RU2207236C1 - Titanium-steel reducer - Google Patents

Titanium-steel reducer Download PDF

Info

Publication number
RU2207236C1
RU2207236C1 RU2002116897A RU2002116897A RU2207236C1 RU 2207236 C1 RU2207236 C1 RU 2207236C1 RU 2002116897 A RU2002116897 A RU 2002116897A RU 2002116897 A RU2002116897 A RU 2002116897A RU 2207236 C1 RU2207236 C1 RU 2207236C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
stainless steel
lap
titanium
diffusion
Prior art date
Application number
RU2002116897A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Н. Семёнов
В.Н. Тюрин
Е.Ю. Ривкин
С.Н. Новожилов
Г.Н. Шевелёв
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля"
Priority to RU2002116897A priority Critical patent/RU2207236C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2207236C1 publication Critical patent/RU2207236C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

FIELD: joining by welding of pipes from different materials unweldable by traditional methods of welding by melting. SUBSTANCE: reducer is made in form of bushing from titanium alloy and bushing from stainless steel lap-welded with each other by diffusion welding. Stainless bushing is located on the outside of titanium alloy bushing. Lap welding is effected over cylindrical surfaces with mechanical engagement with each other in form of alternating circular projections and hollows of threaded profile. Diffusion interlayer is not in excess of 20 mcm thick. Bushings cylindrical surfaces in zone of lap welding joint have, at least, one cylindrical step. Thickening of lap welding joint may be made on external or internal side of reducer. EFFECT: higher serviceability of reducer in vital high-temperature pipelines operating under conditions of vibrations and variations of medium temperature in pipeline. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области соединения с помощью сварки труб из разнородных материалов, не поддающихся традиционным методам сварки плавлением, а более конкретно - к конструкциям трубчатых переходников титановый сплав-нержавеющая сталь, с помощью которых можно сваривать трубы из титановых сплавов с трубами из нержавеющей стали традиционными методами сварки плавлением однородных металлов. The invention relates to the field of joining by welding pipes from dissimilar materials that are not amenable to traditional methods of fusion welding, and more particularly, to constructions of tube adapters titanium alloy-stainless steel, with which it is possible to weld pipes from titanium alloys to stainless steel pipes by traditional methods fusion welding of homogeneous metals.

В современном машиностроении достаточно широко используются трубы из титановых сплавов в сочетании с трубами из нержавеющих сплавов, поэтому постоянно возникает необходимость их надежного соединения с помощью сварки. In modern engineering, pipes made of titanium alloys are used quite widely in combination with pipes made of stainless alloys; therefore, there is a constant need for their reliable connection by welding.

Титан и нержавеющая сталь в металлургическом плане практически несовместимы, так как при их сварке плавлением в сварном шве образуется сложный набор из хрупких интерметаллидных соединений и жидких эвтектик. In the metallurgical plan, titanium and stainless steel are practically incompatible, since when they are fused, a complex set of brittle intermetallic compounds and liquid eutectics is formed in the weld.

Поэтому в промышленности основным технологическим направлением при сварке труб из титановых сплавов с трубами из нержавеющей стали стало использование биметаллических трубчатых переходников титан-сталь, предварительно изготавливаемых методами сварки в твердой фазе, когда температура нагрева для сварки не превышает 0,7 температуры плавления наиболее легкоплавкого из свариваемых материалов. Therefore, in industry, the main technological direction in the welding of titanium alloy pipes with stainless steel pipes has been the use of bimetallic titanium-steel tube adapters pre-fabricated by solid phase welding methods, when the heating temperature for welding does not exceed 0.7 the melting point of the most fusible of the welded materials.

Известны трубчатые переходники из титанового сплава марки ОТ4 и нержавеющей стали марки Х18Н9Т, которые изготавливались сваркой в твердой фазе методом горячего совместного прессования заготовок из титана и нержавеющей стали, помещенных в специальную герметичную стальную оболочку, из которой тщательно удалялся воздух (см. Л.Г. Стрижевская и др. Сварка разнородных металлов с использованием биметаллических переходников, ж. "Сварочное производство" 1969 г., 8, стр.18-19). Tubular adapters of OT4 titanium alloy and X18H9T stainless steel are known, which were produced by solid phase welding by hot joint pressing of titanium and stainless steel blanks placed in a special sealed steel shell from which air was carefully removed (see L.G. Strizhevskaya et al. Welding dissimilar metals using bimetallic adapters, J. "Welding" (1969, 8, pp. 18-19).

Трубчатые переходники, получаемые методом горячего совместного прессования, имеют два основных недостатка: первый из них это крайне высокая стоимость изготовления, особенно переходников диаметром более 75 мм, так как заготовки из титанового сплава и нержавеющей стали для совместного прессования необходимо изготавливать по диаметру в 4-5 раз большие, чем будущий переходник; заготовки помещают в стальной контейнер, потом его закрывают крышкой, тщательно вакуумируют и герметизируют с сохранением в контейнере вакуума; после этого его нагревают до температуры около 900oС и устанавливают в подогреваемую пресс-форму-матрицу, через очко которой гидравлическим прессом продавливают горячий контейнер. Для горячего прессования вакуумированных контейнеров, предназначенных даже для переходников относительно небольшого диаметра, требуется гидравлический пресс с усилием в несколько тысяч тонн, который не всегда имеется даже на крупных заводах.Tubular adapters obtained by the hot co-pressing method have two main drawbacks: the first of these is the extremely high manufacturing cost, especially adapters with a diameter of more than 75 mm, since billets of titanium alloy and stainless steel for co-pressing must be made in diameter of 4-5 times larger than the future adapter; the blanks are placed in a steel container, then it is closed with a lid, carefully vacuumized and sealed while maintaining a vacuum in the container; after that, it is heated to a temperature of about 900 o C and installed in a heated mold, through which a hot container is pressed through a point with a hydraulic press. For hot pressing of evacuated containers, designed even for adapters of relatively small diameter, a hydraulic press with a force of several thousand tons is required, which is not always available even in large plants.

Вторым недостатком трубчатых переходников, изготавливаемых из сваренных заготовок, полученных методом совместного горячего прессования, является отсутствие достоверных данных о прочности каждого диффузионного соединения в области нахлестки между титановым сплавом и нержавеющей сталью. Если в контейнере с заготовками из титанового сплава и нержавеющей стали сохраняется вакуум на всех технологических этапах, включая начальный момент прессования, то диффузионное сварное соединение в виде конусной нахлестки получается высокопрочным. The second disadvantage of tubular adapters made from welded billets obtained by joint hot pressing is the lack of reliable data on the strength of each diffusion joint in the lap area between the titanium alloy and stainless steel. If a vacuum is maintained in a container with titanium alloy and stainless steel preforms at all technological stages, including the initial moment of pressing, the diffusion welded joint in the form of a conical overlap is highly durable.

Если же сварные швы на контейнере выполнены с микротечами или же они возникли в процессе нагрева перед прессованием, то диффузионное сварное соединение резко теряет свои прочностные характеристики, а на практике выявить образование микротечи, особенно в процессе нагрева контейнера в печи до 900oС, практически невозможно.If the welds on the container are made with micro-leaks or they originated during the heating process before pressing, the diffusion welded joint sharply loses its strength characteristics, and in practice it is practically impossible to detect the formation of micro-leaks, especially when the container is heated in the furnace to 900 o С .

По этой причине трубчатые переходники, изготовленные из заготовок, сваренных методом горячего совместного прессования, не нашли широкого применения в ответственных трубопроводах, работающих в условиях постоянной вибрации и частых температурных колебаний. For this reason, tubular adapters made from billets welded by hot joint pressing have not been widely used in critical pipelines operating under conditions of constant vibration and frequent temperature fluctuations.

Известны также трубчатые переходники титан-сталь, изготовленные сваркой в твердой фазе методом диффузионной сварки в вакууме с применением промежуточных многослойных прослоек, таких как V+Cu+CTAЛЬ+Ni и V+Cu+Ni, предварительно получаемых горячей прокаткой в вакууме при температурах 800-900oС (см. Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов. - М.: Машиностроение, 1976 г., стр.189).Also known are titanium-steel tube adapters made by welding in the solid phase by diffusion welding in vacuum using intermediate multilayer interlayers, such as V + Cu + STAL + Ni and V + Cu + Ni, previously obtained by hot rolling in vacuum at temperatures of 800- 900 o C (see Kazakov NF Diffusion welding of materials. - M.: Mechanical Engineering, 1976, p. 189).

Трубчатые переходники, диаметром 60-70 мм и длиной до 150 мм изготавливались из титанового сплава ВТ5-1 и нержавеющей стали 12Х18Н10Т с применением промежуточных многослойных прокладок, устанавливаемых между свариваемыми торцами втулок. Переходники изготавливали диффузионной сваркой в вакууме при нагреве до 1000oС и сдавливании с усилием 0,5 кгс/мм2 при выдержке не менее 15 минут.Tubular adapters with a diameter of 60-70 mm and a length of up to 150 mm were made of VT5-1 titanium alloy and 12Kh18N10T stainless steel using intermediate multilayer gaskets installed between the welded ends of the bushings. Adapters were made by diffusion welding in vacuum when heated to 1000 o C and squeezed with a force of 0.5 kgf / mm 2 with an exposure time of at least 15 minutes.

Основным недостатком этих трубчатых переходников является трудность оценки как прочности сцепления на отрыв между слоями многослойной прокладки, так и между прокладкой и торцами втулок из титанового сплава и из нержавеющей стали, что также не позволяет использовать эту конструкцию переходников для сварки ответственных трубопроводов из титановых сплавов с трубопроводами из нержавеющей стали, работающих в условиях вибрации и частых смен температур. The main disadvantage of these tubular adapters is the difficulty of assessing both the tensile adhesion between the layers of the multilayer gasket and between the gasket and the ends of the titanium alloy and stainless steel bushings, which also does not allow the use of this design of adapters for welding critical pipelines from titanium alloys with pipelines stainless steel, operating in conditions of vibration and frequent temperature changes.

Из техники сварки труб хорошо известно, что нахлесточные трубчатые сварные соединения значительно более работоспособны в условиях вибрации трубопровода, чем стыковые, так как плотная телескопическая посадка труб разгружает сварной шов от изгибающих моментов, возникающих при вибрации трубопровода. It is well known from the pipe welding technique that lap-shaped tubular welds are much more efficient in conditions of vibration of the pipeline than butt joints, since a tight telescopic fit of the pipes relieves the weld from bending moments arising from vibration of the pipeline.

Известны две экспериментальные конструкции трубчатых переходников титан-сталь, сваренных диффузионной сваркой внахлестку: в первой конструкции цилиндрическая втулка из титанового сплава располагалась снаружи цилиндрической втулки из нержавеющей стали, а во второй конструкции нахлесточное соединение втулок выполнялось по конусным поверхностям, при этом втулка из нержавеющей стали выполнялась снаружи втулки из титанового сплава (см. Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка материалов. - М.: Машиностроение, 1976 г., стр. 189-190). Two experimental designs of titanium-steel tube adapters welded by lap diffusion welding are known: in the first design, the titanium alloy cylindrical sleeve was located outside the stainless steel cylindrical sleeve, and in the second design, the lap joints were lapped on conical surfaces, while the stainless steel sleeve was made outside the sleeve of titanium alloy (see Kazakov N. F. Diffusion welding of materials. - M.: Mechanical Engineering, 1976, pp. 189-190).

Нахлесточная конструкция переходника титан-сталь, в которой втулка из нержавеющей стали установлена внутри втулки из титанового сплава, не имеет перспективы для промышленного применения, т.к. в процессе охлаждения после диффузионной сварки хрупкая диффузионная прослойка из-за двухкратной разницы в коэффициентах термического расширения между титаном и нержавеющей сталью постоянно работает на растяжение и срез, что в условиях вибрации и температурных колебаний неизбежно приведет к ее разрушению. The lapped design of the titanium-steel adapter, in which the stainless steel sleeve is installed inside the titanium alloy sleeve, has no prospect for industrial applications, as during cooling after diffusion welding, the brittle diffusion layer, due to the twofold difference in the coefficients of thermal expansion between titanium and stainless steel, constantly works in tension and shear, which in the conditions of vibration and temperature fluctuations will inevitably lead to its destruction.

Наиболее близкой к заявленной конструкции переходника титан-сталь по совокупности существенных признаков является трубчатый переходник титан-нержавеющая сталь, выполненный в виде втулки из титанового сплава и втулки из нержавеющей стали, сваренных между собой диффузионной сваркой внахлестку по конусным поверхностям с расположением втулки из нержавеющей стали снаружи втулки из титанового сплава и с образованием между ними диффузионной прослойки (Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов. - М.: Машиностроение, 1976 г., стр.189). The closest to the claimed design of the titanium-steel adapter in terms of essential features is a titanium-stainless steel pipe adapter made in the form of a titanium alloy sleeve and stainless steel sleeve, which are welded together by diffusion lap welding on conical surfaces with the stainless steel sleeve located outside bushings made of titanium alloy and with the formation of a diffusion layer between them (Kazakov NF Diffusion welding of materials. - M.: Mechanical Engineering, 1976, p. 189).

Эта конструкция трубчатого переходника также мало пригодна для сварки ответственных трубопроводов из титановых сплавов и нержавеющей стали, работающих в условиях вибрации и частых смен температур, так как в осевом направлении прочность переходника обеспечивается только за счет прочности диффузионной прослойки, образовавшейся в результате диффузионной сварки, а наличие конусной поверхности в нахлесточном соединении только ослабляет осевую прочность переходника. This design of the tube adapter is also not very suitable for welding critical pipelines made of titanium alloys and stainless steel, operating in conditions of vibration and frequent temperature changes, since in the axial direction the strength of the adapter is ensured only due to the strength of the diffusion layer formed as a result of diffusion welding, and the presence the conical surface in the lap joint only weakens the axial strength of the adapter.

Диффузионная прослойка между втулками из титанового сплава и нержавеющей стали, на которой основана прочность и работоспособность переходника титан-сталь, получаемая по известной технологии диффузионной сварки, как правило, имеет крайне неравномерную толщину, как по площади соединения, так и по его длине, что обусловлено свойствами окисных пленок на поверхностях титанового сплава и нержавеющей стали, и, как правило, этот разброс в одном нахлесточном соединении может колеблется от практического отсутствия диффузионной прослойки на отдельных участках до толщин в несколько сотен микрон. При этом на тех участках, где уже началось диффузионное взаимодействие, рост диффузионной прослойки происходит очень интенсивно, а если температура нагрева в этом месте достигает нижней точки образования эвтектики между титаном и нержавеющей сталью, то жидкая эвтектика начинает просто вытекать из нахлесточного соединения. The diffusion layer between the titanium alloy and stainless steel bushings, on which the strength and performance of the titanium-steel adapter, based on the known diffusion welding technology, is based, as a rule, has an extremely uneven thickness, both in the joint area and in its length, due to properties of oxide films on the surfaces of titanium alloy and stainless steel, and, as a rule, this scatter in one lap joint can vary from the practical absence of a diffusion layer ial sites to a thickness of several hundred microns. Moreover, in those areas where diffusion interaction has already begun, the growth of the diffusion layer occurs very intensively, and if the heating temperature in this place reaches the lower point of the eutectic between titanium and stainless steel, then the liquid eutectic simply starts to flow out from the lap joint.

В связи с этими известными методами диффузионной сварки в этой конструкции переходника практически невозможно получить высокопрочной диффузионной прослойки, толщина которой не будет превышать двух микрон. In connection with these well-known methods of diffusion welding, it is almost impossible to obtain a high-strength diffusion layer in this design of the adapter, the thickness of which will not exceed two microns.

При больших толщинах хрупкой диффузионной прослойки в этой конструкции переходника она не выдерживает испытания термоударом при нагреве до 350oС и опускания в воду, т.к. хрупкая диффузионная прослойка начинает трескаться и через несколько термоударов переходник теряет герметичность.With large thicknesses of the brittle diffusion layer in this adapter design, it does not withstand heat shock tests when heated to 350 o C and lowered into water, because the brittle diffusion layer begins to crack and after several thermal shock the adapter loses its tightness.

Это объясняется тем, что в процессе остывания после диффузионной сварки диффузионная прослойка испытывает сжатие в радиальном направлении, а в продольном сдвиговые напряжения, что связано с термическим уменьшением диаметра и длины втулки из нержавеющей стали по отношению ко втулке из титанового сплава. This is because in the cooling process after diffusion welding, the diffusion layer experiences compression in the radial direction, and in the longitudinal shear stresses, which is associated with a thermal reduction in the diameter and length of the stainless steel sleeve with respect to the titanium alloy sleeve.

У такого переходника в рабочих условиях в составе трубопровода кроме напряжений, оставшихся после сварки, будут возникать напряжения в диффузионной прослойке от давления среды в трубопроводе, колебаний ее температуры, от термических расширений трубопровода и его вибраций. И всему этому в этой конструкции переходника противостоит только хрупкая диффузионная прослойка, что никак не подходит для ответственных трубопроводов, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях. Such an adapter under operating conditions in the composition of the pipeline, in addition to the stresses remaining after welding, will arise stresses in the diffusion layer from the pressure of the medium in the pipeline, fluctuations in its temperature, from thermal expansion of the pipeline and its vibrations. And all this in this design of the adapter is opposed only by a fragile diffusion layer, which is in no way suitable for critical pipelines operating in difficult operating conditions.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании конструкции трубчатого переходника в виде двух втулок из титанового сплава и нержавеющей стали, собранных внахлестку и сваренных диффузионной сваркой в вакууме с образованием в сварном соединении хрупкой диффузионной прослойки, который был бы работоспособен в ответственных высокотемпературных трубопроводах, работающих в условиях вибрации и колебаний температуры среды в трубопроводе. The problem to which the present invention is directed, consists in creating a tube adapter design in the form of two bushings of titanium alloy and stainless steel, lap-welded and welded by diffusion welding in a vacuum to form a brittle diffusion layer in the weld that would work in critical high-temperature pipelines operating in conditions of vibration and temperature fluctuations in the pipeline.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявленного изобретения, состоит в том, что в заявленной конструкции трубчатого переходника хрупкая диффузионная прослойка практически не испытывает сдвиговых напряжений, которые возникают в известных трубчатых переходниках титан-сталь в процессе охлаждения после диффузионной сварки, а также в процессе эксплуатации от воздействия давления среды, протекающей по трубопроводу, а также от вибрации трубопровода и колебаний температуры среды. The technical result obtained by the implementation of the claimed invention is that in the claimed design of the tubular adapter, the brittle diffusion layer practically does not experience shear stresses that occur in the known titanium-steel tubular adapters during cooling after diffusion welding, as well as during operation from the effects of the pressure of the medium flowing through the pipeline, as well as from vibration of the pipeline and fluctuations in the temperature of the medium.

Указанный технический результат достигается тем, что в трубчатом переходнике, титан-нержавеющая сталь, выполненным в виде втулки из титанового сплава и втулки из нержавеющей стали, сваренных между собой диффузионной сваркой внахлестку с расположением втулки из нержавеющей стали снаружи втулки из титанового сплава и с образованием между ними диффузионной прослойки,
- нахлесточное соединение выполнено по цилиндрическим поверхностям с механическим зацеплением между ними в виде чередующихся между собой кольцевых выступов и впадин резьбового профиля, при этом толщина диффузионной прослойки составляет не более 20 микрон;
- кроме того, цилиндрические поверхности втулок в области нахлесточного соединения имеют, по крайней мере, одну цилиндрическую ступеньку;
- кроме того, место утолщения нахлесточного соединения выполнено на наружной стороне переходника;
- кроме того, место утолщения нахлесточного соединения выполнено на внутренней стороне переходника.
The specified technical result is achieved by the fact that in the tubular adapter, titanium-stainless steel, made in the form of a sleeve of titanium alloy and a sleeve of stainless steel, welded together by diffusion welding overlap with the location of the sleeve of stainless steel on the outside of the sleeve of titanium alloy and with the formation between them diffusion layer,
- lap joint is made on cylindrical surfaces with mechanical engagement between them in the form of alternating annular protrusions and troughs of the threaded profile, while the thickness of the diffusion layer is not more than 20 microns;
- in addition, the cylindrical surfaces of the bushings in the area of the lap joint have at least one cylindrical step;
- in addition, the place of thickening of the lap joint is made on the outside of the adapter;
- in addition, the place of thickening of the lap joint is made on the inside of the adapter.

Заявленная конструкция трубчатого переходника титан-сталь позволяет методом диффузионной сварки изготавливать высоконадежные сварные трубчатые биметаллические переходники, предназначенные для сварки между собой труб из титановых сплавов с трубами из нержавеющих сталей. The claimed design of the titanium-steel tube adapter allows diffusion welding to produce highly reliable welded tubular bimetallic adapters designed for welding between themselves pipes from titanium alloys with pipes from stainless steels.

Высокую надежность заявленной конструкции трубчатого переходника титан-сталь обеспечивает нахлесточное соединение, которое выполнено в отличие от прототипа по цилиндрическим поверхностям, на которых в свою очередь выполнено механическое зацепление в виде чередующихся между собой кольцевых выступов и впадин резьбового профиля, которое берет на себя все нагрузки, которым подвергается диффузионная прослойка как в процессе эксплуатации переходника, так и от двухкратной разницы в коэффициентах термического расширения между титаном и нержавеющей сталью. В дополнение к этому механическое зацепление в виде кольцевых выступов и впадин создает в нахлесточном соединении лабиринтное уплотнение, которое может обеспечивать соединению герметичность даже при отсутствии диффузионной прослойки, т.к. в процессе остывания после диффузионной сварки втулка из нержавеющей стали за счет разницы в коэффициентах термического расширения все время плотно обжимает втулку из титанового сплава. The high reliability of the claimed design of the titanium-steel tubular adapter is ensured by an overlap joint, which, in contrast to the prototype, is made on cylindrical surfaces, which in turn are mechanically engaged in the form of alternating ring protrusions and hollows of the threaded profile, which takes all the loads, to which the diffusion layer is exposed both during the operation of the adapter, and from the twofold difference in the coefficients of thermal expansion between titanium and stainless steel. In addition, mechanical engagement in the form of annular protrusions and depressions creates a labyrinth seal in the lap joint, which can provide the joint with tightness even in the absence of a diffusion layer, since in the process of cooling after diffusion welding, the stainless steel bushing, due to the difference in thermal expansion coefficients, tightly compresses the titanium alloy bushing all the time.

В заявленной конструкции переходника диффузионная прослойка не несет силовых нагрузок, а выполняет лишь роль обеспечения соединению вакуумной плотности, при этом чем она тоньше, то тем выше ее прочностные и коррозионные характеристики, поэтому ее максимальная толщина ограничена в заявленной конструкции переходника всего 20 микронами. In the claimed design of the adapter, the diffusion layer does not carry power loads, but only plays the role of ensuring the vacuum density connection, the thinner it is, the higher its strength and corrosion characteristics, therefore its maximum thickness is limited to only 20 microns in the claimed design of the adapter.

Нахлесточное соединение переходника для сокращения его радиальных габаритов может быть выполнено многоступенчатым, что позволяет снизить наружное усиление толщины стенки в области нахлестки до 0,5-3 мм, а в случае конструктивной необходимости позволяет изготовить переходник без наружного усиления, заменив его внутренним. The lap joint of the adapter to reduce its radial dimensions can be multistage, which allows to reduce the external strengthening of the wall thickness in the lap area to 0.5-3 mm, and in case of constructive need allows to make the adapter without external strengthening, replacing it with internal.

Кроме этого, ступенчатое нахлесточное соединение позволяет снизить термические и механические напряжения в хрупкой диффузионной прослойке по краям нахлесточного соединения за счет выполнения концов втулок, образующих нахлесточное соединение, максимально тонкими, так как термические напряжения кроме различия в коэффициентах термического расширения определяются жесткостью одной из сваренных стенок, которая прямо пропорциональна ее толщине. In addition, a stepwise lap joint allows one to reduce thermal and mechanical stresses in a brittle diffusion layer at the edges of the lap joint by making the ends of the bushings forming the lap joint as thin as possible, since thermal stresses, in addition to differences in thermal expansion coefficients, are determined by the rigidity of one of the welded walls, which is directly proportional to its thickness.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан трубчатый переходник титан-сталь, предназначенный для сварки труб из титановых сплавов с трубами из нержавеющих сталей, выполненный в виде двух втулок из титанового сплава 1 и нержавеющей стали 2, сваренных между собой диффузионной сваркой внахлестку с механическим зацеплением между ними в виде чередующихся между собой кольцевых выступов и впадин резьбового профиля 3. При этом нахлесточное соединение выполнено по цилиндрической поверхности с расположением места утолщения нахлестки снаружи переходника. The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a titanium-steel tube adapter for welding pipes from titanium alloys with stainless steel pipes, made in the form of two bushings of titanium alloy 1 and stainless steel 2, welded together by diffusion lap welding with mechanical engagement between them in the form of alternating annular protrusions and depressions of the threaded profile 3. In this case, the lap joint is made on a cylindrical surface with the location of the thickening point n overlap outside the adapter.

На фиг. 2 показан аналогичный трубчатый переходник титан-сталь, у которого нахлесточное соединение выполнено многоступенчатым с расположением минимального утолщения места нахлестки снаружи переходника. In FIG. Figure 2 shows a similar titanium-steel tube adapter, in which the lap joint is multistage with the location of the minimum thickening of the lap outside the adapter.

На фиг. 3 показан аналогичный трубчатый переходник титан-сталь, у которого нахлесточное соединение выполнено многоступенчатым с расположением минимального утолщения места нахлестки внутри переходника. In FIG. Figure 3 shows a similar titanium-steel tube adapter, in which the lap joint is multistage with the location of the minimum thickening of the lap inside the adapter.

Claims (4)

1. Трубчатый переходник титан - нержавеющая сталь, выполненный в виде втулки из титанового сплава и втулки из нержавеющей стали, сваренных между собой диффузионной сваркой внахлестку с расположением втулки из нержавеющей стали снаружи втулки из титанового сплава с образованием между ними диффузионной прослойки, отличающийся тем, что нахлесточное соединение выполнено по цилиндрическим поверхностям с механическим зацеплением между ними в виде чередующихся между собой кольцевых выступов и впадин резьбового профиля, при этом толщина диффузионной прослойки составляет не более 20 мкм. 1. Tubular adapter titanium - stainless steel, made in the form of a sleeve of titanium alloy and a sleeve of stainless steel, welded together by diffusion lap welding with the location of the sleeve of stainless steel on the outside of the sleeve of titanium alloy with the formation of a diffusion layer between them, characterized in that lap joint is made on cylindrical surfaces with mechanical engagement between them in the form of alternating annular protrusions and troughs of the threaded profile, while the thickness of the diff the Uzion layer is not more than 20 microns. 2. Трубчатый переходник по п.1, отличающийся тем, что цилиндрические поверхности втулок в области нахлесточного соединения имеют по крайней мере одну цилиндрическую ступеньку. 2. The tubular adapter according to claim 1, characterized in that the cylindrical surfaces of the bushings in the area of the lap joint have at least one cylindrical step. 3. Трубчатый переходник по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что утолщение нахлесточного соединения выполнено на наружной стороне переходника. 3. The tubular adapter according to any one of claim 1 or 2, characterized in that the thickening of the lap joint is made on the outside of the adapter. 4. Трубчатый переходник по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что утолщение нахлесточного соединения выполнено на внутренней стороне переходника. 4. The tubular adapter according to any one of claim 1 or 2, characterized in that the thickening of the lap joint is made on the inside of the adapter.
RU2002116897A 2002-06-24 2002-06-24 Titanium-steel reducer RU2207236C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116897A RU2207236C1 (en) 2002-06-24 2002-06-24 Titanium-steel reducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116897A RU2207236C1 (en) 2002-06-24 2002-06-24 Titanium-steel reducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2207236C1 true RU2207236C1 (en) 2003-06-27

Family

ID=29212095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002116897A RU2207236C1 (en) 2002-06-24 2002-06-24 Titanium-steel reducer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2207236C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612331C2 (en) * 2015-08-10 2017-03-07 Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") Titan steel adapter production method
RU2617782C1 (en) * 2016-02-01 2017-04-26 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Tubular bimetallic adapter
CN108067704A (en) * 2017-12-05 2018-05-25 西安航天发动机厂 A kind of CMT welding procedures of 1Cr18Ni9Ti stainless steels and 5A06 aluminium alloys
CN108145337A (en) * 2017-12-30 2018-06-12 珠海市业成轨道交通设备科技有限公司 A kind of connection ring of high speed motor car oil-pressure damper and the welding point of pedestal

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАЗАКОВ Н.Ф. Диффузионная сварка материалов. - М.: Машиностроение, 1976, с.189. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612331C2 (en) * 2015-08-10 2017-03-07 Открытое акционерное общество "Композит" (ОАО "Композит") Titan steel adapter production method
RU2617782C1 (en) * 2016-02-01 2017-04-26 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Tubular bimetallic adapter
CN108067704A (en) * 2017-12-05 2018-05-25 西安航天发动机厂 A kind of CMT welding procedures of 1Cr18Ni9Ti stainless steels and 5A06 aluminium alloys
CN108145337A (en) * 2017-12-30 2018-06-12 珠海市业成轨道交通设备科技有限公司 A kind of connection ring of high speed motor car oil-pressure damper and the welding point of pedestal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4556240A (en) Corrosion-resistant, double-wall pipe structures
US6860420B2 (en) Method of joining metal oilfield tubulars and well provided therewith
CN105108297B (en) A kind of overall composite flange and its manufacture method
US3311392A (en) Bimetallic joint for cryogenic service
RU2207236C1 (en) Titanium-steel reducer
RU2085350C1 (en) Adapter for welding stainless steel pipes with zirconium alloy pipes
RU26991U1 (en) TUBULAR ADAPTER TITAN-STEEL
CN107002914B (en) Fluid conduit element and method for forming a fluid conduit element
RU2301732C1 (en) Method for diffusion welding of tubes of different-property materials
JP3419994B2 (en) Joint for liquid phase diffusion joining of steel pipe with high joining strength
JP4089899B2 (en) Connection method and structure of difficult-to-join pipes used at high temperatures
JPH01229188A (en) Manufacture of duplex tube
RU2205732C1 (en) Method for diffusion wedling of tubular titanium-stainless steel adaptors
JPS5952034B2 (en) Friction welding method for double pipes
JPS60109686A (en) Corrosion-resistant double pipe joint section structure
RU2697133C2 (en) Method of welding parts with coating using nonconsumable electrode
RU2084024C1 (en) Nuclear reactor channel body
RU2106230C1 (en) Method for manufacture of soldered telescopic construction
NL8400027A (en) REMOVABLE, CLOSED SCREW CONNECTION FOR COMBINED PIPE PIPES FOR THE TRANSPORT OF HEATED MEDIA.
JPS5950430B2 (en) Clad pipe manufacturing method
JPS58110191A (en) Construction of welded double pipe pretreated with end part
JPS6076290A (en) Production of clad steel pipe
SU747584A1 (en) Method of connecting different metal tubes
JPH0228760B2 (en)
RU2393371C1 (en) Steel pipe with internal plastic shell

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20100416