SU747584A1 - Method of connecting different metal tubes - Google Patents

Method of connecting different metal tubes Download PDF

Info

Publication number
SU747584A1
SU747584A1 SU782598239A SU2598239A SU747584A1 SU 747584 A1 SU747584 A1 SU 747584A1 SU 782598239 A SU782598239 A SU 782598239A SU 2598239 A SU2598239 A SU 2598239A SU 747584 A1 SU747584 A1 SU 747584A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pipes
intermediate layer
linear expansion
thread
cross
Prior art date
Application number
SU782598239A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Васильевич Лебедев
Владимир Алексеевич Виноградов
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6476
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 Предприятие П/Я Р-6476 filed Critical Предприятие П/Я Р-6476
Priority to SU782598239A priority Critical patent/SU747584A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU747584A1 publication Critical patent/SU747584A1/en

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

Изобретение относитс  к способу соединени  труб методом нагрева и сдавливани  в вакууме, при котором трубы собирают в телескопическое соединение, и может быть использован в энергетическом и химическом машиностроении, в частности в теплообменных аппаратах при изготовлении переходников дл  соединени  труб из разнородных материалов.The invention relates to a method of joining pipes by heating and squeezing in vacuum, in which pipes are assembled into a telescopic connection, and can be used in power and chemical engineering, in particular in heat exchangers in the manufacture of adapters for connecting pipes from dissimilar materials.

Известен способ неразъемного соеднне-, ни  оболочек вращени  обжатием при нагреве до температуры пластической деформации , при котором соединеше по- лучают через промежуточный слой из более пластичного материала, чем мате- j риалы соедин емых труб 1J- Недостаток этого способа соединени  состоит в том, что в услови х вьгсоких температур эксплуатации под действием термических на . пр жений возникает npoueqc ползучести 20 м гкой прослойки, который может привести к разрушению соединени .The known method of permanent connection of rotation shells by crimping when heated to the temperature of plastic deformation, in which the joint is obtained through an intermediate layer of a more ductile material than the materials j of the connected pipes 1J- The disadvantage of this connection method is that in conditions of high operating temperatures under the action of thermal on. stitching occurs a creep npoueqc 20 soft layer, which can lead to the destruction of the joint.

Известен спойоб неразъемногчэ соединени  переходников взрывом 2, в которомKnown to interconnect the connection of adapters by explosion 2, in which

испо;1ьзуетс  промежуточный слой, ш еющий более низкую температуру плавлени , чем температура эксплуаташти переходника . Основной недостаток этого способа состоит в том, что за счет про влени  эффекта Ребнндера (так на;зываемое адсорбшю таое снижение прочности), Ж1Щка  фаза, ускоренно проника  по границам зерен, пр1шодит к раскрытию переходника .An intermediate layer is used, which has a lower melting point than the temperature of the adapter. The main disadvantage of this method is that due to the Rebnnder effect (this is the so-called adsorption decrease in strength), the phase of the phase accelerated at the grain boundaries leads to the opening of the adapter.

Известен также способ соед1гаени  по резьбе труб из разнородных металлов с различными коэффициентами линейного расширени  методом нагрева в вакууме и сдавливани  з , при котором внутреннюю выполн ют из металла с меньшим коэффициентом Л1шейногчэ расицфени  и запрессовывают в резьбу нар окной трубы при помощи конусного дорна, перемещаемого по внутренней трубе при температуре образовани  между свариваемыми детал ми эвтектической гфослойкк. Недостаток этого способа состоит в том, что он не обеспечивает достато шой работоспособности срединени  при высоких температурах. Это происходит потому , что хрупка  эвтектическа  прослойка образует после сварки жест:1ШЙ каркас, который при нагреве и охлалшении переходника за счет термических напр жений легко разрушаетс . Это приводит к потере вакуумной плотности переходников . Целью изобретени   вл еТ. повышение надежности и работоспособности в услови х высоких температур аа счет сглаживани  (демпф1фован1га) упр тю-плас тических деформаций, вызванных термическими напр жени ми при эксплуатации переходников. Указанна  цель достигаетс  TeivJ, что соединение разнородных труб прои;звод т через промежуточный слой, который выполн ют из демпфирующего материала и нанос т его перед выполнением резьбы на поверхность одной из соедин емых труб слоем, составл ющим ЗО-6О% от площади поперечного сечени  т1тки резьбы . Применение данного способа позволит повысить надежность работы сюеди- нени  в услови х высоких температур. На фиг. 1 показа1г отрезок внутренне трубы с нанесенным промежуточным слоем; на фиг. 2 - резьба, поперечное сечение; на фиг. 3 изображена зона соединени  „ (стрелкой указываетс  направление запрессовки отрезков Tj)y6 с помощью конусного дорна). Соединение выполн ют следующим образом. Первоначально на одну из труб нанос т промежуточный слой 2, обладаю демпфирующими свойствами. В этом слу чае можно использовать сварку, электро контактную наплавку, методы порошково металлургии. Затем нарезают резьбу 3 таким образом, чтобы площадь поперечн го сечени  промежуточного сло  2 составл ла 30-60% от площади поперечного сечещ1  зуба резьбы 3. Далее анало гичный профиль резьбьг 3 выполн ют на друтхэм отрезке трубы 4 и завинчивают их по резьбе, причем внутренн   труба выполнена из материала с меньшим коэффициентом линейного расширени . Пол ченную заготовку нагревают до темпера туры, при которой в контакте образуетс электр1гческа  прослойка 5, и зап)эессовывают конусным дерном 6, перемещаемым по внутренней трубе 1. Предварительно дорн б покрывают одним из известных защитных покрытий, чтобы не допустить схватьшани  дорна 6 с повер остью трубы 1. После охлаждени  заготовку обрабатывают на токарном станке под размеры переходника и вырезают контрольные темплеты дл  оценки толщины эвтектической прослойки 5. Пример. Изготавливают переходники из сплава системы Zh -2,5 НЪ со сталью ОХ18Н1ОТ с диаметрами и толщиной труб соответственно Ф 88x4, 0 95xS. В качестве промежуточного сло  используют чистый ниобий электроннох1учевого переплава, проволоку из которого диаметром 1 мм направл ют электроннолучевой сваркой на наружную поверхность трубы из сплава ,5Nb в выточку глубиной 1,2 мм на установке ЭЛУ-5. Затем на этой поверхности трубы нарезают резьбу М88х2 таким образом , чтобы площадь поперечногосечени  промежуточного сло  составл ла - ЗО6О% от площади поперечного сечени  зуба резьбы. Аналогичную резьбу изготавливают на отрезке трубг г из стали ОХ18Н1ОТ. Отрезки труб свинчивают, помещают в сварочную установку типа А30608, где нагревают до температуры образовани  эвтектической прослойки ( 910 С) и запрессовывают конусным дорном. Качество соединений оценивают термокачкой с нагревом и охлаждением в вакууме от 85О°до ЗООС и провер ют соед1шени  на вакуумную плотность гелиевьм течеискателем. Эзсспериментально установлено, что соединени  выдерживают наибольшее количество термокачек , когда площадь поперечного сечени  промежуточного сло  составл ет ЗО-6О% площади поперечного сече ш  зуба резьбы. Если толщина демпфирующего сло  Nb меньше 3(У)о площади попере шого сечени  зуба резьбы то частично нарушаютс  опт1Пу1альные: услови  внещнего демпфировани  соединени  в, услови х высоких температур, если она больше 6О%, то нарушаютс  оптил альные услови  внешнего демпфировани  в интервале низких температур. Применение данного способа изготовлени  .переходников позволит увеличить термостойкость соединений по сравнению с теми переходниками, которые выполн ют по способу З примерно в 2 раза. При изготовлении опытно-промышленной партии переходников брак снижен на ЗО-35%.There is also known a method of connecting the threads of pipes from dissimilar metals with different linear expansion coefficients by heating in vacuum and squeezing, in which the internal is made of metal with a smaller rassenny phenylphenol and pressed into the thread of the pipe by means of a conical mandrel moved along the internal the pipe at the temperature of formation between the parts to be welded by the eutectic gf-layer. The disadvantage of this method is that it does not provide an adequate working capacity of the middle at high temperatures. This happens because, after welding, the fragile eutectic interlayer forms a gesture: 1W skeleton, which during heating and cooling of the adapter due to thermal stresses easily collapses. This leads to a loss of vacuum density adapters. The aim of the invention is ET. increase in reliability and performance under conditions of high temperatures as a result of smoothing (damping) control creep-plastic deformations caused by thermal stresses during the operation of adapters. This goal is achieved by TeivJ that the connection of dissimilar pipes is ejected through an intermediate layer, which is made of damping material and is applied to the surface of one of the pipes to be connected with a layer constituting 30 -10% of the cross-sectional area thread. The use of this method will improve the reliability of the operation of the compound under conditions of high temperatures. FIG. 1 shows a section of the inner tube with an intermediate layer applied; in fig. 2 - thread, cross section; in fig. Figure 3 shows the zone of junction (the arrow indicates the direction of pressing the segments Tj) y6 using a tapered mandrel. The coupling is carried out as follows. Initially, intermediate layer 2 was applied to one of the pipes, having damping properties. In this case, welding, electric contact welding, powder metallurgy methods can be used. Then the thread 3 is cut so that the cross-sectional area of the intermediate layer 2 is 30-60% of the cross-sectional area of the tooth 3 of thread. Next, the similar thread profile 3 is performed on the druths of pipe 4 and screwed them along the thread, and the pipe is made of a material with a lower linear expansion coefficient. The finished billet is heated to a temperature at which an electrical interlayer 5 forms in contact, and the ester is cone-shaped 6 slanted through the inner tube 1. Precoat bore is covered with one of the known protective coatings to prevent the dorn 6 from catching pipes 1. After cooling, the workpiece is machined to the dimensions of the adapter on a lathe and control templates are cut out to estimate the thickness of the eutectic interlayer 5. Example. Adapters are made from an alloy of system Zh -2.5 Nb with steel OH18H1OT with diameters and pipe thicknesses, respectively F 88x4, 0 95xS. As an intermediate layer, pure niobium of electron-beam melting is used, the wire from which with a diameter of 1 mm is directed by electron beam welding to the outer surface of an alloy pipe, 5Nb, into an undercut with a depth of 1.2 mm on an ELU-5 unit. Then, M88x2 threads are cut on this surface of the pipe in such a way that the cross-sectional area of the intermediate layer is -30% of the cross-sectional area of the tooth of the thread. A similar thread is made on the pipe segment g of steel OH18H1OT. The pipe sections are screwed, placed in a welding unit of type A30608, where they are heated to the temperature of formation of the eutectic interlayer (910 C) and pressed in with a tapered mandrel. The quality of the compounds is assessed by heat pumping with heating and cooling in vacuum from 85 ° to ZEP, and the connections are checked for vacuum density by a helium leak detector. It has been experimentally established that the compounds withstand the greatest number of heat pumps when the cross-sectional area of the intermediate layer is 30 -60% of the cross-sectional area of the thread tooth w. If the thickness of the Nb damping layer is less than 3 (V) about the area across the thread's tooth cross-section, then the optics are partially violated: conditions of external damping of the compound under high temperature conditions, if it is greater than 6O%, then the optical conditions of external damping in the low temperature range are violated . The use of this method of manufacturing adapters will increase the heat resistance of compounds compared to those adapters that are made according to method C approximately 2 times. In the manufacture of a pilot batch of adapters, rejects are reduced by Z-35%.

ФормулFormulas

изобретени the invention

Способ соединени  труб из разнородных металлов с разлшчными коэффициентами линейного расширени , включающий операции выполнени  винтовой нарезки на соедин емых поверхност х труб, установки трубы из металла с меньшим коэффициентом линейного расширени  в трубу из металла с большим коэффициентом линейного расширени , нагрева в вакууме и сдавливани  путем раздачи коническим дорном при температуре образовани  между соедин емыми детал ми эвтектической прослойки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы соединени The method of joining pipes from dissimilar metals with different linear expansion coefficients, including the operations of performing screw threading on the joined surfaces of pipes, installing a pipe made of metal with a lower coefficient of linear expansion into a pipe made of metal with a large linear expansion coefficient, heating in vacuum and squeezing by distributing a conical mandrel at the temperature of formation between the connected parts of the eutectic interlayer, characterized in that, in order to increase the reliability of the connection

в услови х высоких температур, перед выполнением резьбы на поверхность одной из труб нанос т промежуточный слой из материала, обладающего демпфирующими свойствами по отношению к соедин оу ым металлам, при этом промежуточный слой составл ет ЗО-6О% площади поперечного сечени  нитки резьбы,under high temperature conditions, before making a thread, an intermediate layer of a material with damping properties with respect to the bonded metals is applied to the surface of one of the pipes, the intermediate layer being 30 -60% of the cross-sectional area of the thread,

Источники информации, Information sources,

0 прин тые во вт1мание при экспертизе0 accepted during examination

1,Авторское свидетельство СССР № 239194, кл. В 21D 39/О4, 1959,1, USSR Author's Certificate No. 239194, cl. B 21D 39 / O4, 1959,

2,Авторское свидетельство СССР №545434, кл, В 23 К 19/ОО, 1975,2, USSR Copyright Certificate №545434, class, B 23 K 19 / OO, 1975,

3,Авторское свидетельство СССР3, USSR author's certificate

№ 202404, кл, В 23 К 31/О6, 1957. (прототип). /2No. 202404, Cl, B 23 K 31 / O6, 1957. (prototype). / 2

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ соединения труб из разнородных металлов с различными коэффициентами линейного расширения, включающий операции выполнения винтовой нарезки на соединяемых поверхностях труб, установки трубы из металла с меньшим коэффициентом линейного расширения в трубу из металла с большим коэффициентом линейного расширения, нагрева в вакууме и сдавливания путем раздачи коническим дорном при температуре образования между соединяемыми деталями эвтектической прослойки, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности работы соединения в условиях высоких температур, перед выполнением резьбы на поверхность одной из труб наносят промежуточный слой из материала, обладающего демпфирую5 шими свойствами по отношению к соединяемым металлам, при этом промежуточный слой составляет 30-60% площади поперечного сечения нитки резьбы.A method of joining pipes of dissimilar metals with different linear expansion coefficients, including screw cutting on the connected surfaces of the pipes, installing a metal pipe with a lower coefficient of linear expansion in a metal pipe with a high coefficient of linear expansion, heating in vacuum and squeezing by distributing with a conical mandrel at the temperature of formation between the connected parts of the eutectic layer, which is characterized in that, in order to increase the reliability of the connection in Under high temperatures, before threading, an intermediate layer of material with damping properties with respect to the metals being joined is applied to the surface of one of the pipes, while the intermediate layer is 30-60% of the cross-sectional area of the thread.
SU782598239A 1978-03-23 1978-03-23 Method of connecting different metal tubes SU747584A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782598239A SU747584A1 (en) 1978-03-23 1978-03-23 Method of connecting different metal tubes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782598239A SU747584A1 (en) 1978-03-23 1978-03-23 Method of connecting different metal tubes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU747584A1 true SU747584A1 (en) 1980-07-15

Family

ID=20756899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782598239A SU747584A1 (en) 1978-03-23 1978-03-23 Method of connecting different metal tubes

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU747584A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684031C2 (en) * 2015-03-06 2019-04-03 Айзенбау Кремер Гмбх Method and device for application of coating layer during manufacture of large diameter multilayer pipe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2684031C2 (en) * 2015-03-06 2019-04-03 Айзенбау Кремер Гмбх Method and device for application of coating layer during manufacture of large diameter multilayer pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4883292A (en) Corrosion resisting steel pipe and method of manufacturing same
EP1268115B1 (en) Method of joining metal oilfield tubulars and well provided therewith
JPH0139854B2 (en)
JP2711199B2 (en) Airtight joint of small diameter pipe and method and apparatus for manufacturing the same
US4598857A (en) Method of producing double-wall composite pipes
JPH0220880B2 (en)
SU747584A1 (en) Method of connecting different metal tubes
WO1995032833A1 (en) Method for friction welding a shaft to a disk and assembly formed thereby
US3602978A (en) Method of forming bimetallic transition joints
KR100325783B1 (en) Intermediate joints for welding stainless steel tubes and zirconium alloy tubes
JPH10296433A (en) High frequency brazing method for aluminum tube
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
JPH08301669A (en) Preparation of thermally highly loadable structural part
JP3240211B2 (en) Copper-aluminum dissimilar metal joint material
RU2438842C1 (en) Method of producing bimetal tube
US3744130A (en) Methods of jointing metal pipes and other metal tubular bodies
US6705510B1 (en) Valve housing fabrication process enabling complete coverage of joint surfaces with protective coating
US4002285A (en) Method of metallurgically joining tubing
RU2207236C1 (en) Titanium-steel reducer
RU2205732C1 (en) Method for diffusion wedling of tubular titanium-stainless steel adaptors
JPS6335333B2 (en)
JP5958651B2 (en) Vacuum-tight screw joint
RU2085349C1 (en) Method of manufacture of tubular adapter of zirconium alloy steel
SU579110A1 (en) Method of soldering tubes made of metals with different thermal expansion factors