Фторопласты

СВАРКА ЗАЩИТНОЙ ОБОЛОЧКИ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДА ИЗ ПЛЕНОЧНОГО ФТОРОПЛАСТА-4

Защитная оболочка представляет собой цилиндрический вкла­дыш из пленочного материала с приваренными по обоим торцам фланцами. Диаметры защищаемых трубопроводов составляют 150-300 мм. Оболочка имеет продольный нахлесточный шов, а также кольцевые швы, выполняемые при стыковке полотнищ и сварке цилиндрической части с фланцами (рис. 5.4). Она должна сохранять герметичность и стойкость к действию агрес­сивных жидкостей при повышенных температурах.

Технологический процесс изготовления оболочки включает сварку полотнищ заданной длины и ширины, сварку полотнища в рукав и приварку фланцев.

Сварку выполняют на установке УСМ-44ТУ, по конструкции аналогичной описанной выше установке УСМ-45. Температура нагретого инструмента и его опоры составляет 380-390°С, сварочное давление 0,3-0,4 МПа, амплитуда колебаний 20 мкм, ультразвук подают импульсами с продолжительностью 2 с и паузой между импульсами 1 с (при толщине пленки 200 мкм).

Полотнища сваривают нахлесточными швами (с шириной нахлестки, меньшей ширины ультразвукового инструмента) с заваренными кромками. Прочность такого шва выше прочности обычных швов. Зазор между инструментом* и опорой равен толщине свариваемых пленок.

Основная трудность при сварке полотнищ-сварка пересека-

Рис. 5.4. Защитная оболочка трубо­провода из пленочного фторо-

Пласта-4:

/-формовочный фланец; 2-цилиндрическая сварная обечайка; 5-продольный сварной шов: 4 - кольцевой сварной шов; а - форма шва после

Сварки; б-форма шва перед футеровкой

Ющихся швов. В этом случае возникает опасность несплавления материала в околошовной зоне ранее сваренного шва, подвергну­того в процессе сварки термической обработке в условиях контакта с кислородом воздуха. Для предотвращения этого либо увеличивают амплитуду колебаний ультразвукового инструмен­та, либо уменьшают скорость сварки в указанных местах. Оптимальным вариантом можно считать одновременное умень­шение скорости сварки в пределах 0,8-0,9 от номинальной и повышение амплитуды колебаний до 1,2 от амплитуды при выполнении обычного сварного шва. Обязательна также тща­тельная зачистка указанных мест непосредственно перед сваркой и их обезжиривание (авиационным бензином или этиловым спиртом).

Полотнище сваривают в рукав отбортовочным шйом. Шири­на свариваемой отбортовки определяется шириной рабочей части инструмента и его опоры, выполненной с ограничительным выступом (рис. 5.5), обеспечивающим постоянство ширины Шва, а также гарантированную его толщину.

Поскольку сварной шов работает на расслаивание, а выбор оптимальных параметров режима сварки обеспечивает необхо­димую прочность, основной причиной нарушения герметичности сварных соединений такого типа является утонение материала в месте перехода от сварного шва к основному материалу. Выполнение соответствующей кромки инструмента и его опоры закругленными не дали ожидаемого результата. Более успешным оказалось применение дополнительных элементов, сдавливаю­щих околошовную зону со стороны изделия и имеющих темпера­туру ниже температуры а-перехода фторопласта-4. Однако использование таких элементов сопряжено с необходимостью их контакта с ультразвуковым инструментом. Наибольшие труд­ности возникают при приваривании к торцам сварного рукава фланцев, обеспечивающих крепление оболочки по торцам трубы и работающих в наиболее напряженных условиях. Возможны два

Варианта выполнения сварного шва: либо отбортовку выполня­ют на фланце-тогда сварку проводят на опорном ролике определенного диаметра, либо сварку осуществляют криволиней­ным швом на плоской опоре. Эксперименты показали, что предпочтительным (с точки зрения прочности сварных соедине­ний) является первый вариант, однако возможность его примене­ния ограничивается приваркой фланцев к трубопроводам, име­ющим диаметр опорного ролика. Опытным путем также уста­новлено, что при диаметре трубопровода менее 100 мм приварку фланца или патрубка целесообразно выполнять в приспособле­нии прессового типа с неподвижным относительно свариваемого материала и его опоры инструментом (рис. 5.6).

Незначительно отличается от описанной технология сварки оболочек сосудов реакционных аппаратов, каплеотбойников и др.