SU1488265A1

SU1488265A1 - Способ соединения стеклянных труб

Info

Publication number: SU1488265A1
Application number: SU874229441A
Authority: SU
Inventors: Mikhail G Skakunov; Nikolaj A Evstratov; Yurij A Marevichev; Aleksandr R Maltsev
Original assignee: Vni Pk I Kompleks Proekt
Priority date: 1987-04-15
Filing date: 1987-04-15
Publication date: 1989-06-23

Description

Изобретение относится к¹сварке и может быть использовано для сваривания труб из стекла, например, при монтаже стеклянных трубопрово2

дов пневмотранспорта, аппаратуры для синтеза особо чистых веществ и т.п. Целью изобретения является повышение надежности соединения за счет уменьшения напряжений в шве, а также повышение производительности за счет ускорения нагрева. Способ соединения стеклянных труб.включает нанесение на каждую трубу токопроводящего покрытия, нагрев до температуры размягчения ВЧ электромагнирным полем и последующее соединение труб по торцам. Токопроводящее покрытие наносят на боковую поверхность трубы на длину от торца, равную номинальному диаметру трубы. §

По достижении температуры, при которой стекло становится электропроводным, покрытие удаляют. Интенсивность нагрева равномерно уменьшают от торца вдоль покрытия до его границы. Возможно нанесение токопроводящего покрытия в виде гибкой пленки. Способ позволяет получить трубчатые изделия высокого качества, 1 з.п, ф-лы, 1 ил, 1 табл.

,1488265

Изобретение относится к сварке и может быть использовано для сваривания труб из стекла, например при монтаже стеклянных трубопроводов пневмотранспорта, аппаратуры для син· теза особо чистых веществ и т.п.

Целью изобретения является повышение надежности соединения за счет уменьшения напряжений в шве, а также повышение производительности за счет ускорения нагрева,

На чертеже представлена схема соединения стеклянных труб.

Сущность способа соединения стеклянных труб заключается в следующем.

На трубы 1 и 2 наносят токопроводящее покрытие 3 например, в виде гибкой пленки. Причем покрытие 3 наносят на боковую поверхность трубы на длину от торца, равную номинальному диаметру трубы. Затем трубы устанавливают встык соосно в

1488265

направляющих 4 осевой подачи труб. Включают источник 5 высокочастотного электромагнитного поля, соединенный со спиралью индуктором 6, и $ осуществляют индукционный высокочастотный нагрев концов труб. Интенсивность нагрева равномерно уменьшают от торца трубы вдоль покрытия до его границы. Это может быть обеспечено за счет определенного выполнения спирали, форму которой· подбирают так, что обеспечивается спад интенсивности·электромагнитного поля от стыка труб в обоих направлени- 15 дх, например, по линейному закону.

При достижении температуры, при которой стекло приобретает свойство электропроводности, оцениваемой для разных марок стекла величиной порядка 20 500~600°С, токопроводящий слой удаляют, например, механически или путем .плавления (или испарения) и продолжают разогрев стекла до размягчения индукционными токами высокой частоты, 25 С помощью устройства 7 приживают трубы, прекращают нагрев труб путем отключения источника 5, производят оттяжку для выравнивания шва и охлаждают шов. Нужный температурный 30 градиент достигается подбором конфигурации и расположением источника 5, а также подбором материала и толщины токопроводящего слоя и частоты электромагнитного излучения (в соответствии с тангенсом угла потерь материала стекла).

Пример 1 .·· Трубы из малощелочного стекла 13В номинального диаметра 120 мм (наружный диаметр пер- до вой трубы Д ,= 121,7 мм, второй трубы 0-2= 120,3 мм, толщина стенки первой трубы 7,7 мм, толщина стенки второй трубы 6,3 мм) устанавливают встык и закрепляют зажимами на рас- 45 стоянии 300 мм от края трубы. На боковую поверхность около торца каждой трубы наносят покрытие из алюминиевой фольги толщиной 200 ±50.мкм_кширина первой фольги 120,Хмм соот-. ветствует длине покрытия, а ширина 'второй фольги равна 121,7 мм. Трубы й индуктор устанавливают вдоль продольной оси симметрии. Включают индуктор, начинают разогрев трубы на 55 участках, где нанесена фольга. При достижении температуры на внешней поверхности стекла 873 К (600°С) покрытие из фольги плавится и удаляется (стекло становится теплопроводным, разогрев идет непосредственно в стекле). Затем трубы прижимают по торцам. При сдавливании происходит сварка трубы с образованием выпуклого шва, величина уменьшения общей длины труб равна двум толщинам ее стенки. Вслед за этим производят оттяжку одной из стеклянных труб на ве личину, равную толщине стенки.

Подъем температуры в стекле производят за счет измерения тока в индукторе по заданному закону таким об разом, что плотность тока в пленочном покрытии или сварном шве может меняться в диапазоне 0-1 А/см^г.

Качество полученного шва высокое, трещин нет. Время сварки 10 мин.

Примеры 2-6. Процесс проводят как в примере 1. Шов нормальный, трещин нет.

Результаты эксперимента представлены, в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ соединения стеклянных труб позволяет повысить надежность соединения за счет улучшения качества шва и околошовной зоны, а также увеличить производительность процесса.

Повышение качества достигается подбором режима нагрева - до температуры электропроводности стекла через промежуточное токопроводящее покрытие, а в дальнейшем - без последнего, чем достигается исключение инородных включений. При этом прогрев через токопроводящее покрытие в определенной, достаточно большой зоне, равной, по длине диаметру трубы, и рациональное распределение температуры нагрева трубы от торца вдоль покрытия за счет равномерного уменьшения в этпм направлении интенсивности высокочастотного электромагнитного поля обеспечивают постепенный и в то же время ускоренный разогрев стекла без больших перепадов температуры, вызывающих появ· ление микротрещин в шве и околошовной зоне в готовом соединении, г

Claims

Формула изобретения

1. Способ соединения стеклянных труб, включающий нанесение на каждую трубу токопроводящего покрытия, нагрев до температуры размягчения ' » ВЧ электромагнитным полем и последующее соединение труб по торцам, о т1488265

личающийся тем, что, с целью повышения надежности соединения за счет уменьшения напряжений в шве, а также, повышения производительности за счет ускорения нагрева, токопроводящее покрытие наносят на боковую поверхность трубы на длину от торца, равную номинальному диаметру трубы, а по достижению температуры,

10

при которой стекло становится электропроводным, покрытие удаляют, причем интенсивность нагрева равномерно уменьшают от торца вдоль покрытия до его границы.

2. Способ по ц. 1, отличающийся тем, что токопроводящее покрытие выполняют из гибкой пленки.

Первая труба

Вторая труба ————— ——Длина покрытия, мм

Диаметр

мм

Толщина, мм

Толщина покрытия, мм

Время сварки, мм

Температура, К ———т———

плавления

Диаметр юлщи---------г----—--------т----—мм на, мм первого второго первого I$торого

Толщисварки

121,7 7,7 120,3 6,3 Г21,7 120,3 225 226 10,0 1090 873 120,9 7,1 120,5 6,9 120,9 120,5 . 243 240 9,8 1072 873 120,4 7,9 121,6 7,3 120,4 121,6 238 233 9,6 1082 873 120,7 7,5 120,8 6,8 120,7 120,8 226 224 9,7 1076 873 121,5 6,8 121,8 7.2 121,5 121,8 214 217 9.2 1092 873

У У '// 0 У У у у '/, у у у у — г'- 1 1 « У У У '/ у, //' У' У У У У У ΓΖΙ ЭТ/ .. .. 1^0!