RU1772643C

RU1772643C - Method of manufacturing permeable article

Info

Publication number: RU1772643C
Application number: SU904868211A
Authority: RU
Inventors: Лев Иванович Бударин; Виктор Кимович Бухтияров; Валерий Людвикович Куцевич; Александр Васильевич Шульженко; Наталья Андреевна Сидорова
Original assignee: Институт Физической Химии Им.Л.В.Писаржевского
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1992-10-30

Abstract

Изобретение относитс к испытани м на герметичность и может быть использовано дл контрол суммарной негерметичности изделий, заполненных контрольными жидкост ми, в том числе труднолетучими. Цель изобретени - повышение чувствительности и сокращение расхода технологической жидкости. Изделие заполн ют контрольной жидкостью, создают вокруг него объем накоплени , который заполн ют технологической жидкостью, в качестве которой используют жидкость с температурой кипени ниже, чем у контрольной жидкости. Повышают давление в изделии, нагревают технологическую жидкость до температуры, превышающей температуру кипени , а температуру издели поддерживают ниже температуры конденсации технологической жидкости, после выдержки пары технологической жидкости вместе с проникшими через микродефекты парами контрольной жидкости конденсируют, определ ют количество контрольной жидкости в растворе и суд т о герметичности издели . 3 з.п.ф-лы. (Л СThe invention relates to leak tests and can be used to control the total leakage of articles filled with control liquids, including non-volatile ones. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and reduce the consumption of process fluid. The product is filled with a control liquid, an accumulation volume is created around it, which is filled with a process liquid, which is a liquid with a boiling point lower than that of a control liquid. The pressure in the product is increased, the process fluid is heated to a temperature exceeding the boiling point, and the product temperature is kept below the condensation temperature of the process fluid, after the steam of the process fluid is soaked, the control fluid is condensed together with the vapor of the control fluid that has penetrated the microdefects, the amount of the control fluid in the solution is determined and the temperature is measured. about the tightness of the product. 3 C.p. (L C

Description

Изобретение относитс к технологии изготовлени проницаемых элементов, предназначенных дл имитации сквозных дефектов конструкций из активных металлов и сплавов. Такие элементы могут быть использованы в заводских лаборатори х и научно-исследовательских учреждени х при разработке технологических процессов контрол герметичности изделий, изготовленных из таких конструкционных материалов , а также при исследовании факторов, вли ющих на качество контрол .The invention relates to a technology for the manufacture of permeable elements designed to simulate through defects in structures of active metals and alloys. Such elements can be used in factory laboratories and research institutions in the development of technological processes for checking the tightness of products made from such structural materials, as well as in the study of factors affecting the quality of control.

Наиболее часто в качестве проницаемых элементов-имитаторов используют оптически прозрачные капил/ ры, химически инертные по отношению к заполн ющим их средам, которые изготавливают выт жкой стекл нных трубок в процессе их разогрева.Most often, optically transparent capillaries that are chemically inert with respect to their filling media, which are made by drawing glass tubes during their heating, are used as permeable imitating elements.

Такой подход допустим при моделировании поведени технологических сред или дефектоскопических материалов в микроканалах сквозных дефектов, когда взаимодействием между этими материалами и стенками каналов можно пренебречь, то есть в случа х химической инертности реальных конструкционных материалов по отношению к технологическим средам и дефектоскопическим материалам.Such an approach is valid for modeling the behavior of process media or flaw materials in microchannels of through defects, when the interaction between these materials and channel walls can be neglected, i.e. in cases of chemical inertness of real structural materials with respect to process fluids and flaw materials.

Однако в рамках такой модели не представл етс возможным предсказать особенности поведени веществ в каналах дефектов из активных металлов и сплавов, способных участвовать во взаимодействи х . Поэтому задача создани проницаемых элементов-имитаторов сквозных дефектов в издели х, изготовленных из активных конVI VIHowever, within the framework of such a model, it is not possible to predict the behavior of substances in the channels of defects of active metals and alloys capable of participating in interactions. Therefore, the task of creating permeable elements imitating end-to-end defects in products made of active compounds VI VI

ГОGO

оabout

4 СО4 CO

струкционных материалов, весьма актуальна .structural materials, very relevant.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту способ изготовлени проницаемых элементов, который включает нагрев заготовки со сквозным цилиндрическим отверстием и осаждение на стенки отверсти сло металла при продувке отверсти газом. В качестве источника металла используют ме- таллоорганическое соединение, разлагающеес при нагреве.Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a method of manufacturing permeable elements, which comprises heating a workpiece with a through cylindrical hole and depositing a metal layer on the walls of the hole by blowing the hole with gas. An organometallic compound that decomposes upon heating is used as a metal source.

Полученные таким образом проницаемые элементы могут быть использованы ис- ключительно дл имитации сквозных дефектов конструкций из чистых металлов, что существенно сокращает технологические ВОЗМОЖНОСТИ.The permeable elements thus obtained can be used solely to simulate the through defects of structures made of pure metals, which significantly reduces the technological OPPORTUNITIES.

Цель изобретени - расширение технологических возможностей путем обеспечени использовани в качестве металла конструкционных сплавов.The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by ensuring the use of structural alloys as metal.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе изготовлени проницаемого элемента , заключающемс в том, что нагревают заготовку с цилиндрическим отверстием и осаждают на стенки отверсти слой металла , продува это отверстие газом, согласно изобретению, используют заготовку в виде трубки из тугоплавкого стекла, а осаждение металла на стенках отверсти осуществл ют путем введени в отверстие стержн из конструкционного сплава и нагрева заготовки до температуры плавлени сплава, продувку отверсти осуществл ют импульс- но инертным по отношению к сплаву газом до растекани расплава по стенкам отверсти , и после растекани расплава нагревают металлизированный участок заготовки до температуры перехода стекла в пластичное состо ние, прекращают продувку и отт гивают металлизированный участок трубки до достижени заданной пропускной способное™ элемента.The goal is achieved in that in the method of manufacturing a permeable element, which consists in heating a preform with a cylindrical hole and depositing a metal layer on the walls of the hole, blowing this hole with gas, according to the invention, use the preform in the form of a tube of refractory glass, and the deposition of metal on the walls of the hole is carried out by introducing a structural alloy rod into the hole and heating the workpiece to the melting point of the alloy, the hole is blown pulsedly inert about relative to the alloy melt flow gas to the walls of the holes, and then melt flow is heated preform to metalized portion glass transition temperature in a plastic state, purging was stopped and the tube is pulled metallized portion to achieve a given throughput ™ element.

Дополнительные отличи заключаютс в том, что перед введением стержн в отверстие заготовки отверстие продувают сухим инертным газом, а также в том, что используют стержень цилиндрической или полуцилиндрической формы.Further differences are that prior to introducing the rod into the preform hole, the hole is purged with dry inert gas, and also that a rod of cylindrical or semi-cylindrical shape is used.

Изобретение иллюстрируетс следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Изготовление проницаемых элементов- имитаторов сквозных дефектов, полностью металлизированных изнутри алюминиевым сплавом АМг 6, осуществл етс следующим образом.The manufacture of permeable elements imitating end-to-end defects completely metallized from the inside by the aluminum alloy AMg 6 is carried out as follows.

Исходными материалами дл получени таких проницаемых элементов могут служить отрезки трубок из тугоплавкого стеклаThe starting materials for the production of such permeable elements can be segments of tubes made of refractory glass

марки П-15(пирекс)с внутренним диаметром , например 3 мм, толщиной стенки 0,5 мм и длиной 50 мм, а также листовые образцы сплава марки АМгб толщиной, напримерgrade P-15 (pyrex) with an internal diameter of, for example, 3 mm, a wall thickness of 0.5 mm and a length of 50 mm, as well as sheet samples of an alloy of the AMgb brand thickness, for example

5 мм. Внутреннюю поверхность трубок предварительно обезжиривают промывкой в ацетоне. Листы сплава разрезают на полоски длиной 15-20 мм и шириной около 5 мм, из которых путем механической обработки5 mm. The inner surface of the tubes is pre-degreased by washing in acetone. The alloy sheets are cut into strips 15-20 mm long and about 5 mm wide, of which by machining

0 изготавливают цилиндры длиной около 5 мм и диаметром около 2,8 мм.0 make cylinders with a length of about 5 mm and a diameter of about 2.8 mm.

Цилиндрический образец сплава размещают в средней части отрезка стекл нной трубки. При слабой продувке полости арго5 ном нагревают эту часть трубки в пламени газовой горелки до начала плавлени сплава (около 450 С). На врем плавлени сплава подачу газа прекращают, а по окончании процесса, когда уменьшающимс в объемеA cylindrical alloy sample is placed in the middle of a piece of glass tube. With a weak purge of the cavity with argon, this part of the tube is heated in the flame of a gas burner until the alloy melts (about 450 ° C). At the time of melting of the alloy, the gas supply is stopped, and at the end of the process, when decreasing in volume

0 расплавом лерекроетс канал стекл нной трубки, импульсно возобновл ют продувку канала трубки аргоном. При этом внутренн поверхность стекл нной трубки в направлении продувки полностьюWith the melt, the channel of the glass tube is cured, pulsing of the channel of the tube with argon is resumed in a pulsed manner. In this case, the inner surface of the glass tube in the purge direction is completely

5 покрываетс тонким слоем сплава АМг 6. Непрерывно продува полость трубки аргоном , нагревают ее металлизированный участок до температуры перехода стекла в пластичное состо ние (примерно ),5 is covered with a thin layer of AMg 6 alloy. Continuously purging the cavity of the tube with argon, heat its metallized portion to the temperature of glass transition to a plastic state (approximately),

0 после чего подачу газа прекращают, вывод т трубку из зоны нагрева и резко отт гивают расплавленный участок трубки со слоем сплава до получени капилл ра необходимых размеров. В результате получают0 after which the gas supply is stopped, the tube is withdrawn from the heating zone and the molten portion of the tube with the alloy layer is abruptly pulled back to the desired size capillary. The result is

5 длинный стекл нный капилл р, металлизированный изнутри слоем сплава в виде полого цилиндра, плотно прилегающего к стенке стекл нного капилл ра.5 is a long glass capillary metallized from the inside with an alloy layer in the form of a hollow cylinder, which fits snugly against the wall of the glass capillary.

Полученный металлизированный капил0 л р разрезают на отрезки необходимой д и- ны (как правило, равной толщине конкретного издели - объекта контрол на герметичность), каждый из которых калибруют каким-либо известным методом. ПослеThe obtained metallized capillary 0 L p is cut into segments of the required bottom (as a rule, equal to the thickness of a particular product - an object for tightness control), each of which is calibrated by some known method. After

5 этого проницаемые элементы используют в качестве имитаторов сквозных дефектов при разработке технологических процессов контрол герметичности сварных конструкций из алюминиевого сплава марки АМгб.5 of this, permeable elements are used as imitators of end-to-end defects in the development of technological processes for checking the tightness of welded structures made of aluminum alloy grade AMgb.

0 Изготовление проницаемых элементов- имитаторов сквозных дефектов, частично металлизированных изнутри алюминиевым сплавом АМгЗ, осуществл етс следующим образом.0 The manufacture of permeable elements imitating end-to-end defects, partially metallized from the inside by the aluminum alloy AMgZ, is carried out as follows.

5 Исходными материалами дл получени таких проницаемых элементов могут служить отрезки трубок из стекла марки ДГ-2 тех же геометрических размеров и листовые образцы сплава марки АМгЗ (температура плавлени така же) такой же толщины. Отличие в подготовке образца сплава состоит в том, что механической обработкой полосок сплава получают полуцилиндры диаметром около 2,8 мм.5 The initial materials for the production of such permeable elements can be segments of DG-2 glass tubes of the same geometric dimensions and sheet samples of an AMgZ alloy (melting point the same) of the same thickness. The difference in the preparation of the alloy sample is that by machining the alloy strips, half-cylinders with a diameter of about 2.8 mm are obtained.

Полость стекл нной трубки продувают сухим инертным газом, например аргоном, после чего полуцилиндрический образец сплава размещают в средней части трубки и по вышеописанной методике металлизируют стенку канала трубки сплавом АМг 3. The cavity of the glass tube is purged with a dry inert gas, for example argon, after which a semi-cylindrical alloy sample is placed in the middle part of the tube and, by the above-described method, the channel wall of the tube is metallized with AMg 3 alloy.

Использование исходной формы сплава в виде полуцилиндра способствует тому, что в расплавленном состо нии сплав лишь частично перекрывает канал стекл нной трубки . Поэтому при импульсной продувке инертным газом полость трубки металлизируетс исключительно в нижней части (при горизонтальном расположении стекл нной трубки). Така форма сло сплава (в виде полого полуцилиндра) сохран етс как при нагреве металлизированного участка трубки до температуры перехода стекла в пластичное состо ние (примерно 635°С). так и при отт гивании расплав- -иного участка трубки.The use of the initial form of the alloy in the form of a half cylinder ensures that in the molten state the alloy only partially overlaps the channel of the glass tube. Therefore, when pulsed with an inert gas, the tube cavity is metallized exclusively in the lower part (with a horizontal arrangement of the glass tube). This shape of the alloy layer (in the form of a hollow half cylinder) is maintained as if the metallized section of the tube was heated to the temperature of the glass transitioning into a plastic state (about 635 ° C). and when pulling away the molten -th section of the tube.

После разделени на отрезки необходимой длины и калибровки каждого из отрезков , полученные проницаемые элементы-имитаторы сквозных дефектов с частично металлизированной сплавом АМгЗ внутренней поверхностью используют дл спектральных исследований кинетики и механизма взаимодействи стенок дефектов с дефектоскопическими материалами при разработке технологических процессов кон- трол герметичности сварных конструкций из сплава АМг 3.After dividing the required length into lengths and calibrating each of the segments, the obtained permeable imperfect elements-imperfections with a partially metallized AMgZ alloy inner surface are used for spectral studies of the kinetics and mechanism of interaction of the defect walls with defectoscopic materials when developing technological processes for tightness control of welded structures from AMg 3 alloy.

8 зависимости от марки конструкционных металлов или сплавов, из которых изготовлены объекты контрол на герметичность, проницаемые элементы дл отработки технологических процессов контрол могут быть также выполнены из различных алюминиевых, алюмомагниевых, магниевых и им подобных легких металлов или сплавов. В каждом конкретном случае материал стекл нной трубки-заготовки подбирают таким образом, чтобы температура перехода стекла в пластичное состо ние быDepending on the brand of structural metals or alloys from which the leak test objects are made, permeable elements for testing technological processes can also be made of various aluminum, aluminum-magnesium, magnesium and similar light metals or alloys. In each particular case, the material of the glass preform glass tube is selected so that the temperature of the glass transition to a plastic state

ла большей температуры плавлени выбранного металла или сплава.at a higher melting point of the selected metal or alloy.

Таким образом, предлагаемый способ изготовлени проницаемых элементов позвол ет получать элементы-имитаторы сквозных дефектов из реальных конструкционных металлов и сплавов. Использование же таких проницаемых элементов способствует разработке эффективных технологических процессов подготовки конструкций к испытани м на герметичность и процессов контрол герметичности конструкций .Thus, the proposed method for the manufacture of permeable elements makes it possible to obtain imitators of end-to-end defects from real structural metals and alloys. The use of such permeable elements contributes to the development of effective technological processes for the preparation of structures for leak testing and the processes of tightness control of structures.

Claims

1. A method of manufacturing a permeable element, comprising: that a preform with a cylindrical hole is heated and a layer of metal is deposited on the walls of the hole, blowing the hole with gas, which, in order to expand technological capabilities by ensuring the use of structural alloys as metal, use a preform in the form of a tube of refractory glass, and the deposition of metal on the walls of the hole is carried out by introducing a structural alloy rod into the hole and heating the workpiece to the melting point of the alloy, blowing the hole by It is pulsed with a gas which is inert with respect to the alloy before the melt spreads over the walls of the hole, and after the melt spreads, the metallized portion of the preform is heated to the glass transition temperature to the plastic state, the purge is stopped and the metallized portion of the tube is pulled back to reach the specified element throughput.

2. The method according to claim 1, characterized in that before introducing the rod into the billet hole, the hole is blown with dry inert gas.

3. The method of claim 1, characterized in that a rod of cylindrical shape is used.

4. A method according to claim 1, characterized in that a semi-cylindrical rod is used.