ТРУБЧАТЫЙ ПЕРЕХОДНИК ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ИЗ РАЗНОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ
PIPE ADAPTER TO CONNECT PIPELINES OUT OF DISSIMILAR METALS

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения трубопроводов и различных узлов из разнородных металлов и сплавов, работающих при избыточном давлении и в вакууме в широких пределах как низких, так и высоких температур, в частности в ракетно-космической и авиационной технике.
Известен трубчатый биметаллический переходник, содержащий охватывающую и охватываемую резьбовые втулки из разнородных материалов, соединенные между собой резьбовыми участками с элементами герметизации на стыках (см. патент РФ №2156911, кл. F16L 13/007).
Из того же источника известен способ изготовления трубчатого биметаллического переходника, включающий свинчивание резьбовых втулок из разнородных материалов, герметизацию соединения (причем процесс герметизации включает диффузионную сварку) и его механическую обработку.
Недостатками указанной конструкции являются высокая трудоемкость изготовления и сложность осуществления процесса герметизации соединения (диффузионная сварка, включающая нагрев свыше 800°C, сдавливание свариваемых резьбовых поверхностей, выдержку при температуре сварки и охлаждение в вакууме).
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание трехслойного трубчатого переходника, обеспечивающего необходимую герметичность и надежность неразъемного соединения, упрощение технологии и снижение трудоемкости его изготовления. В результате создания такого переходника становится возможным неразъемное соединение трубопроводов из разнородных металлов путем сварки конца переходника и трубопровода из однородного металла.
Предложен трубчатый трехслойный переходник, содержащий охватывающую и охватываемую трубные заготовки из разнородных металлов, соединенные между собой таким образом, что охватываемая трубная заготовка размещена внутри охватывающей трубной заготовки, между ними расположен слой пластичного материала, а центральная часть переходника имеет форму эксцентричного эллипсоида.
Технология изготовления переходника заключается в следующем. На наружную поверхность трубной заготовки, например, из алюминия АМг6 надевается кольцо из пластичного материала, в качестве которого, в зависимости от условий использования переходника, может использоваться, например, фторопласт, резина. Затем данная трубная заготовка с надетым кольцом размещается с минимально возможным зазором внутри трубной заготовки, например, из стали 12Х18Н10Т. Собранная заготовка переходника размещается в полости разъемной матрицы с внутренним профилем в виде эксцентричного эллипсоида таким образом, чтобы кольцо из пластичного материала находилось в середине эллипсоида, после чего осуществляется процесс гидроштамповки. В процессе гидроштамповки пуансоны одновременно сжимают обе трубные заготовки. Под действием усилия осевого сжатия пуансонов и действия давления жидкости на внутреннюю полость внутренней трубной заготовки, обе трубные заготовки и кольцо из пластичного материала переходят в пластичное состояние, прогибаются и заполняют полость матрицы, повторяя ее форму. Более пластичный, чем материалы трубных заготовок, материал кольца занимает пустоты между заготовками. Таким образом создается трубчатый трехслойный переходник с центральной трехслойной эксцентричной эллипсоидной частью. После операции гидроштамповки производят окончательную механическую обработку неразъемного переходника.
Конструкция изготовленного трубчатого биметаллического переходника с центральной трехслойной эксцентричной эллипсоидной частью представлена на фигуре 1, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1.
где 1 - охватываемая трубная заготовка из алюминия,
2 - кольцо из эластичного материала,
3 - охватывающая трубная заготовка из стали.
Эллипсоид, полученный в процессе гидроштамповки, обеспечивает надежное неразъемное по продольной оси соединение, а эксцентричность эллипсоида препятствует перемещению слоев трубной заготовки относительно друг друга. Пластичный материал, расположенный между трубными заготовками, обеспечивает герметизацию соединения.
В настоящее время изготовлен образец трубчатого переходника с центральной трехслойной эллипсоидной частью, позволяющего выполнить неразъемное соединение алюминиевого и стального трубопроводов. Образец проходит испытания на герметичность и надежность.