RU2425740C1

RU2425740C1 - Explosion welding procedure for production of items with internal cavities

Info

Publication number: RU2425740C1
Application number: RU2010118661/02A
Authority: RU
Inventors: Юрий Павлович Трыков (RU); Юрий Павлович Трыков; Сергей Петрович Писарев (RU); Сергей Петрович Писарев; Леонид Моисеевич Гуревич (RU); Леонид Моисеевич Гуревич; Виктор Георгиевич Шморгун (RU); Виктор Георгиевич Шморгун; Вера Николаевна Арисова (RU); Вера Николаевна Арисова; Артём Игоревич Богданов (RU); Артём Игоревич Богданов; Вячеслав Фёдорович Казак (RU); Вячеслав Фёдорович Казак; Олег Сергеевич Киселёв (RU); Олег Сергеевич Киселёв
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2010-05-07
Publication date: 2011-08-10

Abstract

FIELD: metallurgy. ^ SUBSTANCE: central cavity forming element removed after explosion welding is made of brittle material crushed at explosion. Ratio of thickness of its wall to thickness of walls of cavity forming elements adjacent to it is (4-10):1. Explosion welding is performed at specified rate of detonation of explosive substance and rate of collision of a tubular casing with cavity forming elements. As brittle material there is used glass. As corrosion-resistant metal with low heat conductivity for fabrication of a tubular casing there is used austenite stainless steel. ^ EFFECT: production of all-welded item with internal cavities with maintained axial symmetry and pressure tightness with reduced thermal resistance of metal layers; reduced heat exchange of substances present in internal channels of item with environment and high resistance to corrosive medium. ^ 3 cl, 3 dwg, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к технологии получения изделий цилиндрической формы с помощью энергии взрыва и может быть использовано для изготовления изделий с внутренними полостями, например, теплообменников, химического оборудования и т.п.The invention relates to a technology for producing cylindrical products using explosion energy and can be used to manufacture products with internal cavities, for example, heat exchangers, chemical equipment, etc.

Известен способ получения изделий с внутренними полостями сваркой взрывом, при котором полостеобразующие элементы в виде труб, например из меди, с водным наполнителем в их внутренних полостях, располагают пучком в стальной трубчатой оболочке симметрично относительно ее продольной оси, между трубами помещают соединительные стержни из более легкоплавкого металла, чем медь, сварку взрывом осуществляют с помощью заряда взрывчатого вещества, расположенного на поверхности плакирующей заготовки. После взрывного воздействия с целью увеличения площади сварных соединений проводят термообработку изделия при температуре на 5-20°С выше температуры ликвидуса металла соединительных стержней (авторское свидетельство СССР №1541913, М.кл. B23K 20/08, опубл. в БИ №17-97).There is a method of producing products with internal cavities by explosion welding, in which cavity-forming elements in the form of pipes, for example, from copper, with water filler in their internal cavities, are placed in a beam in a steel tubular shell symmetrically with respect to its longitudinal axis, connecting rods of more fusible are placed between the pipes metal than copper, explosion welding is carried out using an explosive charge located on the surface of the cladding blank. After explosive action, in order to increase the area of welded joints, the product is heat treated at a temperature of 5-20 ° C above the liquidus temperature of the metal of the connecting rods (USSR author's certificate No. 1541913, M.cl. B23K 20/08, published in BI No. 17-97 )

Данный способ имеет невысокий технический уровень, что обусловлено наличием в его схеме сварки взрывом центрального трубчатого полостеобразующего элемента, который остается в сваренном изделии и при его эксплуатации создает дополнительное термическое сопротивление при теплообмене теплоносителя, прокачиваемого через центральную полость изделия с веществами, находящимися в смежных полостях. Из-за отсутствия сплошных сварных соединений между стенками полостеобразующих элементов создаются дополнительные препятствия для передачи тепла между теплоносителями, находящимися в смежных каналах изделия. Все это ограничивает возможные области применения изделий, полученных данным способом, в теплообменной аппаратуре.This method has a low technical level, which is due to the presence in its circuit of explosion welding of a central tubular cavity-forming element that remains in the welded product and during its operation creates additional thermal resistance during heat transfer of the heat carrier pumped through the central cavity of the product with substances located in adjacent cavities. Due to the lack of continuous welded joints between the walls of the cavity-forming elements, additional obstacles are created for the transfer of heat between the coolants located in adjacent channels of the product. All this limits the possible areas of application of products obtained by this method in heat exchange equipment.

Наиболее близким по техническому уровню и достигаемому результату является способ получения изделий с внутренними полостями путем взрывного нагружения, при котором берут полостеобразующие элементы в виде труб с удаляемым наполнителем и располагают их пучком в трубчатой оболочке симметрично относительно ее продольной оси, на наружной поверхности стальной трубчатой оболочки располагают кольцевой заряд взрывчатого вещества (ВВ) и производят инициирование процесса детонации ВВ с помощью электродетонатора. Перед сваркой в полости центрального полостеобразующего элемента размещают симметрично его продольной оси удаляемый стальной стержень, зазор между стержнем и полостеобразующим элементом заполняют удаляемым водным наполнителем, располагают на наружной поверхности центрального полостеобразующего элемента из стали вплотную друг к другу наружные медные полостеобразующие элементы в виде труб со слоем из легкоплавкого материала, например из латуни, на их наружных поверхностях и размещают полученный пучок в трубчатой металлической оболочке, удаляемой после взрывного воздействия. Процесс взрывного нагружения ведут при скорости детонации ВВ 3400-4060 м/с и отношении удельной массы ВВ к удельной массе стенки трубчатой оболочки, равном 0,72-0,86, причем после взрывного нагружения проводят термообработку полученной заготовки в течение 5-7 минут при температуре, превышающей на 5-15°С температуру плавления слоев из легкоплавкого материала на наружных полостеобразующих элементах с образованием при этом цельносварных соединений между всеми полостеобразующими элементами (патент РФ №2373035, МПК В23К 20/08, опубл. 20.11.2009, бюл. №32 - прототип).The closest in technical level and the achieved result is a method of producing products with internal cavities by explosive loading, in which cavity-forming elements are taken in the form of tubes with removable filler and their bundle is placed in the tubular shell symmetrically with respect to its longitudinal axis, on the outer surface of the steel tubular shell ring charge of explosive (BB) and initiate the process of detonation of explosives using an electric detonator. Before welding, in the cavity of the central cavity-forming element, a removable steel rod is placed symmetrically to its longitudinal axis, the gap between the rod and the cavity-forming element is filled with a removable aqueous filler, the outer copper cavity-forming elements in the form of pipes with a layer of a tube made of steel on the outer surface of the central cavity-forming element fusible material, such as brass, on their outer surfaces and place the resulting beam in a tubular metal shell a spectacle removed after an explosive action. The process of explosive loading is carried out at a detonation speed of EXPLOSIVES 3400-4060 m / s and the ratio of the specific gravity of the EXPLOSIVES to the specific gravity of the wall of the tubular shell equal to 0.72-0.86, and after explosive loading, the resulting billet is heat treated for 5-7 minutes at a temperature exceeding by 5-15 ° C the melting temperature of the layers of fusible material on the outer cavity forming elements with the formation of all-welded joints between all cavity forming elements (RF patent No. 2373035, IPC V23K 20/08, publ. 20.11.2009, bull. No. 32 - Protect ).

Данный способ имеет невысокий технический уровень, что обусловлено наличием в его схеме сварки взрывом стального центрального трубчатого полостеобразующего элемента, который остается в сваренном изделии и при его эксплуатации создает значительное термическое сопротивление при теплообмене теплоносителя, прокачиваемого через центральную полость изделия с веществами, находящимися в смежных полостях.This method has a low technical level, which is due to the presence in its scheme of explosion welding of a steel central tubular cavity-forming element that remains in the welded product and during its operation creates significant thermal resistance during heat transfer of the heat carrier pumped through the central cavity of the product with substances located in adjacent cavities .

Кроме того, изделия с такой конструкцией нельзя использовать в аппаратуре, где требуется пониженный теплообмен веществ-теплоносителей, находящихся во внутренних полостях изделия, с окружающей средой, а также в агрессивных средах из-за недостаточно высокой коррозионной стойкости материала наружных полостеобразующих элементов. Все это ограничивает возможные области применения изделий, полученных данным способом, в теплообменной аппаратуре.In addition, products with this design cannot be used in equipment where a reduced heat transfer of heat-transfer substances in the internal cavities of the product with the environment is required, as well as in aggressive environments due to insufficient corrosion resistance of the material of the external cavity-forming elements. All this limits the possible areas of application of products obtained by this method in heat exchange equipment.

В связи с этим важнейшей задачей является создание нового способа получения изделий с внутренними полостями сваркой взрывом по новой технологической схеме взрывного воздействия на свариваемую заготовку, обеспечивающей получение за один технологический цикл цельносварных изделий с пониженным термическим сопротивлением стенок металлических полостеобразующих элементов при теплообмене вещества, находящегося в центральной внутренней полости с веществами, находящимися в смежных с ней внутренних полостях, с одновременным снижением теплообмена этих веществ с окружающей средой, с обеспечением высокой герметичности металла полостеобразующих элементов, повышенной стойкости изделия в агрессивных окружающих средах, с сохранением при этом их осевой симметрии.In this regard, the most important task is to create a new method for producing products with internal cavities by explosion welding according to a new technological scheme of explosive impact on the welded billet, which ensures the production of all-welded products with reduced thermal resistance of the walls of metal cavity-forming elements in one technological cycle during heat transfer of a substance located in the central internal cavity with substances located in adjacent internal cavities, while reducing heat the exchange of these substances with the environment, ensuring high tightness of the metal of the cavity-forming elements, the increased resistance of the product in aggressive environments, while maintaining their axial symmetry.

Техническим результатом заявленного способа является создание новой схемы сварки взрывом, обеспечивающей за один акт взрывного воздействия получение качественных сплошных сварных соединений между всеми полостеобразующими элементами и стальной оболочкой без нарушений герметичности свариваемых металлов, обеспечение осевой симметрии изделия, снижение теплообмена веществ, находящихся во внутренних полостях изделия с окружающей средой, получение пониженного термического сопротивления стенок металлических полостеобразующих элементов при теплообмене вещества, находящегося в центральной внутренней полости, с веществами в смежных с ней внутренних полостях, с обеспечением при этом повышенной стойкости изделия в агрессивных окружающих средах.The technical result of the claimed method is the creation of a new explosion welding scheme, which provides high-quality continuous welded joints between all cavity-forming elements and a steel shell in one act of explosive impact without compromising the tightness of the welded metals, ensuring axial symmetry of the product, reducing heat transfer of substances in the internal cavities of the product with environment, obtaining low thermal resistance of the walls of the metal cavity-forming element s during heat transfer of a substance located in the central internal cavity with substances in adjacent internal cavities, while ensuring increased product resistance in aggressive environments.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе получения изделий с внутренними полостями сваркой взрывом, при котором берут полостеобразующие элементы в виде труб с удаляемым наполнителем и располагают их пучком в трубчатой оболочке симметрично относительно ее продольной оси, на наружной поверхности трубчатой оболочки располагают кольцевой заряд взрывчатого вещества (ВВ) и производят инициирование процесса детонации ВВ с помощью электродетонатора, центральный полостеобразующий элемент, удаляемый после сварки взрывом, выполняют из хрупкого материала, дробящегося в процессе взрывного воздействия, отношение толщины его стенки к толщине стенок смежных с ним полостеобразующих элементов составляет (4-10):1, сварку взрывом осуществляют при скорости детонации ВВ 2280-3600 м/с, при этом сварочный зазор между пучком из труб и трубчатой оболочкой из коррозионно-стойкого металла с пониженной теплопроводностью, а также отношение удельной массы ВВ к удельной массе стенки трубчатой оболочки выбирают из условия получения скорости соударения трубчатой оболочки с полостеобразующими элементами в пределах 480-680 м/с. При осуществлении способа в качестве хрупкого материала используют стекло, а в качестве коррозионно-стойкого металла с пониженной теплопроводностью для изготовления трубчатой оболочки используют аустенитную нержавеющую сталь.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed method for producing products with internal cavities by explosion welding, in which cavity-forming elements in the form of pipes with removable filler are taken and their beam is placed in the tubular shell symmetrically with respect to its longitudinal axis, an annular charge is placed on the outer surface of the tubular shell explosive substance (BB) and initiate the process of detonation of explosives using an electric detonator, a central cavity-forming element, removed after explosion welding, made of brittle material, crushed during the explosive action, the ratio of its wall thickness to the wall thickness of adjacent cavity-forming elements is (4-10): 1, explosion welding is carried out at a detonation speed of EXPLOSION 2280-3600 m / s, at the welding gap between the tube bundle and the tubular shell made of corrosion-resistant metal with reduced heat conductivity, as well as the ratio of the specific gravity of the explosive to the specific mass of the wall of the tubular shell is selected from the condition for obtaining the collision velocity of the tubular shell trays with cavity-forming elements within 480-680 m / s. When implementing the method, glass is used as a brittle material, and austenitic stainless steel is used as a corrosion-resistant metal with reduced thermal conductivity for the manufacture of a tubular shell.

Новый способ получения изделий с внутренними полостями имеет существенные отличия по сравнению с прототипом, как по построению схемы сварки взрывом, совокупности технологических приемов и режимов при осуществлении способа, так и по физическим механизмам формирования центральной внутренней полости в изделии, а также сплошных сварных соединений металлических полостеобразующих элементов между собой и с внутренней поверхностью трубчатой оболочки, с сохранением при этом герметичности металла тонкостенных полостеобразующих элементов в процессе их высокоскоростного формоизменения.The new method for producing products with internal cavities has significant differences compared to the prototype, both in the construction of the explosion welding scheme, the set of technological methods and modes during the implementation of the method, and in the physical mechanisms of the formation of the central internal cavity in the product, as well as continuous welded joints of metal cavity-forming elements between themselves and with the inner surface of the tubular shell, while maintaining the tightness of the metal thin-walled cavity-forming elements in the process of their high-speed shaping.

Так предложено центральный полостеобразующий элемент выполнять удаляемым после сварки взрывом, что позволяет существенно снизить термическое сопротивление металлических слоев при теплообмене вещества, находящегося в центральной внутренней полости, с веществами в смежных с ней внутренних полостях.Thus, it is proposed that the central cavity-forming element be performed by an explosion that can be removed after welding, which can significantly reduce the thermal resistance of metal layers during heat transfer of a substance located in the central internal cavity with substances in adjacent internal cavities.

Предложено центральный полостеобразующий элемент выполнять из хрупкого материала, дробящегося в процессе взрывного воздействия, что позволяет без особых затруднений удалять его из сваренной заготовки. В качестве хрупкого материала центрального полостеобразующего элемента предложено использовать стекло, поскольку этот материал является достаточно твердым, способным выдерживать высокие динамические нагрузки, возникающие в нем при сварке взрывом, и в то же время дешевым, что делает применение этого материала экономически выгодным при получении изделий. В процессе взрывного воздействия центральный полостеобразующий элемент выполняет функции опоры, исключающей недопустимые радиальные по направлению к центру изделия деформации металлических полостеобразующих элементов, способствует формированию центральной внутренней полости в изделии требуемого диаметра с гладкой цилиндрической поверхностью контактирующего с ней металла.It is proposed that the central cavity-forming element be made of brittle material that is crushed during the explosive action, which allows it to be removed from the welded workpiece without any particular difficulties. It is proposed to use glass as a brittle material of the central cavity-forming element, since this material is sufficiently solid, able to withstand high dynamic loads arising in it during explosion welding, and at the same time cheap, which makes the use of this material economically advantageous in the manufacture of products. In the process of explosive action, the central cavity-forming element acts as a support, eliminating unacceptable deformations of metal cavity-forming elements radial toward the center of the product, contributes to the formation of a central inner cavity in the product of the required diameter with a smooth cylindrical surface of the metal in contact with it.

Предложено отношение толщины стенки центрального полостеобразующего элемента к толщине стенок смежных с ним металлических полостеобразующих элементов составляет (4-10):1, что, совместно с водным наполнителем в его внутренней полости, обеспечивает сохранность его формы и размеров от неконтролируемых деформаций в процессе формирования сварных соединений, тем самым обеспечивается получение изделий заданной формы и размеров. При величине этого отношения толщин стенок ниже нижнего предлагаемого предела возможны неконтролируемые деформации полостеобразующих элементов при сварке взрывом, что может приводить к снижению качества получаемых изделий. Величина отношения толщин стенок полостеобразующих элементов выше верхнего предлагаемого предела является избыточной, поскольку это приводит к неоправданно большому расходу материала на изготовление центрального полостеобразующего элемента, возможно также возникновение затруднений при извлечении раздробленного материала из центральной внутренней полости после сварки взрывом.The ratio of the wall thickness of the central cavity-forming element to the wall thickness of the metal cavity-forming elements adjacent to it is proposed (4-10): 1, which, together with the aqueous filler in its internal cavity, ensures the safety of its shape and size from uncontrolled deformations during the formation of welded joints , thereby ensuring the receipt of products of a given shape and size. With the value of this ratio of wall thicknesses below the lower proposed limit, uncontrolled deformations of cavity-forming elements during explosion welding are possible, which can lead to a decrease in the quality of the products obtained. The ratio of the wall thicknesses of the cavity-forming elements above the upper proposed limit is excessive, since this leads to an unjustifiably large consumption of material for the manufacture of the central cavity-forming element, it is also possible to experience difficulties in removing the crushed material from the central inner cavity after explosion welding.

Предложено сварку взрывом осуществлять при скорости детонации ВВ 2280-3600 м/с, при этом сварочный зазор между пучком из труб и трубчатой оболочкой из коррозионно-стойкого металла с пониженной теплопроводностью, а также отношение удельной массы ВВ к удельной массе стенки трубчатой оболочки выбирают из условия получения скорости соударения трубчатой оболочки с полостеобразующими элементами в пределах 480-680 м/с, что обеспечивает необходимые условия для получения качественных сварных соединений полостеобразующих элементов между собой и с трубчатой оболочкой, при этом одновременно происходит радиальная деформация трубчатой оболочки, приобретаемая ею от продуктов детонации ВВ кинетическая энергия осуществляет ее разгон в направлении пучка из труб до необходимой скорости, при соударении оболочки с металлическими полостеобразующими элементами происходит их высокоскоростное деформирование, вследствие чего они приобретают в поперечных сечениях форму криволинейного четырехугольника, промежутки между ними и центральным полостеобразующим элементом из стекла исчезают, и, вместе с этим, формируются сплошные сварные соединения между всеми металлическими составляющими композиционной заготовки.Explosion welding is proposed to be carried out at a detonation speed of EXPLOSIVES 2280-3600 m / s, while the welding gap between the tube bundle and the tubular shell made of corrosion-resistant metal with reduced thermal conductivity, as well as the ratio of the specific gravity of the explosive to the specific mass of the wall of the tubular shell, is selected from the condition obtaining the collision speed of the tubular shell with cavity-forming elements within 480-680 m / s, which provides the necessary conditions for obtaining high-quality welded joints between cavity-forming elements with each other and with tr casing shell, at the same time there is a radial deformation of the tubular shell, acquired by it from the detonation products of explosives, kinetic energy accelerates it in the direction of the beam from the pipes to the required speed, when the shell collides with metal cavity-forming elements, they undergo high-speed deformation, as a result of which they acquire transverse the cross-sectional shape of a curved quadrangle, the gaps between them and the central cavity-forming element of glass disappear, and, in ste with this, continuous welds are formed between all the metallic components of the composite preform.

При скорости детонации ВВ и скорости соударения трубчатой оболочки с металлическими полостеобразующими элементами ниже нижнего предлагаемого предела возможно получение некачественных сварных соединений, что может существенно снизить прочностные свойства полученных изделий.At a detonation velocity of explosives and a collision velocity of a tubular shell with metal cavity-forming elements below the lower proposed limit, it is possible to obtain low-quality welded joints, which can significantly reduce the strength properties of the obtained products.

При скорости детонации ВВ и скорости соударения трубчатой оболочки с металлическими полостеобразующими элементами выше верхнего предлагаемого предела возможны неконтролируемые деформации трубчатой оболочки и полостеобразующих элементов, что может привести к нарушению герметичности металлических слоев, снижению качества получаемых изделий.At a detonation velocity of explosives and a collision velocity of a tubular shell with metal cavity-forming elements above the upper proposed limit, uncontrolled deformations of the tubular shell and cavity-forming elements are possible, which can lead to a violation of the tightness of metal layers and a decrease in the quality of the products obtained.

Трубчатую оболочку предложено выполнять из коррозионно-стойкого металла с пониженной теплопроводностью, в качестве которого предложено использовать аустенитную нержавеющую сталь, что обеспечивает существенное снижение теплообмена веществ-теплоносителей, находящихся во внутренних полостях изделия, с окружающей средой, позволяет использовать полученные изделия в условиях агрессивных окружающих сред.It is proposed that the tubular shell be made of a corrosion-resistant metal with reduced thermal conductivity, which is proposed to use austenitic stainless steel, which provides a significant reduction in heat transfer of heat-transfer substances in the internal cavities of the product with the environment, and allows the use of the obtained products in aggressive environments .

На фиг.1 изображена схема сварки взрывом, ее продольный осевой разрез, на фиг.2 - поперечное сечение А-А схемы взрывного нагружения, на фиг.3 - поперечное сечение сваренного изделия с внутренними полостями, где позиция 19 - сдеформированные металлические полостеобразующие элементы; 20 - сдеформированная трубчатая оболочка; 21 - зоны сварки полостеобразующих элементов с трубчатой оболочкой; 22 - зоны сварки полостеобразующих элементов между собой; 23, 24 - внутренние полости изделия.Figure 1 shows a diagram of the explosion welding, its longitudinal axial section, figure 2 is a cross section aa of the explosive loading circuit, figure 3 is a cross section of a welded product with internal cavities, where position 19 is a deformed metal cavity forming elements; 20 - deformed tubular shell; 21 - welding zone of cavity-forming elements with a tubular shell; 22 - welding zones of the cavity-forming elements between themselves; 23, 24 - the internal cavity of the product.

Предлагаемый способ получения изделий с внутренними полостями сваркой взрывом осуществляется в следующей последовательности. Изготавливают удаляемый после сварки взрывом центральный полостеобразующий элемент в виде стеклянной трубы 1 и заполняют его полость удаляемым водным наполнителем 2. Герметизацию осуществляют с помощью втулок 3, 4, например, из резины. Берут полостеобразующие элементы в виде труб 5, заполняют их полости водным наполнителем 6 и герметизируют по концам заглушками 7, 8, например из резины. Отношение толщины стенки центрального полостеобразующего элемента к толщине стенок смежных с ним металлических полостеобразующих элементов должно составлять (4-10):1. Полученные сборки располагают вплотную друг к другу на наружной поверхности центрального полостеобразующего элемента. Полученный пучок размещают соосно внутри трубчатой оболочки 9 из коррозионно-стойкого металла с пониженной теплопроводностью, в качестве которого предложено использовать аустенитную нержавеющую сталь, центровку осуществляют с помощью металлических колец 10, 11. Устанавливают направляющий конус 12, например из стали, с углом при вершине 90°. На наружной поверхности трубчатой оболочки размещают защитную прослойку 13, например, из резины, защищающую наружную поверхность трубчатой оболочки от повреждений продуктами детонации ВВ, а на ее поверхности располагают контейнер 14 с кольцевым зарядом ВВ 15. Для осуществления процесса сварки взрывом используют заряд ВВ со скоростью детонации 2280-3600 м/с, при этом сварочный зазор между пучком из труб и трубчатой оболочкой, а также отношение удельной массы ВВ к удельной массе стенки трубчатой оболочки выбирают из условия получения скорости соударения трубчатой оболочки с полостеобразующими элементами в пределах 480-680 м/с. Размещают полученную сборку на песчаном грунте 16 и производят инициирование процесса детонации в заряде ВВ 15 с помощью электродетонатора 17 и вспомогательного заряда ВВ 18 с повышенной скоростью детонации. Этот заряд способствует выравниванию фронта детонации в основном заряде ВВ. При взрывном воздействии происходит высокоскоростная радиальная деформация трубчатой оболочки, металлические полостеобразующие элементы деформируются, приобретая при этом в поперечных сечениях форму криволинейного четырехугольника, ликвидируются воздушные промежутки между всеми полостеобразующими элементами и оболочкой, при этом одновременно происходит сварка взрывом всех контактирующих между собой металлических слоев. Извлекают из центральной внутренней полости сваренной заготовки материал раздробленного центрального полостеобразующего элемента, например, с помощью электровибратора. Водный наполнитель удаляется из всех полостей после взрывного нагружения самопроизвольно при разгрузке сжатой системы. После этого удаляют механической обработкой торцевые части полученной заготовки с краевыми эффектами.The proposed method for producing products with internal cavities by explosion welding is carried out in the following sequence. A central cavity-forming element removed after explosion welding is made in the form of a glass tube 1 and its cavity is filled with a removable aqueous filler 2. Sealing is carried out using bushings 3, 4, for example, from rubber. Cavity-forming elements in the form of pipes 5 are taken, their cavities are filled with water filler 6 and the ends are sealed with plugs 7, 8, for example, of rubber. The ratio of the wall thickness of the central cavity-forming element to the wall thickness of the metal cavity-forming elements adjacent to it should be (4-10): 1. The resulting assemblies are placed close to each other on the outer surface of the central cavity-forming element. The resulting beam is placed coaxially inside the tubular shell 9 of corrosion-resistant metal with reduced heat conductivity, which is proposed to use austenitic stainless steel, alignment is carried out using metal rings 10, 11. Install a guide cone 12, for example, steel, with an angle at the apex of 90 °. A protective layer 13, for example, made of rubber, is placed on the outer surface of the tubular shell, which protects the outer surface of the tubular shell from damage by explosive detonation products, and a container 14 with an explosive charge 15 is placed on its surface. An explosive charge with a detonation speed is used to carry out the explosion welding process 2280-3600 m / s, while the welding gap between the tube bundle and the tubular shell, as well as the ratio of the specific gravity of the explosive to the specific mass of the wall of the tubular shell, is selected from the condition for obtaining a velocity of the stress of the tubular shell with cavity-forming elements within 480-680 m / s. The resulting assembly is placed on sandy soil 16 and the detonation process is initiated in the explosive charge 15 using an electric detonator 17 and an auxiliary explosive charge 18 with an increased detonation speed. This charge helps to equalize the detonation front in the main explosive charge. During explosive action, a high-speed radial deformation of the tubular shell occurs, the metal cavity-forming elements are deformed, thus acquiring the shape of a curved quadrangle in cross sections, the air gaps between all cavity-forming elements and the shell are eliminated, and at the same time, explosion welding of all metal layers in contact with each other occurs. The material of the crushed central cavity-forming element is removed from the central inner cavity of the welded billet, for example, using an electric vibrator. Water filler is removed from all cavities after explosive loading spontaneously when unloading a compressed system. After that, the end parts of the obtained workpiece with edge effects are removed by machining.

В результате получают цельносварное изделие с центральной внутренней полостью цилиндрической формы, с двенадцатью полостями, имеющими в поперечных сечениях форму криволинейного четырехугольника, без нарушений осевой симметрии и герметичности, с пониженным термическим сопротивлением металлических слоев при теплообмене вещества, находящегося в центральной внутренней полости, с веществами в смежных с ней внутренних полостях, при этом обеспечивается существенное снижение теплообмена веществ, находящихся во внутренних полостях изделия, с окружающей средой и повышенная стойкость изделия в агрессивных окружающих средах.The result is an all-welded product with a central internal cavity of cylindrical shape, with twelve cavities having the cross-sectional shape of a curvilinear quadrangle, without breaking axial symmetry and tightness, with reduced thermal resistance of metal layers during heat transfer of a substance located in the central internal cavity with substances in adjacent internal cavities, while providing a significant reduction in heat transfer of substances in the internal cavities of the product I, with the environment and increased durability of the product in aggressive environments.

Пример 1 (см. также таблицу).Example 1 (see also table).

Металлические полостеобразующие элементы в виде труб в количестве 12 штук изготавливают из меди M1 (ГОСТ 859-78) длиной 250 мм с наружным диаметром D_п.н=14 мм, внутренним - D_п.в=11,6 мм, с толщиной стенок Т_п=1,2 мм. Коэффициент теплопроводности меди M1 λ_Сu=410 Вт/(м·К).Metal cavity-forming elements in the form of pipes in the amount of 12 pieces are made of copper M1 (GOST 859-78) with a length of 250 mm with an outer diameter of D _pn = 14 mm, an internal one - D _p.v = 11.6 mm, with a wall thickness T _n = 1.2 mm. The thermal conductivity of copper M1 λ _Cu = 410 W / (m · K).

Центральный полостеобразующий элемент изготавливают из стекла (ГОСТ 15130-79) с наружным диаметром D_ц.н=40 мм, внутренним D_ц.в=16 мм, длиной 250 мм, толщина его стенки Т_ц=12 мм. Его внутреннюю полость заполняют водным наполнителем, а герметизацию осуществляют с помощью резиновых втулок. Заполняют полости медных полостеобразующих элементов водным наполнителем и герметизируют по концам заглушками из резины. Полученные сборки располагают вплотную друг к другу на наружной поверхности центрального полостеобразующего элемента. В этих сборках отношение толщины стенки центрального полостеобразующего элемента к толщине стенок смежных с ним металлических полостеобразующих элементов составляет 10:1. Полученный пучок из труб размещают соосно внутри трубчатой оболочки из коррозионно-стойкой аустенитной стали 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72), обладающей пониженной теплопроводностью. Ее коэффициент теплопроводности λ_ст=17 Вт/(м·К), что примерно в 4 раза ниже, чем у обычных углеродистых сталей. Центровка пучка из труб относительно оболочки и фиксацию медных полостеобразующих элементов относительно центрального элемента осуществляют с помощью металлических колец из стали Ст 3. Наружный диаметр оболочки D_о.н=76 мм, внутренний - D_o.в=70 мм, толщина стенки Т_о=3 мм, плотность стали 12Х18Н10Т П_о=7,8 г/см³. Удельная масса стенки трубчатой оболочки М_о=Т_о·П_о=0,3·7,8=2,34 г/см². Сварочный зазор между пучком из труб и внутренней поверхностью трубчатой оболочки h=(D_ов.-D_ц.н-2D_п.н):2=(70-40-2·14)=1 мм.The central cavity-forming element is made of glass (GOST 15130-79) with an outer diameter of D _tsn = 40 mm, an inner D _tsv = 16 mm, a length of 250 mm, and its wall thickness T _c = 12 mm. Its internal cavity is filled with water filler, and sealing is carried out using rubber bushings. The cavities of copper cavity-forming elements are filled with water filler and sealed at the ends with rubber plugs. The resulting assemblies are placed close to each other on the outer surface of the central cavity-forming element. In these assemblies, the ratio of the wall thickness of the central cavity-forming element to the wall thickness of the metal cavity-forming elements adjacent to it is 10: 1. The resulting bundle of pipes is placed coaxially inside the tubular shell of corrosion-resistant austenitic steel 12X18H10T (GOST 5632-72), which has reduced thermal conductivity. Its thermal conductivity coefficient λ _st = 17 W / (m · K), which is about 4 times lower than that of ordinary carbon steels. Centering the beam from the pipes relative to the shell and fixing the copper cavity-forming elements relative to the central element is carried out using metal rings made of steel St 3. The outer diameter of the shell D _o.n = 76 mm, the inner diameter D _o.v = 70 mm, the wall thickness T _o = 3 mm, the density of steel 12X18H10T P _o = 7.8 g / cm ³ . The specific mass of the wall of the tubular shell M _o = T _o · P _o = 0.3 · 7.8 = 2.34 g / cm ² . The welding gap between the tube bundle and the inner surface of the tubular shell h = (D _ov. -D _tsn -2D _bp ): 2 = (70-40-2 · 14) = 1 mm.

Устанавливают направляющий конус из стали Ст 3 с углом при вершине 90°, на наружной поверхности трубчатой оболочки размещают защитную прослойку из резины толщиной 2 мм, а на ее поверхности располагают цилиндрический контейнер, например из электрокартона, с зарядом ВВ, в качестве которого использовали смесь аммонита 6ЖВ с аммиачной селитрой в соотношении 1:2. Толщина заряда Т_вв=4 см, его плотность П_вв=0,93 г/см³, удельная масса M_вв=T_вв·П_вв=4·0,93=3,72 г/см². При выбранных параметрах заряда скорость детонации ВВ D_вв=2280 м/с.Отношение удельной массы заряда ВВ к удельной массе стенки трубчатой оболочки равно: М_вв:М_о=3,72:2,34=1,59. Устанавливают в верхней части заряда ВВ вспомогательный заряд ВВ толщиной 15 мм, в качестве которого использовали аммонит 6ЖВ. В центре вспомогательного заряда устанавливают электродетонатор. Размещают полученную сборку на песчаном грунте и производят инициирование процесса детонации в заряде ВВ с помощью электродетонатора. При выбранных параметрах схемы сварки взрывом скорость соударения трубчатой оболочки с полостеобразующими элементами V_c=480 м/с. Скорость соударения V_c определяется расчетным путем с помощью компьютерной технологии. В процессе сварки взрывом происходит дробление материала центрального полостеобразующего элемента, но он сохраняется в виде слоя из слабо связанных между собой тонкодисперсных частиц стекла. Специальным вибрационным инструментом этот слой легко удаляют с внутренней поверхности сваренной заготовки. Водный наполнитель удаляется из полостей самопроизвольно. Затем механической обработкой удаляют у заготовки концевые части с краевыми эффектами. В результате получают цельносварное изделие с тринадцатью внутренними полостями без нарушения герметичности металлических слоев и осевой симметрии. Его внутренний диаметр D_и.в=40 мм, наружный D_и.н=69,5 мм, толщина стенки сдеформированной трубчатой оболочки - 3,3 мм. В полученном изделии в процессе его эксплуатации теплообмен между веществом-теплоносителем, находящимся в центральной внутренней полости, и веществами внутри медных полостеобразующих элементов происходит только через их медные стенки с такой же толщиной, как до деформирования (Т_п=1,2 мм) с термическим сопротивлением R_п=T_п:λ_Сu=0,0012:410=2.9·10^-6 К/(Вт/м²), что в 45 раз меньше, чем у изделий, полученных по прототипу. Теплообмен между теплоносителем, находящимся внутри медных полостеобразующих элементов, и окружающей средой происходит через их медные стенки с термическим сопротивлением R_п=2.9·10^-6 К/(Вт/м²) и через сдеформированную стальную оболочку с толщиной Т_о.д=3,3 мм с термическим сопротивлением R_о.д=Т_о.д:λ_Cu=0,0033:17=194,1·10^-6 К/(Вт/м²). Суммарное термическое сопротивление такой двухслойной биметаллической стенки R_сум=(2,9+194,1)·10^-6=197·10^-6 К/(Вт/м²), что в 50 раз больше, чем у изделий, полученных по прототипу, при этом также обеспечивается повышенная стойкость изделия в агрессивных, например, в кислотных окружающих средах.A guiding cone is made of steel St 3 with an angle at the apex of 90 °, a protective layer of rubber 2 mm thick is placed on the outer surface of the tubular shell, and a cylindrical container, for example, of an electric cardboard, with an explosive charge, which was used as a mixture of ammonite, is placed on its surface 6ZhV with ammonium nitrate in the ratio 1: 2. The thickness of the charge T _BB = 4 cm, its density P _BB = 0.93 g / cm ³ , specific gravity M _BB = T _BB · P _BB = 4 · 0.93 = 3.72 g / cm ² . With the selected parameters of the charge, the detonation velocity of the explosive is D _cc = 2280 m / s. The ratio of the specific gravity of the explosive charge to the specific mass of the wall of the tubular shell is: M _cc : M _o = 3.72: 2.34 = 1.59. An auxiliary charge of explosives with a thickness of 15 mm is installed in the upper part of the explosive charge, for which ammonite 6GV was used. An electric detonator is installed in the center of the auxiliary charge. Place the resulting assembly on sandy soil and initiate the detonation process in the explosive charge using an electric detonator. With the selected parameters of the explosion welding scheme, the collision velocity of the tubular shell with cavity forming elements V _c = 480 m / s. The collision velocity V _c is determined by calculation using computer technology. In the process of explosion welding, the material of the central cavity-forming element is crushed, but it remains in the form of a layer of weakly interconnected fine glass particles. With a special vibrating tool, this layer is easily removed from the inner surface of the welded workpiece. Water filler spontaneously is removed from the cavities. Then, the end parts with edge effects are removed from the workpiece by machining. The result is an all-welded product with thirteen internal cavities without violating the tightness of the metal layers and axial symmetry. Its inner diameter D _i.v = 40 mm, the outer D _i.n = 69.5 mm, the wall thickness of the deformed tubular shell is 3.3 mm. In the product obtained, during its operation, heat transfer between the heat-transfer agent located in the central internal cavity and the substances inside the copper cavity-forming elements occurs only through their copper walls with the same thickness as before deformation (T _p = 1.2 mm) with thermal resistance R _p = T _p : λ _Cu = 0.0012: 410 = 2.9 · 10 ^-6 K / (W / m ² ), which is 45 times less than that of products obtained by the prototype. Heat transfer between the heat carrier inside the copper cavity-forming elements and the environment occurs through their copper walls with thermal resistance R _p = 2.9 · 10 ^-6 K / (W / m ² ) and through a deformed steel shell with a thickness T _o.d = 3 , 3 mm with thermal resistance R _o.d. = T _{o.d .} : λ _Cu = 0.0033: 17 = 194.1 · 10 ^-6 K / (W / m ² ). The total thermal resistance of such a two-layer bimetallic wall R _sum = (2.9 + 194.1) · 10 ^-6 = 197 · 10 ^-6 K / (W / m ² ), which is 50 times more than that of products obtained by the prototype, while this also provides increased durability of the product in aggressive, for example, in acidic environments.

Пример 2 (см. также таблицу).Example 2 (see also table).

То же, что в примере 1, но внесены следующие изменения. Металлические. полостеобразующие элементы в виде труб изготавливают с внутренним диаметром D_п.в=10,8 мм, с толщиной стенок Т_п=1,6 мм. Центральный полостеобразующий элемент изготавливают с внутренним диаметром D_ц.в=20 мм, с толщиной стенки Т_ц=10 мм. Отношение толщины стенки центрального полостеобразующего элемента к толщине стенок смежных с ним металлических полостеобразующих элементов равно 6,25:1.The same as in example 1, but the following changes. Metal. cavity-forming elements in the form of pipes are made with an inner diameter D _p.v = 10.8 mm, with a wall thickness T _p = 1.6 mm. The central cavity-forming element is made with an inner diameter D _c.v = 20 mm, with a wall thickness T _c = 10 mm. The ratio of the wall thickness of the central cavity-forming element to the wall thickness of adjacent metal cavity-forming elements is 6.25: 1.

Наружный диаметр оболочки D_о.н=77 мм, внутренний D_o.в=70 мм, толщина стенки Т_о=3,5 мм. Удельная масса стенки трубчатой оболочки M_о=T_о·П_о=0,35·7,8=2,73 г/см². Сварочный зазор h=1 мм. В качестве заряда ВВ использовали смесь аммонита 6ЖВ с аммиачной селитрой в соотношении 1:1. Толщина заряда Т_вв=6 см, его плотность П_вв=0,9 г/см³, удельная масса М_вв=Т_вв·П_вв=6·0,9=5,4 г/см². При выбранных параметрах заряда его скорость детонации D_вв=3060 м/с. Отношение удельной массы заряда ВВ к удельной массе стенки трубчатой оболочки равно: М_вв:М_о=5,4:2,73=1,98. Скорость соударения трубчатой оболочки с полостеобразующими элементами V_с=590 м/с. Результат тот же, что в примере 1, но у полученного изделия наружный диаметр D_и.н=70,6 мм, толщина стенки сдеформированной трубчатой оболочки - 3,85 мм. Теплообмен между веществом-теплоносителем, находящимся в центральной внутренней полости, и веществами внутри медных полостеобразующих элементов происходит через их медные стенки толщиной Т_п=1,6 мм с термическим сопротивлением R_п=T_п:λ_Cu=0,0016:410=3.9·10^-6 К/(Вт/м²), что в 34 раза меньше, чем у изделия, полученного по прототипу. Теплообмен между веществом-теплоносителем, находящимся внутри медных полостеобразующих элементов, и окружающей средой происходит через их медные стенки и через сдеформированную стальную оболочку с толщиной Т_о.д=3,85 мм с термическим сопротивлением R_о.д=0,00385:17=226,4·10^-6 К/(Вт/м²). Суммарное термическое сопротивление такой двухслойной биметаллической стенки К_сум=(3,9+226,4)·10^-6=230,3·10^-6 К/(Вт/м²), что в 59 раз больше, чем у изделий, полученных по прототипу.The outer diameter of the shell D _o.n = 77 mm, the inner D _o.v = 70 mm, the wall thickness T _o = 3.5 mm. The specific mass of the wall of the tubular shell M _o = T _o · P _o = 0.35 · 7.8 = 2.73 g / cm ² . Welding gap h = 1 mm. A mixture of ammonite 6GV with ammonium nitrate in a ratio of 1: 1 was used as an explosive charge. The thickness of the charge T _BB = 6 cm, its density P _BB = 0.9 g / cm ³ , specific gravity M _BB = T _BB · P _BB = 6 · 0.9 = 5.4 g / cm ² . With the selected parameters of the charge, its detonation velocity is D _BB = 3060 m / s. The ratio of the specific gravity of the explosive charge to the specific weight of the tubular wall of the sheath is equal to: M _centuries: M _o = 5.4: 2.73 = 1.98. The collision velocity of the tubular shell with cavity-forming elements V _s = 590 m / s. The result is the same as in example 1, but the obtained product has an outer diameter of D _i.n. = 70.6 mm, the wall thickness of the deformed tubular shell is 3.85 mm. The heat exchange between the heat-carrier substance located in the central inner cavity and the substances inside the copper cavity-forming elements occurs through their copper walls with a thickness T _p = 1.6 mm with thermal resistance R _p = T _p : λ _Cu = 0.0016: 410 = 3.9 · 10 ^-6 K / (W / m ² ), which is 34 times less than that of the product obtained by the prototype. Heat transfer between the heat-transfer agent inside the copper cavity-forming elements and the environment occurs through their copper walls and through a deformed steel shell with a thickness T _o.d = 3.85 mm with thermal resistance R _o.d = 0.00385: 17 = 226.4 · 10 ^-6 K / (W / m ² ). The total thermal resistance of such a two-layer bimetallic wall K _sum = (3.9 + 226.4) · 10 ^-6 = 230.3 · 10 ^-6 K / (W / m ² ), which is 59 times more than that of products, obtained by the prototype.

Пример 3 (см. также таблицу).Example 3 (see also table).

То же, что в примере 1, но внесены следующие изменения. Металлические полостеобразующие элементы в виде труб изготавливают с внутренним диаметром D_п.в=10 мм, с толщиной стенок Т_п=2 мм. Центральный полостеобразующий элемент изготавливают с внутренним диаметром D_ц.в=24 мм, с толщиной стенки Т_ц=8 мм. Отношение толщины стенки центрального полостеобразующего элемента к толщине стенок смежных с ним металлических полостеобразующих элементов равно 4:1. Наружный диаметр оболочки D_o.н=79 мм, внутренний D_о.в=71 мм, толщина стенки Т_о=4 мм. Удельная масса стенки трубчатой оболочки М_о=Т_о·П_о=0,4·7,8=3,12 г/см². Сварочный зазор h=1,5 мм. В качестве заряда ВВ использовали смесь аммонита 6ЖВ с аммиачной селитрой в соотношении 3:1. Толщина заряда Т_вв=6 см, его плотность П_вв=0,82 г/см³, удельная масса М_вв=Т_вв·П_вв=6·0,82=4,92 г/см². При выбранных параметрах заряда его скорость детонации D_вв=3600 м/с.Отношение удельной массы заряда ВВ к удельной массе стенки трубчатой оболочки равно: М_вв:М_о=4,92:3,12=1,58. Скорость соударения трубчатой оболочки с полостеобразующими элементами V_c=680 м/с. Результат тот же, что в примере 1, но у полученного изделия наружный диаметр D_и.н=71,8 мм, толщина стенки сдеформированной трубчатой оболочки Т_о.д=4,5 мм. Теплообмен между веществом-теплоносителем, находящимся в центральной внутренней полости, и веществами внутри медных полостеобразующих элементов происходит через их медные стенки толщиной Т_п=2 мм с термическим сопротивлением R_п=Т_п:λ_Cu=0,002:410=4,8·10^-6 К/(Вт/м²), что в 27 раз меньше, чем у изделия, полученного по прототипу. Теплообмен между веществом-теплоносителем, находящимся внутри медных полостеобразующих элементов, и окружающей средой происходит через их медные стенки и через сдеформированную стальную оболочку с толщиной стенки Т_о.д=4,5 мм с термическим сопротивлением R_о.д=0,0045:17=264,7·10^-6 К/(Вт/м²). Суммарное термическое сопротивление такой двухслойной стенки R_сум=(4,8+264,7)·10^-6=269,5·10^-6 К/(Вт/м²), что в 69 раз больше, чем у изделий, полученных по прототипу.The same as in example 1, but the following changes. Metal cavity-forming elements in the form of pipes are made with an inner diameter of D _p.v = 10 mm, with a wall thickness of T _p = 2 mm. The central cavity-forming element is made with an inner diameter D _c.v = 24 mm, with a wall thickness T _c = 8 mm. The ratio of the wall thickness of the central cavity-forming element to the wall thickness of adjacent metal cavity-forming elements is 4: 1. The outer diameter of the shell D _o.n = 79 mm, the inner D _o.v = 71 mm, the wall thickness T _o = 4 mm. The specific mass of the wall of the tubular shell M _o = T _o · P _o = 0.4 · 7.8 = 3.12 g / cm ² . Welding gap h = 1.5 mm. A mixture of ammonite 6GV with ammonium nitrate in a ratio of 3: 1 was used as an explosive charge. The thickness of the charge T _BB = 6 cm, its density P _BB = 0.82 g / cm ³ , specific gravity M _BB = T _BB · P _BB = 6 · 0.82 = 4.92 g / cm ² . With setting its charge detonation velocity _cc D = 3600 m / s.Otnoshenie specific gravity of the explosive charge to the specific weight of the tubular wall shell is: M _centuries: M _a = 4.92: 3.12 = 1.58. The collision velocity of the tubular shell with cavity-forming elements V _c = 680 m / s. The result is the same as in example 1, but the obtained product has an external diameter D _i.n. = 71.8 mm, the wall thickness of the deformed tubular shell T _o.d. = 4.5 mm. The heat exchange between the heat-transfer agent located in the central inner cavity and the substances inside the copper cavity-forming elements occurs through their copper walls with a thickness T _p = 2 mm with thermal resistance R _p = T _p : λ _Cu = 0.002: 410 = 4.8 · 10 ^-6 K / (W / m ² ), which is 27 times less than that of the product obtained by the prototype. Heat transfer between the heat-transfer agent inside the copper cavity-forming elements and the environment occurs through their copper walls and through a deformed steel shell with a wall thickness T _o.d = 4.5 mm with thermal resistance R _o.d = 0.0045: 17 = 264.7 · 10 ^-6 K / (W / m ² ). The total thermal resistance of such a two-layer wall R _sum = (4.8 + 264.7) · 10 ^-6 = 269.5 · 10 ^-6 K / (W / m ² ), which is 69 times more than that of products obtained according to the prototype.

В изделии, полученном по прототипу (см. таблицу, пример 4), теплообмен между веществом-теплоносителем, находящимся в центральной внутренней полости, и веществами внутри металлических полостеобразующих элементов происходит через их медные стенки 0,8-1,5 мм, латунное покрытие и через стенку центрального полостеобразующего элемента из стали 12Х18Н10Т толщиной Т_ц=2,2 мм. Термическое сопротивление такого стального слоя R_cт=0,0022:17=129,4·10^-6 К/(Вт/м²). При толщине стенки медного полостеобразующего элемента 0.8 мм ее термическое сопротивление R_Cu=0,0008:410=1,95·10^-6 К/(Вт/м²). Коэффициент теплопроводности латуни Л63 λ_лат=108 Вт/(м·К). Термическое сопротивление каждого латунного покрытия на медных полостеобразующих элементах при их толщине Т_лат=10 мкм R_лат=Т_лат:λ_лат=0,00001:108=0,092·10^-6 К/(Вт/м²). Суммарное минимальное термическое сопротивление такой биметаллической стенки R_ком=(1,95+129,4+0,092)·10^-6=131,44 К/(Вт/м²), что в 27-45 раз больше, чем у изделия, полученного по предлагаемому способу. Теплообмен между веществами-теплоносителями, находящимися внутри медных полостеобразующих элементов, и окружающей средой происходит через их медные стенки и через тонкое покрытие из латуни. При толщине медного слоя 1,5 мм и латунного - 30 мкм максимальное термическое сопротивление таких медно-латунных наружных слоев R_сум=(0,00003:108+0,0015:410)=3,9·10^-6 К/(Вт/м²), что в 50-69 раз меньше, чему изделий, полученных по предлагаемому способу. Кроме того, у изделий, полученных по прототипу, значительно меньшая стойкость в агрессивных, например, в кислотных окружающих средах, чем у изделий, полученных по предлагаемому способу.In the product obtained by the prototype (see table, example 4), heat transfer between the heat-transfer agent located in the central inner cavity and the substances inside the metal cavity-forming elements occurs through their copper walls 0.8-1.5 mm, a brass coating and through the wall of the central cavity-forming element from steel 12X18H10T with a thickness T _c = 2.2 mm. The thermal resistance of such a steel layer R _ct = 0.0022: 17 = 129.4 · 10 ^-6 K / (W / m ² ). When the wall thickness of the copper cavity-forming element is 0.8 mm, its thermal resistance is R _Cu = 0.0008: 410 = 1.95 · 10 ^-6 K / (W / m ² ). The coefficient of thermal conductivity of brass L63 λ _lat = 108 W / (m · K). The thermal resistance of each brass coating on copper cavity-forming elements with their thickness T _lat = 10 μm R _lat = T _lat : λ _lat = 0.00001: 108 = 0.092 · 10 ^-6 K / (W / m ² ). The total minimum thermal resistance of such a bimetallic wall R _com = (1.95 + 129.4 + 0.092) · 10 ^-6 = 131.44 K / (W / m ² ), which is 27-45 times more than that of the product, obtained by the proposed method. Heat transfer between the heat-transfer substances inside the copper cavity-forming elements and the environment occurs through their copper walls and through a thin coating of brass. When the thickness of the copper layer is 1.5 mm and the brass layer is 30 μm, the maximum thermal resistance of such copper-brass outer layers is R _sum = (0.00003: 108 + 0.0015: 410) = 3.9 · 10 ^-6 K / (W / m ² ), which is 50-69 times less than the products obtained by the proposed method. In addition, the products obtained by the prototype, significantly less resistance in aggressive, for example, in acidic environments, than the products obtained by the proposed method.

Claims

1. A method of producing products with internal cavities by explosion welding, in which cavity-forming elements are taken in the form of tubes with removable filler and their beam is placed in the tubular shell symmetrically with respect to its longitudinal axis, while an explosive ring charge (BB) is placed on the outer surface of the tubular shell and initiate the process of detonation of explosives using an electric detonator, characterized in that the central cavity-forming element, removed after explosion welding, is made of brittle material crushed during the explosive action with the ratio of its wall thickness to the wall thickness of adjacent cavity-forming elements constituting (4-10): 1, and explosion welding is carried out at a detonation speed of EXPLOSIVES 2280-3600 m / s, while the welding gap between a beam of pipes and a tubular shell made of corrosion-resistant metal with reduced heat conductivity, as well as the ratio of the specific gravity of the explosive to the specific mass of the wall of the tubular shell is selected from the condition for obtaining the collision velocity of the tubular shell with cavity forming ele cients in the range 480-680 m / s.

2. The method according to claim 1, characterized in that glass is used as a brittle material.

3. The method according to claim 1, characterized in that austenitic stainless steel is used as a corrosion-resistant metal with reduced thermal conductivity for the manufacture of a tubular shell.