2. Эксплуатационные свойства ыпи; трубных переходников

Эксплуатационные свойства трубных переходников поле II стадии деформирования исследовали, используя стальные (титановые) трубные заготовки с Р=60° и обжимные кольца с а=5°, при степени деформации алюминиевой заготовки 1п(Р„/>к.сР) =0,47-4-0,55.

Исследования (см. гл. III) показали, что переход ники с а=5°, р=30° и а = 3°, р=60° имеют более высокие прочностные характеристики. Однако мелкосерий-ное и серийное производство алюминиево-стальных и титано-алюминиевых трубных переходников из заготовок с углом р=30° и обжимных колец с углом а=3° сопряжено с рядом трудностей.

При мелкосерийном производстве стальных заготовок с р = 30° используют специальные резцы и мерительные инструменты. Трудоемкость изготовления переходников при массовом производстве снижают, используя специальный резец — «гребенку» для нарезки канавок на стальной заготовке.

Использование обжимного кольца с а = 3° осложнено неблагоприятными условиями пластического деформирования алюминиевой заготовки: большими значениями сил контактного трения между алюминием и поверхностью кольца, которые приводят к дополнительным сдвигам в алюминиевой заготовке, наволакиванию алюминиевого сплава под обжимным кольцом и в некоторых случаях отрыву алюминиевой заготовки в месте стыка ее со стальной вследствие неоднородности деформации алюминиевой заготовки. Поэтому к технологии изготовления обжимных колец с а=3° предъявляют повышенные требования. В частности, внутренний диаметр кольца йъ.к и угол наклона образующей о. входной зоны необходимо выполнять с допусками не ниже 2-го класса точности. Чистота обработки внутренней поверхности обжимного кольца должна быть не ниже 9-го класса. Кроме того, заходный радиус закругления на обжимном кольце выполняют специальным режущим инструментом. Наружные сопрягаемые поверхности алюминиевой заготовки необходимо изготавливать по 2-му классу точности.

Основная проблема при создании трубных переходников из разнородных металлов--выбор технологи'1

сварки, обеспечивающей получение соединения, не склонного к хрупкому разрушению в условиях эксплуатации трубопроводов.

В работе [84] указывается, что некоторые пластичные металлы при низких температурах чувствительны к надрезам. Трудно предвидеть все возможные конфигурации надрезов в сварных соединениях, поэтому невозможно моделировать их в лабораторных условиях.

В предлагаемой конструкции трубного переходника алюминиевый сплав в области первой впадины и стыка его со стальной заготовкой (в сечении II) подвержен большим деформациям. В этой области, на первый взгляд, образуются надрезы, способные при низких температурах привести к хрупкому разрушению.

Для определения статической прочности алюминиево-стальных (АМц+12Х18Н10Т) переходников при нормальной (комнатной) и низких температурах была изготовлена партия переходников с внутренним диаметром й=§ мм и толщиной стенки 5=1 мм. Длина алюминиевой (до сечения II) и стальной (до нижнего торца обжимного кольца) частей переходника составляла 20 мм. Для проведения испытаний на разрыв к концам готового переходника приваривали заглушки из алюминиевого сплава и нержавеющей стали с целью получения стандартного образца — переходника длиной ¿=84 мм (рис. 64).

На разрывной машине 5Р-1 с низкотемпературной приставкой конструкции ФТИНТ АН УССР одновременно испытывали шесть образцов, погруженных в жидкий хладоагент; испытания образцов на растяжение проводили с постоянной скоростью перемещения захватов 3 мм/мин.

Результаты механических испытаний образцов в интервале температур 4 — 293 К приведены на рис. 65.

ви

ния' -4- ПеРех°Дник (<0 и образец (б) для определения характера разруше-

ния и предела прочности при растяжении сиарного соединения алюминия со сталью