192884. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fémalkatrészek kohéziós kötésére deformációs segédanyaggal különösen vékony anyagvastagságú elemekhez
5 19288! 6 A javasolt eljárások mindegyike nagy szilárdsági igénybevételt és hőterhelést is jelent a gyártóeszközökre is, ezért ezek alkatrészeinek méretei nem teszik lehetővé, hogy például hőcserélőknél sűrű és magas bordázatot alakítsanak ki, pedig hő és légtechnikái szempontokból mindkét geometriai követelmény a korszerű konstrukció és gyártás elvárása. Az eddig ismert megoldások az anyag alakíthatóségának következtében mindig vastagabb anyagot igényeltek, mint azt a szerkezeti anyag fizikai tulajdonságai indokolttá tették volna. Ezért anyagtöbblettel, nagyobb költséggel és önsúllyal készülhetnek a berendezések, mint azt az alkalmas gyártástechnológia mellett az anyag jellemzők megengedték volna. Az eddigi eljárások alkalmazásánál fellépő nagy szilárdsági igénybevétel és hőterhelés a gyártóberendezéseknél nem is tette lehetővé kompakt hőcserélők gyártását, saját anyagú fémes kötések létrehozása mellett. Csak két oldalról, egyenlő ellentartással működő szimmetrikus elrendezésű elemi hőcserélő egységek voltak előállíthatok. Ilyen megoldásokat javasol például: GB-A-1 273 141 lsz. „Hőcserélő és eljárás annak előállítására" c. angol és a 175 919 lsz. „Szalagbordás hőcserélők, valamint eljárás és berendezés a hőcserélő elemek gyártására" c. magyar szabadalom. Találmányunk elé azt a célt tűztük ki, hogy olyan új eljárást hozzunk létre, amely a meglévő megoldások hátrányait kiküszöböli és nagyobb termelékenységgel gyártható és létrejött kötés nagyobb szilárdságú és hoszszabb élettartamú, valamint hőáram szempontjából kedvezőbb kohéziós kötést biztosít, továbbá szélsőséges igénybevételnek jól ellenálló hő és rezgésálló kötést hoz létre. A kitűzött célnak a találmány értelmében olyan eljárással teszünk eleget, ahol a találmány szerint az elemek egymással érintkező felületrészeit a melegnyomó hegesztés munkahőmérsékletére hevítjük és a kohéziós kötést a csatlakozó felületrészeken úgy hozzuk létre, hogy közéjük helyezett deformációs segédanyagot és/vagy akként kiképzett elem, célszerűen egy közegáramoltató idom nyúlványát képlékeny anyagalakítéssal 30%-nál nagyobb mértékben deformáljuk az összehegesztendő felületrészek felől, miközben az elmozduló anyagrészekkel megbontjuk a szerkezeti anyagok kristályrácsait és a deformációs segédanyag illetve az ekként alkalmazott részeket a szerkezeti anyag megbontott kristályszerkezetébe kohéziósán beépítjük. Célszerűen a deformációs segédanyagként villamos ellenállásként kialakított önfütótestet alkalmazunk. Előnyösen a deformációs segédanyagot esőpalástként alakítjuk ki. A találmány azon a felismeréseken alapszik, hogy két vékony (0,1-0,3 mm) lemezt melegnyomó hegesztéssel úgy is össze lehet hegeszteni, hogy az összekötés kijelölt helyére a lemez vastagságánál nagyságrendileg nagyobb vastagságú segédanyagot, például hengeres idomot helyezve, majd az alkatrészeket melegnyomó hegesztési hőmérsékletre hevítve a két lemezt egymással szembe F erővel összenyomva, a segédanyag deformálódik, miközben a deformált, felületén a két lemez ősszeheged. A találmány értelmében az összehegesztendő felületek közé behelyezett deformációs segédanyag benyomódik a hegesztendő anyagok felületébe, miközben a segédanyag tovább deformálódik, ellapul, az elcsúszó anyagrészecskéi magukkal sodorják a hegesztendő felületek krisztallitjait és az elmozdult anyag kristályrácsában keletkező mikrorészekbe a deformációs anyag részecskéi beépülnek és létrejön a kohéziós kötés. Amennyiben az idő és hőmérséklet adott, akkor a kötés kialakulását a fajlagos nyomóerő befolyásolja. Az egységnyi nyomóerő úgy vélik deformáló, fajlagosan nagy, aktív nyomóerővé, hogy csak a deformálandó segédanyag keresztmetszetére vesszük figyelembe a hatását. Ez pedig töredéke annak, mintha az őeszehegesztendő lemez.Felületeket kellene megnyomni. Úgy találtuk továbbá, hogy ha a deformációs segédanyagot villamos ellenállású fűtőegységgé alakítjuk ki, akkor az őnmelegitéeen túl a sugárzó hője előmelegíti a környezetében lévő hegesztendő felületrészeket is. A nyomó hegesztés kialakításánál a legmelegebb deformációs segédanyag kisebb F nyomóerő hatására is nagy deformációt végez, miközben részecskéi a hegesztendő felületek kristályrácséban aktívabbak lesznek. Fenti összefüggéseket könnyűfémeknél alkalmazva belátható, hogy a. könnyűfém villamos ellenállása a hőmérséklettel arányosan nő, igy adott villamos teljesítménynél a könnyűfém deformációs segédanyag önmagát erősítő melegítővé válik. Az összehegesztendő felűletrészeknek legalább az egyikén az elógyártás során deformációs segéd keresztmetszetet lehet kialakítani. Ez a segéd keresztmetszet a melegnyomó hegesztésnél deformálódik és a kohéziós kapcsolatba kerül az ellentét alkatrész- Bzel. Nyomásálló edényzeteknél szilárd és tömör homogén kötéseket lehet létrehozni ezzel az eljárással, amely könnyűfémeknél jelentős technológiai többlethatás. A találmány szerinti eljárással lényegesen eltérő anyagvastagságű alkatrészeket is lehet egymáshoz kötni, így például hőcserélő gyártóiban nyomást és korróziót tűrő vastagabb f»lú közegjárathoz vékony lemezű bordázat vagy lamellázat hegeszthető. Ahol a nyomás és korrózióállóság lehetővé teszi, vékonyfalú közegáramoltató idom alkalmazható, hiszen a találmány szerinti eljárással a melegnyomó hegesztésnél a deformá5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
