*у шч111.1й слой алюминия. Это вызывает необходимость увеличения толщины стенки ш реходпика в месте применения алюминия в 3 — 4 раза по сравнению с толщиной сгонки труб из алюминиевых сплавов. Кроме того, соединения с плоским стыком алюминия АД1 со сталью 12Х18Н9Т или титаном ВТ6 в процессе испытаний на растяжение при температуре 77 К разрушаются с отрывом алюминия. Такой характер разрушения вызван действием термических напряжений, возникающих в этих соединениях из-за большой разницы в величинах коэффициентов термического линейного расширения алюминия (24,5 X Х10""' К"1) и титана (7,1 - 10"* К-1). Из-за этой разницы при охлаждении трубчатых переходников в сварном соединении возникают большие термические напряжения, достигающие величины временного сопротивления разрыву алюминия. При низких температурах также в значительной мере повышается сопротивление пластической деформации алюминия. В результате этого в плоском сварном соединении значительно Повышается уровень касательных напряжений, что служит причиной преждевременного разрушения сварного соединения при его нагружении. Разрушение таких соединений даже в условиях одноосного растяжения при статическом нагружении в условиях низких температур происходит с отрывом алюминия. При этом уровень разрушающих напряжений не превышает половины временного сопротивления разрыву алюминия. Очевидно, в реальных условиях эксплуатации изделий, когда внешние условия — внутреннее давление в трубопроводах с наложением растяжения или изгиба вызовет в материале, прилегающем к зоне сварки, сложное напряженное состояние, уровень разрушающих напряжений может быть еще более низким. В отличие от плоского стыка алюминиево-стальных и алюминиево^гитановых соединений, получаемых при сварке металлов трением или диффузионной сварке, фор. ма конического стыка, получаемого при клинопрессовой сварке металлов,в значительной степени уменьшает вредное воздействие разницы в величинах коэффициентов термического линейного расширения соединяемых металлов. Указанное преимущество способа клинопрессовой сварки металлов в данном случае выражается в сохранении работоспособности биметаллических соединений не только в условиях нормальных температур, но и при глубоком холоде, вплоть до 77 К. Клинопрессовой способ получения неразъемного соединения разнородных металлов в твердом состоянии представляет большой практический интерес. Он отличается простотой и доступностью для широкого использования в различных областях техники без существенных капитальных затрат. В частности, с помощью сварных соединительных элементов в виде трубчатых алюминиево-стальных переходников можно повысить надежность трубопроводов из алюминиевых сплавов и расширить область их применения в различных областях техники. Стремясь создать конструкции трубопроводов с высокой коррозионной стойкостью, удельной прочностью за рубежом конструкторы авиадвигателей, самолетов, ракет и других аппаратов обратились к алюминиевым сплавам. Однако хотя трубопроводы из алюминиевых сплавов легче и экономичнее трубопроводов из нержавеющей стали 12Х18Н9Т, их недостаточно широко используют в технике. Это объясняется несовершенством применяемых конструкций, плохой свариваемостью алюминиевых сплавов в вертикальном и потолочном положениях, недостаточной прочностью и надежностью резьбовых соединений деталей при повторном монтаже, невозможностью соединить сваркой плавлением алюминиевые сплавы с другими металлами и т.д. Трубопроводы из алюминиевых сплавов обладают существенными недостатками. Они не обеспечивают получение герметичных соединений по конусной поверхности резьбового соединения после повторных сборок; сварные неповоротные соединения, выполняемые в монтажных условиях, отличаются низким качеством; соединения с резиновым уплотнением при эксплуатации ненадежны в связи с недостаточной прочностью резьбовых элементов деталей из алюминиевых сплавов и низкой теплостойкостью резины. В известных, конструкциях трубопроводов из алюминиевых сплавов наиболее несовершенной частью конструкции является соединительный элемент. В связи с
Карта
|