SU946860A1 - Па ное телескопическое соединение - Google Patents

Description

(54) ПАЯНОЕ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ

1

Изобретение относитс  к пайке, в частности к конструкции па ных соединений, и может быть использовано в машиностроении при изготовлении неразъемных соединений трубной арматуры, сосудов, корпусов и других узлов, работающих под действием внутренпего давлени , а также статических и динамических раст гивающих или изгибающих нагрузок.

Известны конструкции па ных телескопических соединений, состо щие из охватывающей и охватываемой деталей и па ного шва. Эти соединени  позвол ют практически всегда за счет выбора необходимой величины нахлестки получить равнопрочную конструкцию при работе на срез и раст жение 1.

Однако эти соединени  плохо сопротивл ютс  изгибным и динамически.м нагрузкам вследствие неизбежного утолщени  конструкции на участке па ного щва и наличи  концентраторов резкого изменени  геометрии соединени  при переходе от одной детали к другой. В местах переходов коэффициент концентрации напр жений достигает величины 4-5, вследствие чего снижаетс  не только статическа , но и усталостна  прочность. Как правило, разрушение па ного узла происходит именно в месте перехода от одной детали к другой. Известна конструкци  па ного соединени , при которой в торцовой части одной детали выполнено кольцевое клинообразное углубление, а на торцовой части другой детали - кольцевой клинообразный выступ , выступ размещен в углублении, и де10 тали соединены па ным щвом 2J.

Недостатко.м конструкции  вл етс  невоз .можность ее использовани  дл  тонкостенных деталей.

Известно па ное телескопическое соеди15 нение, состо щее из охватывающей и охватываемой соедин емых деталей, выполненных на участке соединени , и па ного шва с измененной геометрической формой .

Известна  конструкци  использована

Claims (3)

1. 20 при соединении сферического днища с обечайкой . Детали сопр гаютс  по поверхности конуса, вогнутой у охватывающей детали и выпуклой у охватываемой. Детали соедим ютс  заподлицо подобно косостыковому соединению. Поскольку резких переходов в сеченки конструкции нет, указанное соединение lie имеет значительной конн.ентрации напр жений 3. Однако оно также, как и стыковое ступенчатое соединение, имеет недостатки. Соединение применимо только дл  толCTOCTCinibix или малогабаритных деталей, его трудно изготовить дл  тонкостенных нежестких конструкций, так как требуетс  прецизионна  механическа  обработка и сборка. В тoнкocтe iныx конструкци х известное соединение обладает .малой прочностью, поскольку размеры па пого нша опред,сл ютс  толщиной па емых оболочек, и па ный шов работает на раст жение. Цель изобретени  - повыг ц:-ние iipoHiiocти и надежностн соединени  деталей, хот  бы од11а из которых  вл етс  тонкостенной. Поставленна  цел;, достигаетс  тем, что соедин емые участки деталей и па пый нюв вьпюлнепы в виде тороидальной поверхности с радиусом кривизны меридианального сечени  болшнс удвоенной толщипы етепки паименее тонкой пз дета.ией. По поперечной оси симметрии мериди;-)Ha .ibHoro сечени  тора выполнена ко.,п шва  выточка. Па охзатьпипоп сй д.еталп вьпюлнеиы 1о крайней мере две к(хпьцевые выточки, симметричные отноеительно г.лавной экваториальной плоскости тора. Па охватывающей дета;1и может бьгг1 вынолпена наружна  фаска, а на охватываемой внутренн  . Фаски выполнеШ) вогнуть-гми. Па фиг. 1 изображе1 а схе.ма па но1Ч) соединени  охватываюн1ей и охватываемой 2 де1а,1ей с па ным HIBOM ,, Koropi.ie iiMCioi форму тора на участке пайкп, нри этом t - то.лцина наименее тонкой ;1ета,., а R -- радиус кривизны меридионального сече ПИЯ тора; на фиг. 2 учаеток иерехода от одной дета,;1и к . (абез фаекп, б е нр мой фаской, в -- с криволинейной фаской), па фиг. 3 - схема па ного соединени  толстостепной и тодкостсшюй деталей с фасками раз,тичпой ({oopMiji: на фиг. 4 --- схема телескопического; па ного соединени  тороидальной формы, анал(.гичН01Ч ) фиг. 1, но имеющего кольцевую аыточку 4 по оси симметрии. Кольцеваи выточка умепьп.1ает жесткость конструкции и снижает до минимума концентраптпо панр жеН1Ш , вызванную изменением формы издели  на участке ла ного соединени . Па фиг. 5 - схема телескопического нанного соединени  тороидальной формы с симметричным раеноложением кольцевьгк выточек 4 на охватывающей детали 1 и с кольцевой выточкой 5, раеноложенпой на охватываемой детали 2 по оси симметрии меридионального сечени  тора 6. Па фиг. 6 --- вид по стрелке R на фиг. 1. лубина кольцевых выточек h не превышает 1/3 толщины деталей t, а их радиус R выбираетс  в пределах от 0,5 до 2 глубины. Предпочтительно, чтобы борта выточек были скруглены. При реализации па ного соединени  достигаютс  следующие положительные результаты . 1.Концентраци  напр жений в общем случае снижаетс  более чем вдвое, а при наличии фасок и кольцевой канавки коэффициент концентрации приближаетс  к единице. 2.Па ное соединение обладает повыщеппой прочностью на срез нри рает жении или действии внутреннего давлени , так как охватывающа  деталь разгружает на ный шов, часть которого работает па сжатие (фиг. 1, А--В). 3.Па ное соединение обладает повыH eн юй деформативноетью, что в сочетании с низким коэффициентом концентрации нанр жений обснечивает повышение прочности соединений нри статических и динамических нагрузках. 4.Па ное соединение технологично, так как детали не требуют прецизионной обработки по сопр гаемым поверхност м. 5.В| 1сока  сопротивл емость конструкции па пого соедине.ни  одновре.мепно механическим нагрузкам различного вида повышает надежность и удельную весовую прочность издели  и, следовательно, позвол ет уменьншть толщину деталей и их вес илн (нри сохранении той же толщины) умегпдпить величину нахлестки и расход припо . Эффект повышени  прочности и надежноети по сравнению с обычными телескопическими соединени ми про вл етс  тем сильнее, чем больше диа.метр деталей и меньпю их толщина. Пример. Изготавливают телескопическое па ное соединение конструкции из труб стали 20 диаметро.м 24 мм с толщиной стенки i ,5 мм. Длина 1 ахлестки 7 .мм, внутренний радиус меридионального сечени  тора в месте пайки 8 мм. По оси симметрии вынолпена кольцева  выточка глубиной 0,5 мм радиусом 1,0 мм. Пайка труб производитс  на индукционной установке припоем Л060---1 с флюсом. После пайки соединени  испьггывают на срез при раст жении. Образцы разрушаютс  по охватываемой детали на рассто нии 6 мм от па ного щва. Па ное телескопическое соединение по сравнению с известными имеет преимущества , заключающиес  в повышении надежности и прочности вследствие снижени  концентрации напр же1;ий и жесткости конструк1 .1пи. Формула изобретени  1.Па ное телескопическое соединение, состо щее из охватывающей и охватываемой соедин емых деталей, выполненных на участке соединени  и па ного щва с измененной геометрической формой, отличающеес  Тем, что, с целью повыщени  прочности и надежности соединени  деталей, хот  бы одна из которых  вл етс  тонкостенной , соедин емые участки деталей и па ный щов выполнены в виде тороидальной поверхности с радиусом кривизны меридионального сечени  больще удвоенной толщины стенки наименее тонкой из деталей. 2.Соединение по п. 1, отличающеес  тем, что по поперечной оси симметрии меридионального сечени  тора выполнена кольцева  выточка. 3. Соединение по п. 1, отличающеес  тем, что на охватывающей детали выполнены по крайней .мере две кольцевые выточки , симметричные относительно главной экваториальной плоскости тора. 4.Па ное телескопическое соединение по пп. 1-3, отличающеес  тем, что на охватывающей детали выполнена наружна  фаска, а на охватываемой - внутренн   фаска. 5.Па ное телескопическое соединение по п. 4, отличающеес  тем, что фаски выполнены вогнутыми. Источники инфор.мации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Лащко Н. Ф., Лащко С. В. Пайка металлов. М., «Мащиностроение, 1967, с. 97-98.
2. 2.Кузнецов В. А., Петрунин И. Е. Дашданиров Т. Д. Пайка стальных толстотенных труб. Технологи  и оборудование высокотемпературной пайки. М., МДНТП им. Дзержинского, 1973, с. 116-117.
3. 3. Welding and Brazing of carbon steel. Book 4, 1976. N-I, p. 471 (прототип).

   а. 5

   /

   У//////.

   /

   .V1