|
|
|
Магнитная пайкаСВАРКУ ЗАМЕНИЛИ ПАЙКОЙ! МОНТАЖ САНТЕХНИЧЕСКИХ ТРУБОПРОВОДОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ СТАЛ ПРОЩЕ, СТЫКИ — НАДЕЖНЕЕ. НОВУЮ ТЕХНОЛОГИЮ, РАЗРАБОТАННУЮ В ИНСТИТУТЕ ЭЛЕКТРОСВАРКИ АН УКРАИНЫ, УЖЕ ИСПОЛЬЗУЕТ ОДИН ИЗ МОСКОВСКИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ТРЕСТОВ, стыки ПОЛУЧАЮТСЯ В ДЕСЯТЬ РАЗ БЫСТРЕЕ, ЧЕМ СВАРКОЙ.СЛЕДУЙТЕ ПРИМЕРУ МОСКОВСКИХ СТРОИТЕЛЕЙ! Сварке сто лет, а пайке несколько тысячелетий. Еще древние египтяне умели паять. Однако в промышленности пайка применяется реже сварки. Пайка очень уж придирчива к сборке соединяемых элементов. Если при сварке зазор, скажем, в два миллиметра обычен (и необходим), то расплавленный припой в щель вытечет. Пайка основана на капиллярных эффектах, на способности тончайшего слоя припои равномерно смачивать соединяемые поверхности. Зазоры тут должны быть в сотые доли миллиметра, от силы в одну-две десятые. Понятно, что собрать с такой точностью, скажем, стык трубопровода, да еще в монтажных условиях, дело не реальное. Однако благодаря работам, которые проводились в Институте электросварки им. академика Патона в содружестве с научно-исследовательским институтом Мос-строя, эта «интеллигентная» технология проникла в чуждую ей область строительных и монтажных работ. Такие попытки предпринимались и раньше. По предложению московских инженеров-сварщиков были спаяны полтора десятка стыков трубопроводов такого ответственного сооружения, как паровой котел тепловой электростанции, где пайку ранее никогда не применяли. Недавно исследовали эти стыки. Они проработали годы и не хуже сварных. Но те стыки собирали под пайку каждый отдельно, в лаборатории, обрабатывали концы труб на токарном станке. Патоновцы же берутся спаять встык две тонкие трубы даже в том случае, если зазор между ними будет больше толщины их стенок Может возникнуть вопрос: варили трубы сто лет, почему не варить и дальше? Зачем паять? Пока сварщик разожжет горелку, отрегулирует ее пламя да примерится к стыку, стык этот уже спаян — вот почему Да, паять можно в десятки раз быстрее, чем сваривать. Производительность пайки практически ограничивается лишь временем, необходимым для нагрева изделия до температуры плавления припоя. Применительно к сантехническим трубопроводам это десяток-другой секунд против нескольких минут, необходимых (для сварки. Так как же удалось спаять трубы с большим да еще и неравномерным зазором? Идея состояла в следующем. Создать в стыке, точнее, в зазоре между собранными под пайку трубами магнитное поле с силовыми линиями, направленными от торца к торцу и перпендикулярно к плоскости стыка. А припой сделать пастообразным и подмешать в него достаточно ферромагнитного металла, более тугоплавкого, чем сам припой. Когда припой расплавится и попытается вытечь из зазора, это ему не удастся — магнитное поле удержит в зазоре твердые (нерасплавленные) ферромагнитные частицы, а вместе с ними и жидкую фазу Так частое сито не дает пролиться тонкой пленке воды, смочившей его. Магнитное поле в стыке создать не трудно, достаточно к той и другой трубе приложить полюсами подковообразный магнит Но нужно было подобрать ферромагнитный металл, который при нагреве до температуры плавления припоя не потерял бы своих магнитных свойств! Железо не годится, оно сохраняет магнитные свойства лишь до 768° С, а достаточно прочный припой при температуре в 1 000е С только еще начинает раплавляться. Подошел бы кобальт сохраняющий ферромагнитные свойства при нагреве до 1 1503С. 30% его достаточно, чтобы удержать жидкую фазу в зазоре, а после кристаллизации соединить спаянные трубы прочным композиционным материалом — «сплавом» припоя с кобальтом. Но дорог кобальт и дефицитен. Не оттолкнет ли строителей это обстоятельство от новой технологии7 Предвидя осложнения, разработали подходящий заменитель — < плав из 50% кобальта и 50% меди. С этим и вышли к московским строителям, у которых в то время возникли не очень приметные обстоятельства. Пока в районах массовой застройки «шли» девятиэтажные дома с плоскими однообразными фасадами и со стеновыми перегородками не толще семидесяти миллиметров со сваркой стыков труб, замоноличенных в перегородки, особых хлопот не было, поскольку вокруг них для сварщика хватало свободного места Когда же началось строительство домов новой серии, двенадцатиэтажных с красивыми выступами и нишами на фасадах и стеновыми перегородками толщиной 180 миллиметров, стыки труб тоже почему-то оказались в тесных нишах шириной и глубиной не больше толщины самой перегородки. Представьте стык трубы, который нужно сварить в центре такого пенала! Половину, обращенную к сварщику, заварить можно, а другую и не видно. Ложись на спину, изгибая горелку крючком и, глядя в зеркало, как-то, изловчившись, вари. Потребовались сварщики самой высокой квалификации, но и у них не всегда хорошо получалось, хотя на сварку каждого стыка уходило не меньше четверти часа. А стыков таких в каждом доме сотни. Оставалось лишь с сожалением вспоминать о тех «плоских» домах, где на сварку подобного стыка затрачивалось не больше трех-четырех минут. Патоновская технология пришлась очень кстати. Ведь нагреть стык при пайке, даже в стесненных условиях, несравнимо проще, чем сварить. Сварщики говорят, что теперь и брезентовую спецовку можно не надевать — паять в костюме и при галстуке После проведения промышленных испытаний пайки, рассказывает руководитель группы лаборатории инженерного оборудования зданий НИИ Мосстроя С. С, Бывшее, мы (в работе принимала активное участие старший инженер лаборатории Л. Г. Коваленко) пришли к выводу, что сантехнические трубопроводы лучше всего спаивать не встык, а враструб, поскольку в тесных нишах даже с точностью в один-два миллиметра концы труб подогнать друг к другу очень трудно. Лучше заранее на заводе монтажных заготовок на конце одной из каждой пары стыкуемых труб делать «стаканчик». Нагревать электротоком конец трубы и раздавать его дорном, с тем чтобы на монтаже конец другой трубы свободно в этот стаканчик поместился. Тогда неточная подгонка труб по длине на качество соединения не повлияет а зазоры по диаметру, как мы теперь знаем, для магнитной пайки не страшны. Можно использовать кольца, нарезанные из трубы несколько большего диаметра, с тем чтобы кольцо надевалось на оба конца стыкуемых труб. И здесь не требуется точность подгонки труб по длине Пайка в сантехнике не только повышаем производительность и качество. При сварке внутри труб образуется грат уменьшающий проходное сечение трубопровода, в стыках возникают завихрения и значительные гидравлические потери. При пайке грата нет. При ремонте сварного трубопровода дефектный участок вырезают и выбрасывают. При ремонте паяного дефектную трубу можно распаять, отремонтировать и вновь припагть на то же место. Хорошая технология! Автор магнитной пайки, кандидат технических наук В. Д Табелев, на наш вопрос о перспективах нового способа ответил-«Никаких перспектив! Нужно еще много работать, чтобы безошибочно паять простые, черные, иногда ржавые сантехнические трубы. Нужно создать магнитный припой вовсе без дефицитного кобальта и наладить его промышленное производство. Наконец, нужно создать простое оборудование, неприхотливое в монтажных условиях». Да, работы еще много. И все же мы решили сказать несколько слов о перспективах.  Известно, что оцинкованные трубы работают дольше черных, но применять их не' особого смысла, ибо при сварке цинк все равно выгорает и стыки трубопроводов остаются без защиты против коррозии. Новый способ может решить проблему, но для этого нужно разработать магнитный припой с температурой плавления ниже температуры плавления цинка, что далеко не просто. Но ведь в результате — огромная экономия металла и труда! Выше мы упомянули о попытке энергетиков спаять стыки труб мощного энергетического котла. Дальше опытов дело не пошло — невозможно на монтаже подогнать трубы без зазора Не сможет ли магнитная пайка решить и эту задачу? Здесь тоже потребуется магнитный припой с особыми свойствами. Дело в том, что трубопроводы котлов делаются из жаропрочных сталей, способных долгое время работать при высоких температурах. Следовательно, и припой должен быть жаропрочным. Но чем выше жаропрочность припоя, тем выше температура его плавления и тем труднее подобрать ферромагнитный наполнитель. Здесь задача еще сложнее, чем при пайке оцинкованных труб. Зато в случае удачи экономия будет исчисляться цифрами со многими нулями. В современном паровом котле — десятки тысяч сварных стыков, и многие из них расположены в местах не более удобных для сварки, чем ниши двенадцатиэтажных домов. Нередко бывает, что из-за одного плохо сваренного стыка приходится останавливать на ремонт весь энергетический блок электростанции, а каждый день простоя — это потеря по меньшей мере сотни тысяч рублей.  Можно назвать и другие области возможного применения новой технологии. У магнитной пайки хорошие перспективы!  |
  |