая то же давление, что и снаружи, и нагревают стержень пропусканием тока от источника питания 5. От стержня нагревается двухслойная труба из заго товок, прочность слоев в процессе нагрева уменьшается и указывается д .статочно малой для того, чтобы давлением газа прижать заготовки 1 и 2 одну к другой. При температурах актийного протекания диффузионных процессов под воздействием давления заготовки соединяются между собой, образуя биметаллическую трубу. В процессе сварки заготовки по всей длине нагреты равномерно, так как пористые элементы по концам заготовок предотвращают активный обмен на гретого газа в полости внутренней заготовки с более холодным газом снаружи, препятствуя тем самым под стуживанию .концов заготовок. По истечении необходимой для сварки вы.держки времени под давлением подачу тока к стержню прекращают, труба остывает до температуры, безопасной с точки зрения окисления ее поверхности, затем давление газа снижают до атмосферного и готовую трубу извлекают из контактов. Применение стержня с высоким электросопротивлением для нагрева трубных заготовок позволяет нагревать заготовки независимо от электросопротивления их материала. При нагреве стержня в области температур, когда отсутствует излучение, за счет теплопроводности через сжатый газ нагреется внутренняя трубная заготовка, а от него и наружная. По мере повышения температуры стержняj он начинает греть внутреннюю заготовку не только за счет теплопроводности, но и излучением. Нагрев наружной заготовки продолжает осуществляться за счет теплопроводности и несколько отстает от нагрева внутренней. Дальнейший разогрев внутренней заготовки до температуры, когда она начинает сама активно излучать тепло, приводит к тому, что наружная заготовка нагревается не только за счет теплопроводности, но и излучения. Температуры заготовок выравниваются и достигают уровня, при котором под воздействием сдавливания заготовок сжатым Газом они свариваются между собой. Применение пористых диэлектрических элементов, которые при создании давления газа вокруг трубы не препятствуют его проникновению через пористые каналы в полость внутренней заготовки для обеспечения эффекта сдавливания стенок между со.бой и в то же время предотвращают активный обмен газа, находящегося в полости внутренней заготовки с газом, окружающим трубу, позволяет исключить подстуживание концов трубных заготовок и тем самым достигает.ся экономия металла. I Пример. Изготавливают би Металлическую рубу, состоящую из наружной трубной заготовки (медь МЗР) и В1 тренней (сталь ЗбНХТЮ).. Трубные заготовки после химической обработки собирают коаксиально и подвергают совместному деформированию для обеспечения плотной посадки слоев. Затем двухслойную трубу обрезают по концам, а торцы трубных заготовок заваривают по периметру дуговой сварки, герметизируя пространство между трубными заготовками. После дополнительной очистки свариваемых поверхностей соосно с трубнымизаготовками устанавливают стержень из материала с высоким электросопротивлением (сплав 08Х15Н60) на пористых диэлектрических прокладках из шамота, размещаемых на концах трубной заготовки. Концы стержня устанавливают в электроконтактах, вокруг трубной заготовки создают повышенное давление защитного газа и производят нагрев трубной заготовки, пропуская ток через стержень, при 940-950°С произв1эдят изотермическую выдержку, обеспечивая сварку трубных заготовок. После сварки полученную биметаллическую трубу охлаждают и подвергают даль нейшей обработке.

Использование изобретения позволяет получать биметаллические трубы широкого ассортимента и экономить металл.Формула изобретения

Способ получения биметаллических труб диффузионной сваркой, при котором свариваемые трубные заготовки устанавливают коаксиально, совместно деформируют, нагревают проходящим током и сдавливают сжатьлм газом, отличающийся тем, что, с целью получения биметаллических труб с наружным слоем из материала с малым электросопротивле1о ем и уменьшения расхода материала, в трубные заготовки соосно им через пористые торцовые диэлектрические элементы предварительно вводят стержень с высоким электросопротивлением, и ток пропускают через этот стержень.

Источники информации, принятые- во внимание при экспертизе

1.Биметаллические трубы. М., Металлургия, 1974, .с. 114.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 460145, кл. В 23 К 19/00, 09.04.73 (прототип).