Переходник для соединения труб из разнородных материалов
Использование: заявляемая полезная модель относится к области сварки взрывом, в частности к изготовлению переходников, которые используются как биметаллические переходные элементы при сварке трубных конструкций изготовленных из разнородных материалов (ниобий-сталь). Задача: разработка переходника для соединения труб из разнородных материалов. Сущность изобретения: в предлагаемом переходнике для соединения труб разнородных материалов, например, труб из нержавеющих сталей с трубами из ниобия, кольцо из стали коаксиально устанавливают на трубу из ниобия и соединяют их сваркой взрывом; далее стальное кольцо сваривают с фланцем из стали электронно-лучевой сваркой глубиной 3 мм. Технический результат: повышение надежности, прочности и герметичности сварного соединения труб из разнородных материалов. 1 ил., 1 н.п. ф-лы., 1 з.п. ф-лы.
Полезная модель относится к области сварки взрывом, в частности к изготовлению переходников, которые используются как биметаллические переходные элементы при сварке трубных конструкций изготовленных из разнородных материалов (ниобий-сталь).
Известен способ сварки взрывом труб (патент РФ 
2058869, МПК В23К 20/08, опубл. в бюл. 12 от 27.04.1996), при котором перед сваркой взрывом по внутренней трубе создают дополнительной давление Рв aн с помощью, например, предварительно запрессованного в нее стержня.
Известен способ получения биметаллических труб сваркой взрывом труб (патент РФ 1446787, МПК В23К 20/08, опубл. в бюл. 3 от 27.01.1995), при котором сборка под сварку содержит плакирующую стальную и плакируемую медную трубы, установленные коаксиально к опоре. Внутри сборки располагают тонкостенную трубку. Пространство между ними заполняют жидким наполнителем. Материал опоры, на котором устанавливают сборку, имеет плотность, меньшую плотности материала. При этом происходит равномерная деформация сваренных труб по всей длине.
Задачей данных способов является создание слоистых биметаллических труб из разнородных материалов.
Известен переходник для сварки труб из разнородных материалов, таких как нержавеющая сталь и циркониевый сплав (патент РФ 2085350, МПК В23К 20/00, опубл. в бюл. 21 от 27.07.1997). Данный переходник выполнен в виде нахлесточного диффузионного сварного соединения втулок из металлов, соответствующих металлам свариваемых труб. Охватывающая втулка переходника выполнена из нержавеющей стали, а сопряженные поверхности втулок по всей длине нахлестки имеют чередующиеся между собой выступы и впадины, входящие друг в друга. Нахлесточное диффузионное сварное соединение выполнено с твердым переходным слоем толщиной не более 5 мкм.
Недостатком такого соединения является недостаточная надежность соединения.
Задачей полезной модели является разработка переходника для соединения труб из разнородных материалов.
Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в повышении надежности, прочности и герметичности сварного соединения труб из разнородных материалов.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом переходнике для соединения труб разнородных материалов, например, труб из нержавеющих сталей с трубами из ниобия, кольцо из стали коаксиально устанавливают на втулку из ниобия и соединяют их наружной сваркой взрывом. Далее стальное кольцо сваривают с фланцем из стали электронно-лучевой сваркой на глубину 3 мм с обоих торцов.
Так как соединение стального фланца с втулкой из ниобия внешней сваркой взрывом невозможна из-за неравномерной поверхности втулки, в данной полезной модели применяют соединение через стальное кольцо, что позволяет получить такое соединение даже при сложной конфигурации фланца.
Данный переходник позволяет соединять трубы из разнородных материалов.
На фигуре 1 изображен переходник для соединения труб из разнородных материалов. Переходник состоит из ниобиевой втулки 1, стального кольца 2, стального фланца 3.
На ниобиевую втулку 1 устанавливают коаксиально с эквидистантным зазором стальное кольцо 2 и соединяют их сваркой взрывом, при этом заряд взрывчатого вещества действует со стороны внешнего стального кольца. После этого стальное кольцо 2 сваривают с фланцем 3 электронно-лучевой сваркой на глубину 3 мм с обоих торцов.
Применение предлагаемого устройства позволяет получать сваркой взрывом соединения из разнородных материалов (нержавеющая сталь+ниобий). Изделия из таких материалов будут работать при гелиевых температурах в условиях сильных магнитных полей.
1. Переходник для соединения труб из разнородных материалов, таких как ниобий и сталь, в котором кольцо и втулка из упомянутых материалов установлены коаксиально и соединены между собой наружной сваркой взрывом, при этом втулка из ниобия размещена внутри стального кольца, к которому электронно-лучевой сваркой приварен стальной фланец.
2. Переходник для соединения труб из разнородных материалов по п.2, отличающееся тем, что глубина электронно-лучевой сварки 3 мм.
