UA28675C2 - METHOD OF SOLDERING OF METAL STRUCTURES, FOR EXAMPLE OF THIN-WALLED PIPES AND FLANGES, MAINLY STEEL - Google Patents
METHOD OF SOLDERING OF METAL STRUCTURES, FOR EXAMPLE OF THIN-WALLED PIPES AND FLANGES, MAINLY STEEL Download PDFInfo
- Publication number
- UA28675C2 UA28675C2 UA97084190A UA97084190A UA28675C2 UA 28675 C2 UA28675 C2 UA 28675C2 UA 97084190 A UA97084190 A UA 97084190A UA 97084190 A UA97084190 A UA 97084190A UA 28675 C2 UA28675 C2 UA 28675C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- soldering
- flanges
- flange
- solder
- thin
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RIRXDDRGHVUXNJ-UHFFFAOYSA-N [Cu].[P] Chemical compound [Cu].[P] RIRXDDRGHVUXNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до галузі паяння, зокрема до пайки тонкостінних, переважно сталевих труб та фланців 2 металевих конструкцій.The invention relates to the field of soldering, in particular to the soldering of thin-walled, mainly steel pipes and flanges of 2 metal structures.
Найбільш широке застосування винахід знайде при серійному виготовленні фланцевих з'єднань у різноманітних галузях машинобудування.The invention will be most widely used in the serial production of flanged joints in various branches of mechanical engineering.
Відомий спосіб паяння металевих конструкцій, включаючий складання деталей з розміщенням припою та флюсу у паяному зазорі, докладання статичного тиску з пластичною деформацією деталей в зоні з'єднання /А. с. 70 СРСР Мо716748, кл. В23К1/00 01.08.75р./. Спосіб використовують для поєднання різнорідних металів, руйнування з'єднань відбувається по більш м'якому металу. Недоліком винаходу є неможливість отримання паяного з'єднання, рівномірного основному металу.A known method of soldering metal structures, including assembly of parts with placement of solder and flux in the soldered gap, application of static pressure with plastic deformation of parts in the joint area /А. with. 70 USSR Mo716748, cl. B23K1/00 01.08.75 r./. The method is used to combine dissimilar metals, the destruction of the joints occurs on a softer metal. The disadvantage of the invention is the impossibility of obtaining a soldered joint with a uniform base metal.
Прототипом винаходу, який заявляється, прийнятий спосіб паяння металевих конструкцій, наприклад, тонкостінних труб та фланців, переважно сталевих, який включає складання деталей з розміщенням припою та 719 флюсу в паяному зазорі, нагрівання до температури паяння та пластичне деформування деталей у зоні з'єднання шляхом прикладання зусилля осаджування /А. с. СРСР Мо1133054, кл. В22К1/00, 30.09.83р. опуб. в Б1The prototype of the invention, which is claimed, adopts a method of soldering metal structures, for example, thin-walled pipes and flanges, preferably steel, which includes assembly of parts with the placement of solder and 719 flux in the soldered gap, heating to the soldering temperature and plastic deformation of the parts in the joint area by application of deposition force /A. with. USSR Mo1133054, cl. В22К1/00, 30.09.83 published in B1
М1, 85р./.M1, 85 years/.
Недоліком відомого способу є те, що зусилля, яке прикладається до деталей, що з'єднуються, поширюється тільки у осьовому напрямку, що викликає нерівномірність ступеню пластичного деформування на поверхні стикування, і як наслідок, появу рівних дефектів з'єднання, зокрема пористості. Окрім того, міцність такого з'єднання, як правило, нижче міцності основного металу.The disadvantage of the known method is that the force applied to the parts to be connected spreads only in the axial direction, which causes unevenness of the degree of plastic deformation on the joining surface, and as a result, the appearance of equal defects in the connection, in particular, porosity. In addition, the strength of such a connection, as a rule, is lower than the strength of the base metal.
Також недолік полягає у тому, що у разі необхідності виготовлення фланцевого з'єднання, яке має у зоні паяного з'єднання фланця та труби на робочій поверхні фланця різні конструктивні елементи, як то: технічні виступи, западини, кільцеві канавки, рівчаки, призначені для наступного розташування у них прокладок чи с ущільнювачів тощо, або утворення заданої шорсткості поверхні у місцях приклеювання прокладок, або Ге) ущільнювачів, зазначені конструктивні елементи необхідно виконувати шляхом механічної обробки металу на робочій поверхні фланця, яка підлягає стикуванню, до утворення паяного з'єднання, або виконувати з базуванням на вже створене з'єднання труби та фланця після процесу з'єднання. Це суттєво ускладнює процес виготовлення фланцевого з'єднання для послідуючого монтажу металоконструкції. оAlso, the disadvantage is that if it is necessary to manufacture a flange connection, which has various structural elements in the zone of the soldered connection of the flange and the pipe on the working surface of the flange, such as: technical protrusions, depressions, annular grooves, grooves intended for following the placement of gaskets or seals, etc., or the formation of a given surface roughness in the places where the gaskets or (Ge) seals are glued, the specified structural elements must be performed by mechanical processing of the metal on the working surface of the flange, which is to be joined, before the formation of a soldered joint, or perform based on an already created pipe and flange connection after the connection process. This significantly complicates the process of manufacturing a flange connection for the subsequent installation of a metal structure. at
В основу винаходу покладена задача підвищення якості паяних з'єднань та спрощення способу паяння ча металевих конструкцій, наприклад тонкостінних труб та фланців, переважно сталевих, шляхом пластичного деформування металу з'єднання формоутворюючим інструментом та надання йому відповідної заданій ее, конструктивної форми у зоні з'єднання, подібної до тої, яку має формоутворюючий інструмент, що дозволяє с здійснити осаджування металу у зоні з'єднання як у осьовому, так і у тангенціальному напрямках, й тим самим забезпечити рівномірність ступеню пластичного деформування металу по всій поверхні стику, запобігти сч утворенню усадочної пористості.The invention is based on the task of improving the quality of brazed joints and simplifying the method of brazing of metal structures, for example, thin-walled pipes and flanges, preferably steel, by plastically deforming the metal of the joint with a forming tool and giving it the corresponding given design shape in the joint area a joint similar to that of a forming tool, which allows metal deposition in the joint zone in both axial and tangential directions, thereby ensuring the uniformity of the degree of plastic deformation of the metal over the entire surface of the joint, preventing the formation of a shrinkage porosity
Рівноміцність паяного з'єднання з основним металом досягається за рахунок використання формоутворюючого інструменту, який має потрібну конфігурацію, за допомогою якого здійснюється пластична « деформація з'єднуваних кромок. Форма та поверхня формоутворюючого інструменту (його робочої частини) З відповідає формі, яку необхідно надати поверхні з'єднання по закінченні процесу паяння, Формоутворюючий с інструмент, який торкається своєю поверхністю поверхні металу деталей, що з'єднуються у процесі осадження, з» забезпечує розклад зусилля осадження у нормальному (осьовому) й в тангенціальному напрямках, на відміну від процесу, описаному у відомому винаході, де осадження здійснюється тільки по осі з'єднуваних деталей.Uniform strength of the solder joint with the base metal is achieved by using a forming tool that has the required configuration, with the help of which plastic deformation of the connecting edges is carried out. The shape and surface of the forming tool (its working part) C corresponds to the shape that must be given to the surface of the joint after the soldering process is completed. deposition force in normal (axial) and tangential directions, in contrast to the process described in the known invention, where deposition is carried out only along the axis of the connected parts.
Така направленість зусилля осадження забезпечує рівномірність дії деформування по всьому периметру з'єднуваного кільцевого паяного шву, що з'єднує трубу з фланцем и дозволяє ліквідувати осадочну пористість та о інші дефекти паяного з'єднання. о Окрім того, виконання на поверхні формоутворюючого інструменту вищезгаданих конструктивних елементів, які під час процесу з'єднання утворюються на робочій поверхні фланця шляхом пластичного деформування, б дозволяє одразу після закінчення процесу паяння отримати фланцеве з'єднання, яке безпосередньо, минаючи -і 20 технологічні операції механічної обробки, можливо використовувати за призначеним, а саме ущільнювати отриманими виступами прокладки або розташовувати у отримані рівчаки, кільцеві канавки, западини відповідні сл ущільнюючі матеріали у вигляді прокладок тощо.Such directionality of the deposition force ensures the uniformity of the action of deformation along the entire perimeter of the connected annular solder joint that connects the pipe with the flange and allows to eliminate sediment porosity and other defects of the solder joint. о In addition, the execution of the above-mentioned structural elements on the surface of the forming tool, which during the connection process are formed on the working surface of the flange by plastic deformation, b allows to obtain a flange connection immediately after the end of the soldering process, which directly, bypassing 20 technological mechanical processing operations, it is possible to use it as intended, namely to seal the obtained protrusions of the spacers or to place the corresponding sealing materials in the form of spacers, etc., in the resulting grooves, annular grooves, depressions.
На фіг.1 зображено схему здійснення способу з розміщенням індуктора з зовнішньої сторони фланця.Figure 1 shows a diagram of the implementation of the method with the placement of the inductor on the outer side of the flange.
Поз.1 - труба; 29 поз.2 - фланець;Item 1 - pipe; 29 item 2 - flange;
ГФ) поз.3 - нерухомий затискач; юю поз.4 - рухомий затискач; поз.5 - індуктор; поз.б6 - формоутворюючий інструмент. 60 На фіг.2 зображено схему здійснення способу з розміщенням індуктора з внутрішньої сторони фланця.GF) item 3 - fixed clamp; item 4 - movable clamp; item 5 - inductor; pos.b6 - forming tool. 60 Fig. 2 shows a diagram of the implementation of the method with placement of the inductor on the inner side of the flange.
На фіг.3 збільшене зображення одного з конструктивних елементів, який має вигляд кільцевого "ножа", що застосовується при ущільнені прокладок.Fig. 3 is an enlarged image of one of the structural elements, which has the form of a ring "knife", which is used when sealing gaskets.
На фіг.4 схема розкладання зусилля стискання.Fig. 4 is a diagram of compression force decomposition.
Винахід пояснюють наведені креслення, де на фіг.1 показана схема здійснення способу з нагрівом бо з'єднуваних деталей (труби поз.1 та фланця поз.2) індуктором, який розташований з зовнішньої сторони, а на фіг.2 індуктор розташований з внутрішньої сторони стосовно фланця.The invention is explained by the following drawings, where Fig. 1 shows a scheme of the method of heating the connected parts (pipes, item 1 and flange item 2) with an inductor, which is located on the outside, and in Fig. 2, the inductor is located on the inside in relation to the flange.
Зібрані з'єднувані деталі, у даному випадку, сталева труба пов.1 й фланці поз.2 встановлюють у нерухомому затискачі поз.3, а у рухомому затискачі поз.4 затискається формоутворюючий інструмент поз.6, Індуктор поз.5 або інший нагріваючий пристрій, підігріває зібрані з'єднувані деталі до температури паяння як з зовнішньої сторони (фіг.1), так и в внутрішньої сторони (фіг.2) стосовно фланця.Assembled connected parts, in this case, steel pipe item 1 and flanges item 2 are installed in a fixed clamp item 3, and a forming tool item 6, an inductor item 5 or another heating device is clamped in a movable clamp item 4 , heats the assembled connected parts to the soldering temperature both on the outside (Fig. 1) and on the inside (Fig. 2) in relation to the flange.
При цьому попередньо розташовані на кромках деталей або розташовані у паяному зазорі припой та флюс розплавляються. Під дією зусилля осаджування - "Р" рухомий затискач поз.4, який утримує формоутворюючий інструмент поз.б, стискає нагріті з'єднувані деталі, які деформуються як у нормальному, так і в /о тангенціальному напрямках до паяної поверхні (поверхні стику труби поз.1 та фланця поз.2) фіг.4. Основний метал у зоні стикування крийок у площі стику буде пластично деформуватися, заповнювати паяний зазор та витискувати розплавлений припой та флюс. При досягненні для кожної деталі, яка з'єднується, значення пластичної деформації та заповненої деформуючим металом паяного зазору, а також зникнення зазору "д" між формоутворюючим інструментом поз.6б та робочою поверхнею фланця поз.2 (фіг.1), або зникнення зазору "ад" між трубою поз.1 та внутрішньою поверхнею фланця поз.2 (фіг.2) - тиск осадження припиняють.At the same time, the solder and flux previously located on the edges of the parts or located in the soldered gap are melted. Under the action of the deposition force - "P" the movable clamp pos. 4, which holds the forming tool pos. .1 and flange item 2) fig.4. The base metal in the area of the joint of the caps in the joint area will plastically deform, fill the solder gap and squeeze out the molten solder and flux. When reaching, for each part that is connected, the value of plastic deformation and solder gap filled with deformable metal, as well as the disappearance of the gap "d" between the forming tool pos. 6b and the working surface of the flange pos. 2 (fig. 1), or the disappearance of the gap "ad" between the pipe pos. 1 and the inner surface of the flange pos. 2 (fig. 2) - the deposition pressure is stopped.
Ступінь деформації обирають залежно від марки основного металу труби по3з.17 та фланця поз.2, конструктивної форми місця з'єднання, температури нагрівання, яка у свою чергу залежить від застосованих технологічних паяльних матеріалів (припою та флюсу), а контролюють за величиною переміщення формоутворюючого інструменту, або за зникненням зазору "4".The degree of deformation is chosen depending on the grade of the base metal of the pipe, item 3z.17 and the flange, item 2, the structural shape of the joint, the heating temperature, which in turn depends on the applied technological soldering materials (solder and flux), and is controlled by the amount of movement of the forming of the tool, or by the disappearance of the gap "4".
До переваг вказаного способу слід віднести можливість його механізації та автоматизації.The advantages of this method include the possibility of its mechanization and automation.
За наведеною схемою проводилося паяння фланця та сталевої труби, яка має внутрішній діаметр 258,0мм, зовнішній - 270,О0мм, з проточкою під фланець глибиною 4,Омм та проточеним діаметром під внутрішній діаметр фланця 267мм. З'єднання виковували по ковзній посадці, кромки труби обробляли різцем. У якості компактних та порошкових припоїв використовували мідь за ГОСТ 546 - 57, ПАН - З за ТУ 14-1-2531-80таПпМФС60- см 0.15 за ТУ 48 - 3602 - 7 - 77 які потребують нагрівання відповідно 11002 - 8707. оAccording to the given scheme, the flange and steel pipe were welded, which has an inner diameter of 258.0mm, an outer diameter of 270.0mm, with a groove under the flange with a depth of 4.0mm and a grooved diameter under the inner diameter of the flange of 267mm. The connection was forged on a sliding fit, the edges of the pipe were processed with a cutter. As compact and powder solders, copper according to GOST 546 - 57, PAN - Z according to TU 14-1-2531-80 and PPMFS60-cm 0.15 according to TU 48 - 3602 - 7 - 77 were used, which require heating, respectively 11002 - 8707. o
Для паяння міднофосфорним припоєм застосовували флюс ПВ 201, в останніх випадках - суміш бури (8090) і борного ангідріту (20905).For soldering with copper-phosphorus solder, PV 201 flux was used, in recent cases - a mixture of borax (8090) and boric anhydrite (20905).
Після прикладання осьового зусилля та деформування формоутворюючим інструментом внутрішніх кромок труби та фланця і повного формування з'єднання фланця з трубою, визначали силу відриву фланця від труби юю шляхом створення внутрішнього руйнуючого тиску середовища, яке діє на це з'єднання. Отримане значення зусилля відриву у 1,2 - 1,5 рази вище значення зусилля, яке руйнує подібне з'єднання, котре було виконане - зварюванням. Слід зазначити, що отриманий у процесі з'єднання конструктивний елемент у вигляді"вдавленого" «о кільцевого "ножа" на робочій поверхні фланця під час випробувань здійснював ущільнення у місці з'єднання. соAfter the axial force was applied and the inner edges of the pipe and flange were deformed by the forming tool and the flange-pipe connection was fully formed, the flange separation force from the pipe was determined by creating the internal destructive pressure of the medium acting on this connection. The obtained value of the force of separation is 1.2 - 1.5 times higher than the value of the force that destroys a similar connection, which was made by welding. It should be noted that the structural element obtained in the connection process in the form of a "depressed" ring "knife" on the working surface of the flange during the tests performed sealing at the connection point. co
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA97084190A UA28675C2 (en) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | METHOD OF SOLDERING OF METAL STRUCTURES, FOR EXAMPLE OF THIN-WALLED PIPES AND FLANGES, MAINLY STEEL |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA97084190A UA28675C2 (en) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | METHOD OF SOLDERING OF METAL STRUCTURES, FOR EXAMPLE OF THIN-WALLED PIPES AND FLANGES, MAINLY STEEL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA28675C2 true UA28675C2 (en) | 2002-06-17 |
Family
ID=74396933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA97084190A UA28675C2 (en) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | METHOD OF SOLDERING OF METAL STRUCTURES, FOR EXAMPLE OF THIN-WALLED PIPES AND FLANGES, MAINLY STEEL |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA28675C2 (en) |
-
1997
- 1997-08-11 UA UA97084190A patent/UA28675C2/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6654995B1 (en) | Method for joining tubular members | |
US6953147B2 (en) | Method for joining a tube to a member | |
US5251714A (en) | Method for soldering pipe end and counter member | |
EP1268115B1 (en) | Method of joining metal oilfield tubulars and well provided therewith | |
JP2711199B2 (en) | Airtight joint of small diameter pipe and method and apparatus for manufacturing the same | |
US5624067A (en) | Method and apparatus for weld joining pipe sections | |
US6065317A (en) | Apparatus and procedure for manufacturing metallic hollow bodies with structural bulges | |
US2697954A (en) | Method of cold pressure welding | |
CN107073620A (en) | Solder and the method for manufacturing component by the sealed connection of material | |
CA1190067A (en) | Method of joining metal elements by explosion welding | |
UA28675C2 (en) | METHOD OF SOLDERING OF METAL STRUCTURES, FOR EXAMPLE OF THIN-WALLED PIPES AND FLANGES, MAINLY STEEL | |
US4856165A (en) | Method for producing by welding a finned heat exchanger pipe | |
JP3419994B2 (en) | Joint for liquid phase diffusion joining of steel pipe with high joining strength | |
US3889354A (en) | Method of forming a crimped tube joint | |
US5431325A (en) | Method and apparatus for producing hermetic torque converter seam | |
US6875944B2 (en) | Method for resistance welding/brazing a tube to a container | |
JPS6397381A (en) | Friction welding method for thin wall pipe body | |
US3937383A (en) | High speed room temperature seam bonding of metal sheets | |
JPH1058162A (en) | Metallurgical joining without solder | |
RU2254950C1 (en) | Method for making dowel joints of tubes | |
US3714389A (en) | Method of butt welding a tubing to a base metal | |
RU2254949C1 (en) | Method of making dowel joints for tubes | |
JPH0231273B2 (en) | TSUGITEKANAGUTOKANJOBUZAITONOSETSUGOHO | |
JPH0647178B2 (en) | Cold welding method for metal tubes | |
SU1234149A1 (en) | Method of manufacturing welded thin-walled bellows |