SU1668063A1 - Способ автовакуумной пайки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к пайке, в частности к способам автовакуумной печной пайки биметаллических обечаек, используемых дл  изготовлени  двухслойных толстостенных цилиндрических изделий. Изобретение может быть использовано в атомном и химическом машиностроении дл  производства корпусов реакторов, труб, патрубков и прочих плакированных узлов и деталей. Целью изобретени   вл етс  повышение качества па ного соединени  при использовании недефицитных припоев. В наружную обечайку вставл етс  внутренн  , котора  затем свариваетс  продольным швом после поджати  ее к наружной обечайке. Обечайки свариваютс  между собой угловыми вакуумплотными швами, которые примыкают к торцам внутренней обечайки по всей ее толщине и предотвращают смещение торцов внутренней обечайки относительно наружной. Между обечайками может быть помещена сетка из стальной проволоки диаметром не менее величины наименьшего некапилл рного зазора между двум  параллельными стенками из па емых материалов дл  примен емого припо , а припой размещают над зоной пайки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к области пайки , в частности к способу автовакуумной печной пайки биметаллических обечаек используемых дл  изготовлени  двухслойных толстостенных цилиндрических изделий, и может быть использовано в атомном и химическом машиностроении дл  производства корпусов реакторов, труб, патрубков и прочих плакированных узлов и деталей, а также в других отрасл х промышленности при производстве аналогичных изделий

Целью изобретени   вл етс  повыше ние качества па ного соединени  при использовании недефицитных припоев.

На фиг.1 изображена сборка деталей перед нагревом под пайку на фиг 2 - то же, с сеткой в зазоре.

Сборка содержит наружную обечайку 1 из углеродистой стали и внутреннюю обечайку 2 из листовой нержавеющей стали, сваренную встык продольным швом 3. Между обечайками 1 и 2 имеетс слой 4 припо . Обечайки 1 и 2 сварены между собой угловыми вакуум-плотными швэ и 5, которые примыкают в торцам обечайки 2 по всей ее толщине и предотвращают смещени  торцов внутренней обечайки 2 относительно наружной обечайки 1

Между обечайками 1 и 2 может быть помещена сетка 6 из стальной проволоки. В верхней части обечайки 1 выточена кольцева  полость 7, в которую помещен припой 8 и котора  через отверстие 9 соединена с патрубком 10.

О

о

00

о о со

При осуществлении данного способа листовую заготовку обечайки 2 свертывают с нахлестом, например, на листогибочных вальцах до диаметра, несколько меньшего внутреннего диаметра обечайки 1. На на- ружную поверхность свернутой заготовки нанос т слой 4 припо  либо путем напыле- ни , либо прихваткой к ней фольги, изго- товленой из припо , с помощью точечной электросварки. Кроме описанных, установка припо  может быть выполнена и с помощью других приемов, например креплением к наружной обечайке 1 и т.п. Свернутую заготовку обечайки 2 зовод т внутрь обечайки 1 и с помощью струбцин, распорок или других приспособлений прижимают к ее внутренней поверхности, после чего концы заготовки сваривают продолным швом 3 и выполн ют кольцевые швы 5. Полученную сборку нагревают до температуры пайки, а затем ох- лаждают.

В случае использовани  ее, ки ее прихватывают к внутренней поверхности обечайки 1 или наружной поверхности свернутой обечайки 2. Свернутую заготовку обечайки 2 завод т внутрь обечайки 2 и с помощью струбцин или простых распорных приспособлений прижимают к ее внутренней поверхности , после чего концы заготовки сваривают продольным швов 3. Выполн ют швы 5, пат- рубок 10 соедин ют с вакуум-насосом (не показан ) и вакуумируют зазор между обечайками 1 и 2, после чего патрубок 10 герметизируют сваркой, отсоедин ют от вакуумного насоса, и полученную сборку на- гревают в печи до температуры пайки.

По окончании пайки сборку охлаждают.

Размещение в па ном зазоре сетки, изготовленной из стальной проволоки, диаметр которой равен или больше величины наименьшего дл  данного припо  некапилл рного зазора между параллельными стенками из па емых материалов, приводит к затеканию припо  на практически неограниченную глубину, что обеспечиваетс  со- зданием в па ном зазоре некапилл рных

каналов. Высока  и стабильна  прочность соединени  достигаетс  направленной кристаллизацией припо  вокруг проволоки, выступающей в роли дополнительных центров кристаллизации, причем наличие большего количества этих центров, обеспечиваемое применением проволоки меньшего диамет- да и с меньшим размером  чейки, способствует получению па ного шва с лучшими прочностными характеристиками.

Возможность затекани  припо  на значительные глубины при соблюдении упом нутых требований была экспериментально проверена на макетах, позвол ющих осуще-

ствить пайку с сеткой различных типоразмеров , закладываемой между стенками из углеродистой и нержавеющих сталей.

Выполнение кольцевых швов по торцам обечаек угловыми, обеспечивающими предотвращение смещени  торцов внутренней обечайки относительно наружной обечайки и сетки, исключает возможность разрушени  па ных швов при охлаждении и обеспечивает дополнительное поджатие внутренней обечайки к наружной обечайке и сетке.

П р и м е р 1. Листовую заготовку внутренней обечайки из стали 12Х18Н10Т толщиной 5 мм и шириной 1000 мм свертывали на листогибочных вальцах до наружного диаметра около 950 мм и к ее наружной поверхности прихватывали точечной электросваркой слой фольги толщиной 0,3 мм, предварительно изготовленной из ленты,полученной из припо  ПАН-7 литьем на водоохлаждае- мые валки. Состав припо , мас.%: Мп 60; Ni 32; Fe 7. Свернутую заготовку устанавливали внутри обечайки из стали 20, имеющей внутренний диаметр 1000 мм, длину 1025 мм и толщину стенки 120 мм, и прижимали с помощью струбцин и распорок к ее внутренней поверхности. Концы заготовки внутренней обечайки сваривали встык ручной дуговой электросваркой электродами ОЗЛ- 2, а торцы внутренней и наружной заготовок - кольцевыми угловыми вакуум-плотными швами с катетом 5,3 мм со стороны внутренней обечайки и с катетом 12 мм со стороны наружной обечайки электродами ЭНТУ-3 из проволоки ЭП-87. Полученную сборку нагревали в термической печи без защитной атмосферы до температуры пайки 1100+ 20°С и затем охлаждали вместе с печью.

П р и м е р 2. Листовую заготовку внутренней обечайки из стали 12Х18Н ЮТ толщиной 5 мм и шириной 1570 мм свертывали на листогибочных вальцах до наружного диаметра около 1350 мм и к ее наружной поверхности прихватывали точечной электросваркой сетку из стальной проволоки диаметром 0,36 с размером  чеек 0,6. После укладки припо  (ПН-32) свернутую заготовку внутренней обечайки устанавливали внутри обечайки из стали 20, имеющей внутренний диаметр 1400 мм, высоту 1600 м и толщину стенки 120 мм и прижимали с помощью струбцины или распорных приспособлений к ее внутренней поверхности. Когда заготовок внутренней обечайки сваривали встык ручной дуговой электросваркой электродами ОЗЛ- 2 и выполн ли вер.хний и нижний кольцевые угловые швы 5 электродами ЭНТУ-3 из проволоки ЭП-87. При этом швы 5 примыкали к обечайке 2 по всей ее толщине, а со стороны

обечайки 1 катет шва был равен 12 мм. Па льный зазор вакуумировали. после чего патрубок 10 герметизировали сваркой и отсоедин ли от вакуумного насоса. Полученную сборку нагревали в термической печи без защитной атмосферы до температуры пайки 1100+20°С, выдерживали при этой температуре в течение одного часа, а затем охлаждали вместе с печью.

Качество соединени  провер ли мето- дами ультразвукового контрол  и механических испытаний. Ультразвуковой контроль щупом с разрешающей способностью 3 мм2 свидетельствует о 100%-ной сплошности соединени . В образцах, испытанных на из- гиб планировкой внутрь и наружу при угле загиба 180°, расслоений и надрывов па ного шва не обнаружено. Результаты испытаний образцов на отрыв и на срез плакирующего сло  следующие.

При пайке без сетки значение прочности на срез составл ет

31.0-38.0 , 2 35.5 кг/мм

прочность на отрыв- , кг/мм2

При пайке с сетки прочность на срез составл ет

38.0-40,9 , 2 39,4 кг/мм

39.9-42,5 , 2

-, кг/мм

прочность на отрыв41 ,2

При пайке с сеткой в зоне разрушени  образцов имелись аырывы основного ме5

0 5 0

5

0

талла, что свидетельствует о том, что можно получить соединение,близкое к равнопрочному .

Claims (1)

1. Формула изобретени  1. Способ автовакуумной пайки крупногабаритной толстостенной наружной обечайки из углеродистой и внутренней тонкостенной обечайки из нержавеющей сталей, включающий свертывание заготовки внутренней обечайки, размещение в зоне соединени  обечаек припо , установку свернутой заготовки внутренней обечайки с зазором внутри наружной обечайки, герметизацию зоны соединени  вакуум-плотными сварными швами, нагрев обечаек до температуры пайки и охлаждение, отичающий- с   тем, что, с целью повышени  качества па ного соединени  при использовании недефицитных припоев, сварку внутренней обечайки производ т после введени  ее внутрь наружной обечайки и поджати , по торцам обечаек сварные швы выполн ют угловыми , обеспечивающими предотвращение смещени  торцов внутренней обечайки относительно наружной обечайки.

   2, Способ по п.1,отличающийс  тем, что в зазоре между обечайками помещают сетку из стальной проволоки диаметром , не менее величины наименьшего некапилл рного зазора между двум  параллельными стенками из па емых материалов дл  примен емого припо , а припой размещают над зоной пайки.

   Фиг.2