SU1039619A1 - Способ производства вакуумноплотных корпусов - Google Patents

Description

4

чГЗ

CXD

;о

35

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.

А

7Ш.

7 л .4 J. 1, и A A f tftt fJCKX I Фи8,5

Claims (3)

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВАКУУМНО-ПЛОТНЫХ КОРПУСОВ, при которому : сваривают из нескольких элементов внутреннюю металлическую оболочку и изготавливают толстостенный наружный кожух, о т л и ч ающи й с я тем, что, с целью снижения мёталлоемкости конструкции и трудоемкости ее изготовления, толстостенный наружный кожух изготавливают из композицион ного материала, который соединяют г со сваренной внутренней металлической оболочкой.

2. Способ поп. 1, о т Л К Ч a Join и й с я тем, что используют-композиционный материал с неметаллической матрицей и соединяют его с внутренней. металлической оболочкой посредством .

| адгезионно-клеевой связи,для чего <$Ьо’ лочку покрывают композиционным клеевым составом, подсушивают клей и на еще неотвержденный клеевой состав наносят связующее основного композиционного материала с неметаллической матрицей.

3. Способ поп. 1, отличающий с я тем, что используют компо- § эиционный материал с металлической матрицей и-соединяют его с внутренней металлической оболочкой путем диффузионной сварки, для чего матрицу нагревают до оплавления поверх;» ностного слоя внутренней оболочки^

SU _пп 1039619

1'039619