SU1039619A1 - Method of producing vacuum-tight casings - Google Patents
Method of producing vacuum-tight casings Download PDFInfo
- Publication number
- SU1039619A1 SU1039619A1 SU792767050A SU2767050A SU1039619A1 SU 1039619 A1 SU1039619 A1 SU 1039619A1 SU 792767050 A SU792767050 A SU 792767050A SU 2767050 A SU2767050 A SU 2767050A SU 1039619 A1 SU1039619 A1 SU 1039619A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- composite material
- matrix
- metal
- shell
- adhesive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)
Description
4four
чГЗ cgs
CXDCXD
;о;about
3535
Фие.1 Изобретение относитс к вакуумной технике. Наиболее эффективно оно может быть использовано при изготовлении вакуумных камер, кожухов емкостей с вакуумной изол цией, раб тающих в услови х вакуума внутри корпуса и атмосферной нагрузки на наружную поверхность. Известны способы изготовлени вакуумно-плотных корпусов путем сва ки обечаек и набора жесткостей из толстолистовой стали Cl3. Однако дл изго овлени корпусов и кожухов в соответствии с этими способами требуетс большое количес во стали, они весьма трудоемки. Наиболее близким к предлагаемому , по технической сущности вл етс способ производства вакуумно-плотны корпусов/ при котором сваривают из нескольких элементов внутреннюю металлическую оболочку и изготавлив ют толстостенный наружный кожух. I Указанный способ предусматривает из готовление корпуса из бетонного кож ха и помещенную в нем с зазором кам ру из плакированного алюминиевого сплава. Благодар тому, что пространство между бетонной и алюминиевой стенка ми откачиваетс до 25 торр и поддер живаетс такое давление дл снижени внешней атмосферной нагрузки, толщи на стенки алю1 шниевой камеры уменьшена 2 . Учитыва 2-х стенный вариант конструкции корпуса, к числу недостатков этой камеры относ т:наличие дополнительной линии откачки; повышенна трудоемкость изготовлени , .монтажа и обслуживани ; невысокое снижение металлоемкости. Невысокое снижение металлоемкости обусловлено наличием давлени 25 торр на наружную поверхность вак умБО-плотной оболочки. Целью изобретени вл етс повьоие ние экономичности изготовлени ваку умно-плотного корпуса за счет снижени металлоемкости и трудоемкости. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу толстостен ный наружный кожух изготавливают из композиционного материала, который средин ют со сваренной внутренней металлической оболочкой. При этом используют композиционный материал с неметаллической(бетон армоцемент, пластмасса и др.) матрицей и соедин ют его с внутренней металлической оболочкой посредством адгезионно-клеевой св зи, дл чего оболочку покрывают композиционным клеевым составог, подсушивают клей и на еще неотвержденный клеевой состав нанос т св зующее основного композиционного состава с неметаллической матрицей. Кроме, того, используют композиционный материсш с метешлической (алюминиевый сплав и др.)матрицей и соедин ют его с внутренней металлической Оболочкой путем диффизионной сварки, дл чего матрицу нагревают до оплавлени поверхностного слой внутренней оболочки. Возможность изготовлени несущей обечайки из композиционного материала позвол ет вакуумно-плотную обечайку примен ть тонкостенной и не несущей, что обеспечивает снижение металлоемкости. На фиг. 1 изобра;(сен вакуумно-плотный корпус, общий вид; на фиг. 2 разрез стенки вакуумно-плотного корпуса с композиционным материалом с матрицей из бетона, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, с композиционным материалом из армоцемента; на фиг. 4 - то же, с композиционным материалом с матрицей из пластмассы; на фиг 5 - то же, с композиционным-.; материалом с металлистической матрицей . Способ изготовлени вакуумно-плот ных корпусов 1 состоит из изготовлени тонкостенной металлической оболочки 2, нанесени на нее композиционного материала 3, образующего толстостенный наружный кожух 4с монолитно выполненными установочными узлами и элементами жесткости 5. Металлическа оболочка 2 изготовл етс путем сварки тонколистовых обечаек, прошедших операции отбортовки ., вальцовки, зиговки деформационных зигов б и 7, и в р де случаев , полировки внутренней поверхности А, а также дробеструйной обработки наружной поверхности Б дл лучшей сцепл емости с композиционным материалом 3. Прием нанесени композиционного материала 3 зависит от вида его матрицы, наполнител и элементов упрочени (арматуры) 8. Матрица из бетона, цемента (фиг. 2 и 3) наноситс путем засыпки (заливки) в соответствующую опалубку или с помошью соответствующего насоса (не показано). Матрица из металлического материала (фиг. 5) заливаетс по принципу литейного сплава в литейную форму ( не показано). Матрица из пластмассы (фиг. 4) наноситс шприцеванием, пульверизацией, кистью или смачиванием наполнител с применением соответствующего оборудовани . В качестве арматуры 8, как упрочн ющего компонента композиционного материала 3, примен ют как металлические, так и неметаллические высокопрочные материалы в виде корд, сеток, волокон, проволоки, стержней, в том числе профилированные , и т.д., которые предварительно могут быть изготовлены готовыми издели ми (сварные, па ные и клеенные узлы жесткости). Арматура 8 выбираетс в Зависимости от типа композиционного материала 3 и может устанавливатьс и крепитьс на тонкостенной металлической оболочке 2 предварительно перед соединением с композиционным материалом или одновременно как, например, стекловолокно , смоченное клеем. Технологи получени св зи между материалами оболочек заключаетс в следующем. В случае применени композиционно го материала 3 наружного кожуха с неметаллической и неклеевой матрицей в,виде бетона или армоцемента (фиг.2 и 3) поверхность оболочки 2 с устап новленной на ней арматурой . 8 покрывают композиционным клеевым составом которьай затем подсушивают и нанос т композиционный материал 3 на неотвержденный клеевой состав, благодар ч-ему после поверкноЬтного соединени и последующего отверждени кле композиционного, материала 3 между оболочками образуетс неразьемно-пло ное соединение. Композиционный клеевой состав имеет эпоксидную основу. Рецепт кле может быть, (мас.ч): смола ЭД6100; дибутилфталат 20; диэ таламин 13, 5; полиэтилен-полиамин 10 и наполнитель. Получение композиционного клеевого состава со свойствами , приближенными к свойствам материала оболочек, достигаетс вве дением соответствующих наполнителей типа цемента, кварцевого песка (муки ), металлического порошка, литейного кокса, маршалита, волокнистых. и других материалов. Неразьемно-пло ное соединение оболочек в случае применени композиционного материал 3 с металлической матрицей (фиг. 5) осуществл етс путем образовани диффузионной св зи за счет нагрева сплава матрицы до оплавлени поверх ностного сло металлической оболочки 2i. Неразъемно-плотное соединение по верхностного сло Оболочек необходи мо дл предотвращени их рассоедине ни под воздействием атмосферного давлени воздуха вследствие вакуума внутри корпуса 1 и имеющихс пор и неплотностей в толстостенном кожухе из композиционного материала 3. Преимуществами предлагаемого спо-; соба. вл ютс : повышение технологииности и эффективности процессов производства; планирование теплотехнических и физико-механических характеристик стенок корпуса. Повышение технологичности и эффек тивности обусловлено уменьшением объема сварочных работ, а.также возможностью наносить св зующее композиционного материала одновременно и ;В больших количествах по всей поверх ности оболочек,поскольку св зующий компонент имеет жидкое или сметанообразное состо ние.Это в значительной степени позвол ет заменить трудоемкую и малопроизводительную сварку более Производительным процессом нанесени св зующего с более высоким уровнем механизации. Планирование тех или иных значений теплотехнических характеристик стенок корпуса, в зависимости от требуемых условий работы вакуумных камер или в цел х повышени эффективности хранени криогенной жидкости в криогенных емкост х, осуществл етс путем применени того-или иного вида композиционного материала. Композиционный материал с металлическим типом матрицы обладает более высокой теплопроводностью, чем материалы с неметаллическим типом матрицы . В пределах одного типа матрицы различные марки материала, а также примен ема арматура и вводимые в них наполнители позвол ют варьировать характеристиками композиционного материала. Примен различные сочетани свойств материалов матрицы, арматуры и наполнителей, можно также пот лучить композиционные материалы с определенными значени ми физико-механических свойств. . . Возможные колебани в размерах оболочек вследствие различи коэффи-. циента линейного расширени их материалов и изменени х температуры, компенсируютс деформационными эига и . Деформационные виги выполнены. а вакуумно-плотной оболочке и закрыты от попадани в них компрзици; онного материала прокладками иэ элйютичного материала.FIE 1. The invention relates to vacuum technology. It can be most effectively used in the manufacture of vacuum chambers, casings of vessels with vacuum insulation, operating under vacuum conditions inside the casing and atmospheric load on the outer surface. Methods are known for manufacturing vacuum-tight housings by welding shells and a set of stiffnesses from thick steel sheet Cl3. However, to make hulls and casings in accordance with these methods a large amount of steel is required, they are very laborious. The closest to the proposed technical essence is the method of producing vacuum-tight housings (in which the inner metal sheath is welded of several elements and a thick-walled outer casing is made. I The above method involves the preparation of a case made of concrete leather and a chamber of clad aluminum alloy placed in it with a gap. Due to the fact that the space between the concrete and aluminum walls is pumped out to 25 Torr and such pressure is maintained to reduce the external atmospheric load, the thickness of the walls of the aluminum chamber is reduced 2. Taking into account the 2-wall version of the housing design, the disadvantages of this chamber include: the presence of an additional pumping line; increased manufacturing, assembly and maintenance; low decrease in metal intensity. A low decrease in metal intensity is due to the presence of a pressure of 25 Torr on the outer surface of the Wake Umbo-dense shell. The aim of the invention is to increase the cost-effectiveness of manufacturing a vacuum-tight body by reducing metal consumption and labor intensity. This goal is achieved in that according to the method a thick-walled outer casing is made of a composite material, which is middle with a welded inner metal sheath. In this case, a composite material with a non-metallic (concrete, cement, plastic, etc.) matrix is used and connected to the inner metal shell by means of adhesive-adhesive bond, for which the shell is covered with a composite adhesive composition, the adhesive is dried and the uncured adhesive composition is applied binder of the main composition with a non-metallic matrix. In addition, a composite material with a meteschic (aluminum alloy, etc.) matrix is used and connected to the inner metal shell by diffusion welding, for which the matrix is heated until the surface layer of the inner shell is melted. The ability to manufacture a carrier shell from a composite material allows a vacuum-tight shell to be used thin-walled and non-carrier, which reduces the metal consumption. FIG. 1 image; (Sep vacuum-dense case, general view; in Fig. 2 a section of the wall of a vacuum-dense case with a composite material with a matrix of concrete, section A-A in Fig. 1; in Fig. 3 - the same, with a composite Fig. 4 - the same, with a composite material with a matrix of plastic; Fig. 5 - the same, with a composite - material with a metalist matrix. A method of manufacturing a vacuum-tight body 1 consists of making thin-walled metal shell 2, applying to it a composite material 3, forming the thick-walled outer casing 4c is monolithically made by the installation units and stiffening elements 5. The metal sheath 2 is made by welding sheet shells that have undergone flanging operations. shot blasting of the outer surface B for better adhesion with composite material 3. The reception of application of composite material 3 depends on the type of its matrix, filler and reinforcement elements (reinforcement) 8. A matrix of concrete, cement (FIG. 2 and 3) is applied by backfilling (pouring) into the appropriate formwork or with the help of a suitable pump (not shown). A matrix of metallic material (Fig. 5) is cast in the casting alloy principle in a mold (not shown). A matrix of plastic (Fig. 4) is applied by extrusion, spraying, brushing or wetting the filler using the appropriate equipment. As reinforcement 8, as a reinforcing component of the composite material 3, both metallic and nonmetallic high-strength materials in the form of cords, grids, fibers, wires, rods, including profiled, etc., are used, which can be preliminarily manufactured finished products (welded, soldered and glued stiffeners). The reinforcement 8 is selected as a function of the type of the composite material 3 and can be mounted and fixed on the thin-walled metal sheath 2 before being connected to the composite material or at the same time as, for example, glass fiber moistened with glue. The technology for bonding between the cladding materials is as follows. In the case of the use of composite material 3 of the outer casing with a non-metallic and non-adhesive matrix, in the form of concrete or cement (Figures 2 and 3), the surface of the shell 2 with reinforcement mounted on it. 8 is coated with a composite adhesive composition, which is then dried and applied to the composite material 3 on the uncured adhesive composition, thanks to him after the calibrated compound and the subsequent curing of the composite adhesive 3 material between shells forms a non-split-joint. Composite adhesive composition has an epoxy base. The recipe of glue can be (wt.h): ED6100 resin; dibutyl phthalate 20; die talamine 13, 5; polyethylene-polyamine 10 and a filler. Obtaining a composite adhesive composition with properties close to the properties of the material of the shells is achieved by the introduction of appropriate fillers such as cement, quartz sand (flour), metal powder, foundry coke, marshalite, and fibrous. and other materials. The continuous connection of the shells in the case of using the composite material 3 with a metal matrix (Fig. 5) is accomplished by forming a diffusion bond by heating the matrix alloy to melt the surface layer of the metal shell 2i. A permanently tight connection of the surface layer of the shells is necessary to prevent their dissociation under the influence of atmospheric air pressure due to the vacuum inside the housing 1 and existing pores and leaks in the thick-walled composite casing 3. The advantages of the proposed method; sob. are: improving the technology and efficiency of production processes; planning the heat engineering and physico-mechanical characteristics of the shell walls. Improved manufacturability and efficiency due to a decrease in the volume of welding work, as well as the ability to apply a binder of a composite material at the same time; In large quantities over the entire surface of the shells, since the binder component has a liquid or creamy state. labor-intensive and inefficient welding by more productive process of applying a binder with a higher level of mechanization. Planning of certain values of the thermal characteristics of the walls of the casing, depending on the required operating conditions of the vacuum chambers or in order to increase the storage efficiency of the cryogenic liquid in cryogenic tanks, is carried out by applying this or that type of composite material. Composite material with a metal matrix type has a higher thermal conductivity than materials with a non-metallic matrix type. Within the same type of matrix, different grades of material, as well as the fittings used and the fillers introduced into them, make it possible to vary the characteristics of the composite material. By using various combinations of properties of matrix materials, reinforcement materials and fillers, composite materials with certain values of physical and mechanical properties can also be obtained. . . Possible variations in shell sizes due to differences in coefficients. linear expansion of their materials and changes in temperature are compensated by deformation points and. Deformation Whigs are made. and the vacuum-tight shell and closed from falling into them komprzitsi; one-piece material with gaskets and an e-material.
АBUT
7Ш.7W.
7 л .4 J. 1, и A A f tftt fJCKX I Фи8,57 l. 4 J. 1, and A A ftftt fJCKX I Fi8,5
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792767050A SU1039619A1 (en) | 1979-05-21 | 1979-05-21 | Method of producing vacuum-tight casings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792767050A SU1039619A1 (en) | 1979-05-21 | 1979-05-21 | Method of producing vacuum-tight casings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1039619A1 true SU1039619A1 (en) | 1983-09-07 |
Family
ID=20828078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792767050A SU1039619A1 (en) | 1979-05-21 | 1979-05-21 | Method of producing vacuum-tight casings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1039619A1 (en) |
-
1979
- 1979-05-21 SU SU792767050A patent/SU1039619A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Малков М.П. Физико-технические основы криогеники. М., .Энерги , 1973. 2.Aerospace Daily, v. 39, 27, 1969, p. 173. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3324533A (en) | Method of making water jacketed exhaust manifold | |
US4113905A (en) | D.i.g. foam spacer | |
CA1214013A (en) | Hollow bodies of plastics material | |
US5888641A (en) | Fiber reinforced ceramic matrix composite internal combustion engine exhaust manifold | |
ES8702722A1 (en) | A multiplex design container having a three-layered wall structure and a process for producing the same. | |
CN107046173B (en) | Composite material voltage-resistant structure radome and manufacturing method thereof | |
CN107932931A (en) | A kind of efficient carbon fiber cladding process of large area | |
SU1039619A1 (en) | Method of producing vacuum-tight casings | |
US2747269A (en) | Insulating structures | |
CN105674041A (en) | Spherical composite gas cylinder for spaceflight | |
CN104948901A (en) | Manufacturing method of high-temperature and high-pressure gas cylinder with thin-wall metal lining structure | |
US2585446A (en) | Process for the production of tubular objects of prestressed concrete | |
US4224274A (en) | Method for manufacture of concrete products | |
US3005491A (en) | Chamberless mold and process of making same | |
FR2414403A1 (en) | PANEL BASED ON PHENOLIC RESIN AND ITS MANUFACTURING PROCESS | |
CN212551604U (en) | Sand casting wood-plastic structure die | |
RU2067060C1 (en) | Method of manufacture of envelope of pressure hull of submersible vehicle | |
RU2657078C1 (en) | Reflector manufacturing method | |
US1276394A (en) | Corrosion-resisting conduit sections and fittings. | |
CN110605776B (en) | Die beam for building and preparation method | |
JPS61139428A (en) | Integral structure board element | |
JPS6241842B2 (en) | ||
FR2710334A1 (en) | Composite product based on a material containing a hydraulic binder and metal fibres, process for obtaining it and uses of such a product | |
SU876618A1 (en) | Method of making hollow ferroconcrete elements | |
CN116674227A (en) | Pressure container made of composite material of pre-buried metal piece, preparation method and forming die thereof |