SU1556848A2 - Установка дл получени биметаллических труб диффузионной сваркой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  диффузионной сварки и может быть использовано дл  получени  биметаллических труб в металлургической промышленности. Цель изобретени  - повышение качества соединени  и снижение расхода металла путем обеспечени  равномерного нагрева свариваемых труб. Устройства содержит герметичную камеру, в которой на диэлектрических опорах расположены два жестких токопровода, контакт одного из которых установлен с возможностью перемещени , нат жное устройство, систему вакуумировани  и подачи инертного газа, источник электроконтактного нагрева. Герметична  камера снабжена двум  вертикальными колоннами. Контакт второго токопровода установлен неподвижно. Подвижный контакт снабжен изолирующими упорами (в диэлектрической опоре выполнен паз) и гибко св зан с соответствующим токопроводом. Контакты выполнены в виде вертикальных цилиндров с разъемом, лежащим в одной плоскости с ос ми вертикальных колонн. Нагрев под сварку в установке производ т пр мым пропусканием тока через двухслойную заготовку, установленную в подвижном и неподвижном контактах. На рассто нии от контактов, равном 1,5-3,5 ее диаметра, камера выполнена с теплоизол цией, что позвол ет снизить тепловые потери и обеспечить равномерный нагрев трубных заготовок, благодар  чему уменьшаютс  краевые дефекты. 3 ил.

Description

ел

СП

С&

Изобретение относитс  к оборудованию дл  диффузионной сварки, может быть использовано дл  получени  биметаллических труб в металлургической промышленности и  вл етс  дополнительным к основному по авт. гв. № 694325.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества соединени  и снижение расхода металла путем обеспечени  равномерного нагрева свариваемых труб.

На фиг. 1 изображена установка дл  получени  биметаллических труб; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I фиг. 1.

Установка содержит горизонтальную герметичную камеру 1 (фиг. 1 и 2) с кожухом 2 вод ного охлаждени , вертикальные цилиндрические колонны 3 и 4, расположенные по ее концам. В вертикальной колонне 3 расположен токопровод 5 с неподвижным контактом 6, а в колонне 4 - токопровод 7 с гибкой шиной 8 и подвижным контактом 9. Оба токопровода выход т из колонн через уплотнени  10, размещенные во фланцах 11 и регулируемые втулками 12.

- На одном конце горизонтальной камеры установлен уплотн емый лючок 13 дл 

00

NJ

загрузки двухслойных заготовок и выгрузки сваренных биметаллических труб. На другом конце горизонтальной камеры размещен уплотн емый лючок 15 (фиг. 3) дл  обслуживани  пружинного нат жного устройства . В горизонтальной камере на рассто нии 1,5-3,5 ее диаметра от контактов 6 и 9 расположены участки тепловой изол ции 14. В лючке 13 смонтирована термопара 16 с уплотнением 17, соединенна  с вторичным прибором 18 дл  замера температуры трубы.

Оба сборных контакта 6 и 9-установлены на основании 19, выполненном из диэлектрика.

На подвижном контакте 9 в местах его возможного касани  с вертикальной колонной 4 при перемещении в процессе удлинени  трубы-за готовки закреплены диэлектрические упоры 20. На стенках вертикальной колонны 4 в зоне расположени  гибкой шины 8 размещены диэлектрические экраны 21. Узел вакуумировани  установки служит дл  откачки воздуха и содержит вакуумный насос 22 с электродвигателем 23, отвод щий трубопровод 24 и запорный вентиль 25.

Узел подачи инертного газа обеспечивает защиту свариваемых труб от окислени  при нагреве и содержит емкость 26 с инертным газом, компрессор 27 высокого давлени , вентиль 28, подвод щий трубопровод 29, манометр 30 и вентиль 31 сброса давлени .

Электропитание установки осуществл етс  с помощью регулируемого трансформатора 32.

Болты 33 и гайки 34 (фиг. 2) служат дл  зажима трубы-заготовки между половинками сборных медных контактов и разведени  контактов при извлечении сваренной трубы, а уплотн емые крышки 35 - дл  доступа к болтам 33 и гайкам 34.

Разъем сборного контакта совпадает с осью вертикальных колонн, а ось паза под установку трубы-заготовки, выполненного в каждой половинке контакта, совпадает с осью горизонтальной камеры, что гарантирует определенное положение контактов , создает услови  теплоотвода от стенок горизонтальной камеры.

В диэлектрическом основании 19 под подвижным контактом 9 выполнен паз, по которому контакт движетс  в процессе нагрева и св занного с этим удлинени  трубы-заготовки. Паз предотвращает возможность случайного смещени  контакта 9 в сторону.

Контакты 6 и 9 занимают почти все поперечное сечение вертикальных колонн (контакт 9 с учетом перемещени  при нагреве трубы), они достаточно массивны, что позвол ет отказатьс  от вод ного охлаждени  контактов.

Нат жное устройство (фиг. 3) обеспечивает перемещение подвижного контакта 9 по мере нагрева и удлинени  трубы-заготовки , не дава  последней провисать.

Контакт 9 и труба-заготовка резьбовым стержнем 36 св заны с нат жной пружиной 37. Элекроизол ци  обеспечиваетс  диэлектрическими втулками 38-40. Втулка 30  вл етс  упором дл  пружины и фиксирована от смещений винтом 41, вверну0 тым в корпус 42 нат жного устройства через герметичный лючок 43.

Установка работает следующим образом. Загрузку трубной заготовки 44 осуществл ют при обесточенной установке и

g сн том лючке 13.

Герметизированную по торцам (например , сваркой или специальным высокотемпературным герметиком) двухслойную трубу-за готовку 44 ввод т в горизонтальную камеру 1 через отверстие, закрывае0 мое лючком 13, и устанавливают в контакты 6 и 9. Через лючки 35 трубы- заготовки с помощью специальных ключей зажимаютс  в контактах. Устанавливают на место лючки 35 и 13 и монтиГ руют в последнем термопару 16 так, чтобы ее спай вошел в трубную заготовку и обеспечил измерение температуры внутренней поверхности.

С помощью узла вакуумировани  (22- 25) производ т откачку воздуха из полости

0 установки, а затем внутрь камеры при помощи узла подачи инертного газа (26-29) подают инертный газ под давлением 3- 10 МПа в зависимости от свариваемых материалов. Необходимо учитывать, что в процессе обработки трубы при разогреве

5 давление газа увеличиваетс  в 1,5-2,0 раза.

При достижении в камере заданного давлени  пр мым пропусканием тока нагревают смонтированную в контактах 6 и 9

0 трубу-за готовку. Удлинение трубы при нагреве компенсируетс  нат жным устройством, которое с помощью предварительно сжатой нат жной пружины 37 через резьбовой стержень 36 перемещает подвижный контакт 9.

5 За счет тепловыделени  при прохождении по трубе электрического тока труба- заготовка нагреваетс  до температуры диффузионной сварки. Температура по длине трубы поддерживаетс  на одном уровне, при этом концевые участки трубы за

0 счет экранировани  корпуса теплоизол цией имеют температуру не ниже минимально допустимой дл  получени  прочного соединени  слоев. В процессе нагрева газ высокого давлени , наход щийс  в камере , воздействует на наружную поверхность внешней трубной заготовки и на внутреннюю поверхность внутренней трубной заготовки, сдавливает их, в результате чего осуществл етс  диффузионна  сварка.

5

1556848

56

Конкретные параметры технологического качество соединени , и снизить расход процесса завис т от размеров и материала металла путем уменьшени  отходов, свариваемых заготовок.При увеличении участков теплоизол ции

более 3,5 диаметров камеры наблюдаетс 

По завершении процесса сварки источ- 5 значительное сокращение энергопотреблени  ник тока - регулируемый трансформатор с одновременным перегревом теплоизолирог т гванных участков трубы, превышающих

рассто ние, равное 3,5 диаметров камеры от контакта. Перегрев приводит к - росту зерна более максимально допустимого уров32 - отключают, давление в установке довод т до атмосферного перекачкой газа в емкость 26 или выпуском его через вентиль 31 в атмосферу (в зависимости

от степени загр знени ) открывают лючки 10 н , равного 5 баллам, и разбросу свойств 13 и 35, через последние развод т кон- по длине трубы. Величина теплоизолиро- такты и извлекают сваренную биметаллическую трубу из установки.

ванных участков менее 1,5 диаметра камеры приводит к образованию зон низкой температуры и локальному ухудшению прочности сварки, что в итоге не позвованных участков менее 1,5 диаметра камеры приводит к образованию зон низкой температуры и локальному ухудшению прочности сварки, что в итоге не позвол ет снизить потери металла в обрезь.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Установка дл  получени  биметаллиПри нагреве и выдержке при посто нной температуре тепловые потери концевых участков трубы, экранированных от корпуса , снижаютс , что позвол ет повысить температуру этих участков и одновременно снизить тепловые потери. Таким образом , температура по длине трубы вырав- 20 ческих труб диффузионной сваркой по авт. ниваетс , вли ние естественной конвекции св. № 694325, отличающа с  тем, что, с в вертикальных колоннах на теплопотери целью повышени  качества соединени  и концевых участков компенсируетс  уменьше- снижени  расхода металла путем обес- нием тепловых потерь к корпусу герметич-печени  равномерного нагрева свариваемых

   ной камеры и уровень потерь тепла в -с труб на рассто нии от контактов 1,5-3,5 ее

   центральной части и концевых участках выравниваетс , что позвол ет повысить

   диаметра, камера выполнена с теплоизол цией .

   /

   9 Г1 а

   АФм.1

   н , равного 5 баллам, и разбросу свойств по длине трубы. Величина теплоизолиро-

   ванных участков менее 1,5 диаметра камеры приводит к образованию зон низкой температуры и локальному ухудшению прочности сварки, что в итоге не позвол ет снизить потери металла в обрезь.

   Формула изобретени  Установка дл  получени  биметаллических труб диффузионной сваркой по авт. св. № 694325, отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества соединени  и снижени  расхода металла путем обес- печени  равномерного нагрева свариваемых

   диаметра, камера выполнена с теплоизол цией .

   z

   Фиг.З

   Ч- 7

   Ј/«

   jlSpaGambiea- ена  nrtpySa

   Л

   LJ