Кафедра «Материаловедение и композиционные материалы»

Волгоградский государственный технический университет

Технологии получения композиционных многоканальных теплообменников из титана, алюминия, меди, магния или стали

Сущность технологии

Комплексный технологический процесс получения биметаллических однорядных, многорядных и цилиндрических теплообменных элементов включает деформацию труб для формирования рабочих каналов нужной геометрии; заливку в них наполнителя, предотвращающего недопустимую деформацию при сварке взрывом (СВ); предварительную сборку пакета из разнородных элементов, способных образовывать между собой при последующем термомеханическом воздействии интерметаллиды; одно – или двухстороннюю СВ плоскими или кольцевыми зарядами ВВ; удаление наполнителя термическими или гидравлическими методами; высокотемпературную термическую обработку теплообменника для создания на границах соединения профилированных труб интерметаллидных прослоек с пониженным коэффициентом теплопроводности.

Назначение

Получение теплообменных элементов различной формы.

Область применения

Химические и энергетические установки с повышенными эксплуатационными и технико-экономическим показателями; криогенная техника.

Основные особенности и преимущества

Высокопрочное соединение полостеобразующих элементов между собой за счет частичного расплавления металла труб, возможность многократного снижения теплопередачи путем формирования при высокотемпературном нагреве в разнородных соединениях титан+сталь, медь+алюминий, титан+медь, алюминий+магний на границе диффузионных прослоек с теплопроводностью в 20-50 раз ниже теплопроводности основных металлов.

Апробировано

В Научно-исследовательском институте гелиевой техники (г. Москва) при проектировании опытных криогенных установок.

  • Патент РФ 2152859 Способ получения сваркой взрывом изделий с внутренними каналами;
  • Патент РФ 2424883 Способ получения композиционных изделий с внутренними полостями сваркой взрывом;
  • Патент РФ 2425739. Способ получения цилиндрических композиционных изделий с внутренними полостями сваркой взрывом;
  • Патент РФ 2425740. Способ получения изделий с внутренними полостями сваркой взрывом;
  • Патент РФ 2399470. Способ получения композиционных медно-алюминиевых изделий с внутренней полостью сваркой взрывом;
  • Патент РФ 2399471. Способ получения композиционных алюминиево-никелевых изделий с внутренними полостями сваркой взрывом;
  • Патент РФ 2355535. Способ получения изделий с внутренними полостями сваркой взрывом.
а б
в
Теплообменные элементы с однорядным (а), многорядным (б) и цилиндрическим (в) расположением полостей П.