Патенты автора Булыгин Алексей Александрович (RU)
Изобретение относится к сварке металлоконструкций, в частности к сварке продольных швов сформованной цилиндрической заготовки, и может быть использовано при производстве стальных сварных труб большого диаметра с толщиной стенки от 12 до 25 мм и выше до 50 мм с внутренним и наружным плакирующими слоями. Техническим результатом является повышение производительности сварки за счет минимизации доли сварного шва по отношению к основному металлу и плакирующему слою с сохранением антикоррозионных свойств плакирующего слоя. Осуществляют многослойную гибридную лазерно-дуговую сварку рабочего шва стальных плакированных труб с внутренним и наружным плакирующими слоями, собранных встык с зазором до 1 мм. Выполняют щелевую разделку кромок с величиной притупления, равной толщине основного металла. Воздействуют электрической дугой с плавящимся электродом. После чего воздействуют лазерным лучом. Накладывают облицовочный внутренний шов и наружный шов методом дуговой сварки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к гибридной лазерно-дуговой сварке металлоконструкций толщиной стенки от 8 до 12 мм. Способ гибридной лазерно-дуговой сварки тонкостенных стыковых соединений включает выполнение корневого шва электрической дуговой сваркой с плавящимся электродом в среде защитного газа совместно с лазерной сваркой в единой сварочной ванне. Лазерным лучом воздействуют на величину притупления кромок. Осуществляется выявление дефектов вершины корневого шва, залегающих на глубину, ограниченную половиной высоты корневого шва, устранение дефектов корневого шва путем выполнения наружного облицовочного шва с использованием расфокусированного лазерного луча с диаметром фокального пятна от 1 до 8 мм. Дефекты выявляют с использованием образца. Техническим результатом является обеспечение качества сварного соединения и повышение эксплуатационных характеристик изделия со сварным швом за счет одновременного устранения основных дефектов сварного шва стыкового соединения, снижение материалоемкости по пути исключения оборудования, обеспечивающего подавление дефектов в виде пор. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 ил.
Изобретение относится к гибридной лазерно-дуговой сварке металлоконструкций толщиной от 12 мм и выше, в частности к сварке продольных швов сформованных трубных заготовок при производстве труб большого диаметра из листового проката с толщиной стенки до 50 мм. Способ гибридной лазерно-дуговой сварки толстостенных стыковых соединений включает выполнение корневого шва электрической дуговой сваркой с плавящимся электродом в среде защитного газа совместно с лазерной сваркой. Осуществляется выявление дефектов вершины корневого шва, залегающих на глубину, ограниченную половиной высоты корневого шва, устранение дефектов корневого шва путем выполнения дополнительного сварного шва с использованием расфокусированного лазерного луча с диаметром фокального пятна от 1 до 8 мм. Затем наносят облицовочный наружный и внутренний сварные швы. Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик изделия со сварным швом, обеспечение качества сварного соединения при снижении материалоемкости способа по пути исключения оборудования, обеспечивающего подавление дефектов. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
СПОСОБ ГИБРИДНОЙ ЛАЗЕРНО-ДУГОВОЙ СВАРКИ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА С УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКОЙ // 2697685
Изобретение относится к сварке толстостенных металлоконструкций, в частности к сварке продольных швов сформованной цилиндрической заготовки, и может быть использовано при производстве сварных труб большого диаметра. Технический результат изобретения заключается в улучшении механических характеристик сварного шва. В процессе гибридной лазерно-дуговой сварки труб большого диаметра осуществляют ультразвуковую обработку. На стык свариваемой трубной заготовки воздействуют первой дуговой сварочной горелкой, затем лазерным лучом, после чего второй дуговой сварочной горелкой. Ультразвуковую обработку осуществляют посредством двух электромагнитно-акустических датчиков, установленных по обе стороны стыка свариваемой трубной заготовки на расстоянии 120 мм от сварочной ванны. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к сварке продольных швов сформованной цилиндрической заготовки и может быть использовано при производстве стальных сварных труб большого диаметра с толщиной стенки от 12 до 25 мм и выше, до 50 мм, с наружным плакирующим слоем, изготовленным из нержавеющей стали марки, например, 08Х18Н10Т или 12Х18Н10Т. Техническим результатом заявляемого изобретения является минимизация доли сварного шва по отношению к основному металлу и плакированному слою с сохранением антикоррозионных свойств плакированного слоя. Выполняют разделку кромок с величиной притупления, равной до 70% от толщины стенки трубы без учета толщины плакирующего слоя, и величиной наружного скоса кромок больше толщины плакирующего слоя на 2-3 мм. Трубы собирают встык с зазором до 1 мм. Воздействуют электрической дугой с плавящимся электродом. Затем воздействуют лазерным лучом с мощностью, достаточной для проплавления металла с толщиной меньше величины притупления, выполняя рабочий шов с формированием валика на уровне плакирующего слоя. На рабочий шов наносят защитный наружный слой, а также выполняют внутренний шов. 4 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.
Изобретение относится к технологии лазерной сварки, в частности к способу защиты оптической лазерной головки в начале сварки. Техническим результатом является защита стекла лазерной оптической головки от брызг в начале лазерной сварки без использования дополнительного оборудования при увеличении производительности процесса сварки из-за уменьшения работ по замене защитного стекла. Воздействие лазером начинают на выводных технологических планках. Мощность лазерного луча увеличивают равномерно в течение 1-2 секунд от 0 кВт до мощности, необходимой для эффективного проплавления металла таким образом, чтобы к моменту выхода лазерного луча с технологических планок на свариваемую поверхность парогазовый канал был стабилен. 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 фото.
Изобретение относится к способу гибридной лазерно-дуговой сварки стальных труб с наружным плакирующим слоем и может быть использовано при производстве сварных стальных труб большого диаметра с толщиной стенки до 25 мм. Техническим результатом изобретения является минимизация доли сварного шва по отношению к основному металлу и плакированному слою с сохранением антикоррозионных свойств плакированного слоя. Трубы собирают с зазором от 0 до 1 мм. Выполняют Y-образную разделку кромок, при которой величина скоса кромки выбрана больше толщины плакирующего слоя от 0 до 3 мм. Воздействуют электрической дугой с плавящимся электродом, после чего воздействуют лазерным лучом с мощностью, достаточной для сквозного проплавления металла, выполняя рабочий шов с образованием обратного валика изнутри трубной заготовки. Затем воздействуют дополнительной электрической дугой, отстоящей от лазерного луча на расстоянии 6-15 мм, с легированной проволокой с образованием внешнего валика на уровне плакирующего слоя. На рабочий шов наносят защитный наружный слой. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к сварке толстостенных металлоконструкций, в частности к гибридной лазерно-дуговой сварке стальных толстостенных конструкций. На свариваемые кромки с притуплением воздействуют электрической дугой, после чего воздействуют лазерным лучом, фокус которого располагают выше свариваемых поверхностей металла. Разделку кромок выполняют симметричной, а участки притупления кромок - друг к другу под углом 1-5º. Диаметр лазерного луча в области падения лазерного луча на свариваемые поверхности металла составляет не менее диаметра, рассчитанного по формуле: d=2h·tg(α/2)-k,где α – угол между участками притупления кромок друг к другу, выбранный из диапазона 1-5º; d – диаметр расфокусированного лазерного луча в области падения лазерного луча на свариваемые поверхности металла, мм; h – величина участка притупления, мм, k – коэффициент, выбранный из диапазона 0-0,3 мм. Техническим результатом заявляемого изобретения является получение качественного сварного шва труб большого диаметра с обеспечением высокого уровня механических характеристик сварного соединения, изготовленных из проката толщиной от 25 мм. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к способу гибридной лазерно-дуговой сварки толстостенных труб большого диаметра, в частности к сварке продольных швов сформованной цилиндрической заготовки при производстве сварных труб из листового проката класса прочности до Х120 включительно и с толщиной стенки до 50 мм. На свариваемые кромки труб воздействуют электрической дугой, затем - лазерным лучом, после чего - электрической дугой. При этом лазерный луч направляют с помощью оптической системы, состоящей из последовательно расположенных источника лазерного излучения, коллимирующего зеркала с фокусным расстоянием 130-240 мм и фокусирующей линзы с фокусным расстоянием 500-1000 мм. Техническим результатом является получение качественного сварного шва толстостенных труб большого диаметра из высокопрочных марок стали с обеспечением высокого уровня ударной вязкости не менее 80 Дж/см2 при температуре испытания 40°С на U-образном и V-образном концентраторах. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к лазерно-дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитного газа стыкового соединения сформованной трубной заготовки из углеродистой стали большого диаметра от 530 до 1420 мм с толщиной стенок от 8 до 45 мм. Электродуговую сварку выполняют трехфазной дугой. Используют сварочные горелки с плавящимся электродом. Электроды первой и второй дуговых горелок и свариваемую трубу подключают к соответствующей фазе источника трехфазного питания. Лазерный луч фокусируют в области кромок свариваемой поверхности. Расстояние между центром сфокусированного пятна лазерного излучения и точкой дугового контакта электрода первой дуговой горелки устанавливают от 10-15 мм. Точку дугового контакта второй дуговой горелки устанавливают на расстоянии от точки дугового контакта первой горелки, обеспечивающем образование общей сварочной ванны с первой горелкой и лазерным лучом. Лазерный луч наклоняют в сторону, противоположную направлению движения кромок свариваемой поверхности, на угол 20-25° относительно нормали к поверхности свариваемых кромок. Электроды дуговых горелок наклоняют в сторону направления движения кромок свариваемой поверхности на угол 30-35° относительно нормали к поверхности свариваемых кромок. Защитный газ подают в зону лазерного излучения и в зоны электродов. Технический результат заключается в снижении дефектов сварки типа сквозных отверстий, раковин, пор и шлаковых включений за счет улучшения условий дегазации сварочной ванны. 1 ил.
Способ лазерной очистки поверхности // 2668619
Изобретение может быть использовано для лазерной очистки свариваемых поверхностей от нежелательных слоев и загрязнений при подготовке к выполнению лазерной сварки стальной сформованной трубной заготовки, толщиной от 8 до 45 мм. Выполняют сканирование расфокусированным коллимированным лазерным лучом по очищаемой поверхности движущейся стальной сформованной трубной заготовки по обе стороны от средней линии будущего шва. Сканируют с переменной частотой следования импульсов лазерного излучения с изменяющейся длительностью импульсов. При этом изменяют среднюю максимальную мощность излучения и одновременно выполняют непрерывный контроль качества очистки. При требуемом качестве очистки фиксируют значение мощности излучения и не изменяют его до окончания выполнения очистки поверхности. Способ обеспечивает выполнение качественной очистки поверхности за один проход луча лазера с достижением требуемого качества очистки и без изменения характеристик поверхностного слоя материала изделия. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение может быть использовано для ремонта полученного лазерной или лазерно-дуговой сваркой сварного шва стальной трубной сформованной заготовки толщиной от 8 до 45 мм, диаметром до 1420 мм. Выборку дефектного участка выполняют лазерной резкой, а его заполнение выполняют гибридной лазерно-дуговой сваркой с использованием по меньшей мере одной сварочной дуговой горелки с плавящимся электродом на обратной полярности. Для выборки дефектного участка формируют сфокусированный лазерный луч и устанавливают перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Позади луча формируют струю воздуха высокого давления, направленную в сторону движения луча по поверхности шва, а для наплавки формируют расфокусированный лазерный луч, направленный на кромки выборки перед электродом сварочной дуговой горелки. Лазерный луч и дугу сварочной горелки располагают с образованием общей сварочной ванны, а сварку ведут с увеличенным вылетом электрода сварочной горелки за один проход. Способ обеспечивает минимизацию тепловложения в ремонтируемый участок сварного шва, полученного лазерной сваркой, и снижает объем выемки дефектного участка с сохранением в зоне ремонта геометрии сварного шва и без снижения механических характеристик металла шва. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение может быть использовано для ремонта сварных швов сформованной трубной заготовки толщиной от 8 до 45 мм, диаметром до 1420 мм, полученных лазерной или лазерно-дуговой сваркой. Осуществляют выборку дефектного участка в пределах обозначенных границ плазменно-дуговой резкой и заполнение его плавящимся электродом на обратной полярности с увеличенным вылетом, выбранным из условия выполнения наплавки за один проход. Наплавку осуществляют непосредственно после осуществления выборки металла дефектного участка сварного шва, температура которого не достигла температуры его кристаллизации. Способ обеспечивает минимизацию тепловложения в ремонтируемый участок сварного шва, полученного лазерной сваркой, и снижает объем выемки дефектного участка, позволяет производить ремонт внутри трубной заготовки с сохранением в зоне ремонта геометрии сварного шва и без снижения механических характеристик металла шва. 2 ил.
Изобретение может быть использовано для лазерной очистки свариваемых поверхностей от нежелательных слоев и загрязнений, в частности для удаления ржавчины, окалины, нефтепродуктов с поверхности стальной сформованной трубной заготовки, толщиной от 8 до 45 мм. Выполняют сканирование сформированным расфокусированным коллимированным лазерным лучом по очищаемой поверхности движущейся стальной сформованной трубной заготовки. Сканируют с переменной частотой следования импульсов лазерного излучения с изменяющейся длительностью импульсов. Одновременно изменяют среднюю максимальную мощность излучения в пределах и выполняют непрерывный контроль качества очистки. При требуемом качестве очистки фиксируют значение мощности излучения и не изменяют его до окончания выполнения очистки поверхности. Изобретение снижает вероятность формирования дефектов шва за счет выполнения очистки свариваемой поверхности непосредственно в процессе выполнения сварки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Способ лазерно-дуговой сварки стыка заготовок из углеродистой стали с толщиной стенок 10-45 мм // 2660791
Изобретение относится к способу лазерно-дуговой сварки стыка заготовок из углеродистой стали с толщиной стенок 10-45мм. На свариваемую поверхность воздействуют расфокусированным первым лазерным лучом. Воздействием первого лазерного луча выполняют оплавление свариваемых кромок до перекрытия зазора между ними с образованием сварочной ванны. Затем воздействуют гибридной лазерно-дуговой сваркой с плавящимся электродом с образованием со вторым лазерным лучом единой сварочной ванны. Расстояние между первым и вторым лазерным лучом составляет 50-70 мм. Сварочную дуговую горелку размещают перед вторым лазерным лучом, который фокусируют на поверхность сварочной ванны. Расстояние между центром сфокусированного пятна второго лазерного луча и точкой дугового контакта составляет 10-15 мм. Второй лазерный луч наклоняют в сторону направления движения свариваемых кромок на угол θ 20-25° относительно нормали к поверхности свариваемой заготовки. Сварочную дуговую горелку наклоняют в сторону, противоположную направлению движения свариваемых кромок на угол ϕ 30-35° относительно нормали к поверхности свариваемой заготовки. В процессе сварки подают защитный газ в зону электрода в одном направлении с электродом сварочной дуговой горелки. Технический результат заключается в обеспечении сдерживания роста твердости сварных швов и в улучшении дегазации сварочной ванны, что позволяет минимизировать или исключить полностью риск образования таких дефектов, как кристаллизационные трещины и поры. 1 ил.
Изобретение относится к способу лазерно-дуговой сварки стыка сформованной трубной заготовки из углеродистой стали большого диаметра от 530 до 1420 мм с толщиной стенок от 8 до 45 мм и зазором до 1 мм. На свариваемую поверхность воздействуют гибридной лазерно-дуговой сваркой с плавящимся электродом с образованием единой сварочной ванны. Затем на сформированный первый шов, не остывший до состояния, при котором возникает кристаллизация металла корневого шва, воздействуют сваркой под флюсом. Способ обеспечивает фиксированную ширину и высоту насыпки флюса, в зависимости от ширины шва. Обеспечиваются благоприятные условия кристаллизации сварочной ванны после лазерно-дуговой сварки. Создаются благоприятные условия для выполнения сварки под флюсом с обеспечением гарантированного провара с заполнением зазора между кромками до 1 мм. В результате достигается оптимизация микроструктуры сварных швов, уменьшение дефектов сварки типа сквозных отверстий, раковин, пор и шлаковых включений; улучшение дегазации сварочной ванны как на этапе лазерно-дуговой сварки, так и на этапе сварки под флюсом, что позволяет минимизировать или исключить полностью риск образования таких дефектов, как кристаллизационные трещины и поры. 2 ил.
Изобретение может быть использовано для сварки сформованных трубных заготовок из углеродистой стали диаметром от 530 до 1420 мм с толщиной стенок от 8 до 45 мм. Околошовную зону свариваемого участка трубы нагревают индуктором до и после выполнения сварки до температуры 200-350°С. Выполняют гибридную сварку. Лазерный луч фокусируют на свариваемые кромки трубной заготовки после сварочной дуговой горелки. Расстояние между центром сфокусированного пятна лазерного луча и точкой дугового контакта сварочной горелки составляет 10-15 мм. Лазерный луч наклоняют в сторону направления движения свариваемых кромок на угол 20-25° относительно нормали к поверхности свариваемых кромок, а сварочную дуговую горелку наклоняют в противоположную сторону на угол 30-35°. В процессе сварки подают защитный газ в зону электрода горелки. Температуру повторного нагрева поддерживают до достижения температурой шва вышеуказанной температуры околошовной зоны. Способ обеспечивает контролируемую кристаллизацию металла сваренного шва за счет уменьшения сварочной ванны и выполнения термообработки сваренного шва, улучшение дегазации сварочной ванны, что позволяет минимизировать риск образования кристаллизационных трещин и пор. 1 ил.
Изобретение относится к устройству для лазерно-дуговой сварки стыка сформованной трубной заготовки. Первая электродуговая горелка закреплена на опорной конструкции перед лазерной головкой на расстоянии, при котором в процессе сварки расстояние между центром сфокусированного пятна лазерного луча и точкой дугового контакта упомянутой первой горелки составляет 10-15 мм. Средство для подачи флюса и вторая электродуговая горелка последовательно закреплены на опорной конструкции после лазерной головки, которая закреплена наклонно в сторону направления движения свариваемых кромок с возможностью обеспечения угла 20-25° между формируемым лазерным лучом и нормалью к поверхности свариваемой заготовки с возможностью обеспечения расстояния 50-70 мм между центром сфокусированного на свариваемые кромки пятна лазерного луча и точкой дугового контакта второй горелки. Первая электродуговая горелка наклонена в сторону, противоположную направлению движения свариваемых кромок, на угол 30-35° относительно нормали к поверхности свариваемой заготовки. Ограждение выполнено из вертикальных пластин, жестко соединенных в форме прямоугольной коробки без дна, имеющей ширину от 40 мм до 100 мм и высоту 200 мм, на опорной конструкции с возможностью скольжения по поверхности свариваемой трубной заготовки в процессе выполнения сварки. Электрод второй электродуговой горелки размещен внутри ограждения. Средство для подачи флюса выполнено в виде воронки и ссыпной трубки, присоединенной к выходному отверстию конической части воронки с возможностью направления ее нижнего конца внутрь ограждения под углом к стенке, отделяющей лазерный луч от флюса, и на расстоянии 80 мм от нижней границы упомянутой стенки. Технический результат заключается в оптимизации микроструктуры сварных швов, уменьшении дефектов сварки типа сквозных отверстий, раковин, пор и шлаковых включений, улучшении дегазации сварочной ванны, что позволяет минимизировать или исключить полностью риск образования таких дефектов, как кристаллизационные трещины и поры. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
