n.— порядковый номер прохоДа; . h<-p — глубина разделки после (n-1)-го и рохода, см, К - (1,15+1,35}.— опытный поправочный коэффициент;
Изобретение касается сварки, относит. ся..к способам многопроходной дуговой сварки в среде защитных газов неплавящимся электродом без присадочной проволоки стыков труб преимущественно из аустенитных сталей с разделкой кромок и является усовершенствованием известного способа и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при изготовленйи:трубопроаодов, трудных деталей и узлов с толщиной стенок более 6 мм преимущественно из аустенитных сталей, к качеству которых предъявляются высокие требования.
По основному авт.св. М 1075530 известен способ многопроходной дуговой сварки в среде защитных газов неплавящимся электродом без присадочнОй проволоки стыков труб йреймущественно из аустенитных сталей с разделкой кромок, при когором первым проходом осуществляют сквозное проплавление толщины притупления, а rfoследующие проходы выполняют с частичным оплавлением кромок, причем каждым последующим проходом проплавляют толщину металла от предыдущих проходов на
80-90 и изменяют погонную энергию по отношению к предыдущему, величину которой определяют из условия:
15 дпр — толщина металла при первом проходе (при ступенчатой разделке толщина притупления) см;
D — наружный диаметр свариааемой трубй, см.
Кроме того, при выполнении проходов с повышенной погонной энергией увеличивают концентрацию энергии дуги в 1,5-2 раза по сравнению с концентрацией энергии на ранее. выполняемых проходах.
Недостатком этого способа является образование в процессе сварки обратного усиления большой высоты в результате последовательного накопления пластических деформаций в корне шва. Это уменьшает проходное сечение трубопровода, снижая тем самым его эксплуатационные характеристики. Кроме того, формирование излишнеи толщины стенки трубопровода
20 сйижает производительность процесса сварки, так как требует большого количества проходов.
Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик сварного соеди25 нения, а "также . повышение производительности сварки путем обеспечения сварки с одной стороны стыков. труб с толщиной стенки более 6 мм..
Это достигается тем, что со стороны
30 корня шва каждый из стыкуемых труб дополнительно выполняют двухступенчатую корпусную расточку.с общей глубиной h> = ((0,09-0,11) Ч Jд и шириной
I> - (10 — 12)h> д, c rnóáÓíîé первой ступени
» .= Ьг((0,03-0,037) 1 ) д — и с углом в вершине конуса .второй ступени а=(65+(0,3-0,5) д), при этом сварку второго и последующих проходов выполняют со смещением электрода от оси стыка попе40 ременно к одной и к другой кромкам разделки на величину А О,5 а, а общее число проходов выбирают в пределах (10-15) д, где д — толщина стенки трубы, см; 0 — диа-. метр трубы, см; b — ширина притупления разделки, см.
На фиг.1 схематически изображено сварное соединение, выполненное по известному способу, поперечное сечение; на фиг.2 — схема разделки по. предлагаемому
50 способу; на.фиг.3 — схема сварного соединения при выполнении одного из проходов со. смещением электрода, на фиг.4.— схема поперечного сечения сварного соединения, выполненного по предлагаемому способу.
На чертеже обозначено: 1 — корень шва;
2 — граница зоны поперечных пластических деформаций при сварке без смещения электрода;. 3 — граница зоны поперечных пластических деформаций при сварке со
1110045 смещением электрода к кромке: 4 — наплав- качественного формирования шва при перля ющийся электрод. вом проходе ширина полки пригунления
Способ осуществляют следующим об- . должна быть равной 5.5мм. разом. Далее по предложенным зависимостям
Перед сваркой со стороны корня -шва 5 определяем параметры конусных расточек. трубы помимо основной расточки. предус- Ь -(0.03-0.037) д V/Я -(0.03-0,037) мотренной нормативно-техническими доку. ментами, выполняют дополнительную . 0,9 / @8 "(0,105-0,127) см; конусную расточку глубиной hi, определяемой из соотношения hg/д (0,09- 10 tg (10-12) д hi ..(10-12).0,9h> (0,950,11) /О/д на длине 4 = (1,1 — 1,3)Ь, при этом -1,35) см; глубину первой ступени h2 определяют из .h1 (0,09-0,11) д /Я. -(0.09-0.11), соотношения - — (0,03-.0,037), а угол /у-8hz
0.9 - (0,315-0,38) см; а в вершине конуса второй ступени — из. 15 соотношения а-(65+(0,3-0,5) д )o, а- (65 + (0,3-0.5) д P - (65 + (0.3При сварке первого прохода. электрод -0,5).0,9р (65+ (0,27-0..45)p расйолагают по оси разделки. а сварку вто- где hg 0,12 см.; f1 1,1 см; ht 0,35.см; рого и последующих проходов первой серии а 65;4, выйолняют со смещением электрода попе- 20 ..Смещение электрода при сварке втоременно кодной йдругой кромкам разделки .. рого и. последующих проходов Ь- 0,5 на.величину не более 0.5 b, Общее число b-0.5.0,55 0,275ñì. проходов до полной.заварки соединения.. Принимаем смещение электрода 0,25 должно составлять (10-12)д при иэмере- см. Общее число проходов сварки должно нии д в см. Зависимости для определения 25 находиться s пределах (10-15).0,9 = 9-13 размеров конусных расточек, смещения проходов. электрода. и общего числа проходов сварки Из расчета следует, что дополнительная получены на основе опытных данных. Пред- рвсточка уменьшает исходную толщину, лагаемые зависимости позволяют выбрать -стенки трубы примерно на величину размерыосновнойидополнительнойрасто- 30 h — hj = 0.35-.10,12-0.23-.см. Следовательчек таким образом. чтобы проходное сече- но, при сварке трубы не будет образована ние трубы после сварки оставалось.. излишняя толщина стенки, равная 0,23 см, неизменным. Это обеспечивается тем, что котораяимелабыместоприсваркепоиэвеобратное усилие 1 шва формируется в.до- стному способу, так как на формирование полнительной конусной расточке, а изгиб 35 толщины стенки 0,23 см требуется не менее образующей трубы в месте сварного соеди- трех проходов, производительность сварки нения компенсируется основной расточкой. увеличивается на 20, При этом необходимо учитывать; что вели- Увеличение вроизводительности прочина обратного усилия 1 шва и "корсетно- цесса при сварке по данному способу обессти" при сварке по известному способу 40 печивается уменьшением исходной определяется, в основном, общим числом толщины стенки трубы за счет дополнительпроходов сварки, и. следовательно, количе- ной конусной расточки, что уменьшает колистве проходов при заданных размерах кони- чество проходов. необходимое для ческих расточек должно находиться в формирования сварного шва до заданной определенных пределах, Опытным путем 45 толщины. Кроме того, увеличение произвоустановлено, что общее число проходов вы-.. дительности. процесса достигается перебирают при этом(10-15)д см,. менным смещением электрода при сварке
Если размеры конусных расточек и об- второго и последующих проходов первой щее число проходов сварки принять боль- - серии и увеличейием таким образом общей шим или меньшим определенных по 50 ширины зоны поперечных пластическихдепредложенмым зависимостям, будет иметь- . формаций (увеличивается объем металла. место либо ослабление шва с обратной сто- участвующий в формировании шва за счет роны, снижающее его прочность, либо из- поперечной усадки кривые — 2 и 3 на фиг.3). лишнее обратное усиление (корень шва 1 на Ограниченные смещения электрода не фиг.1); уменьшающее проходное сечение 55 более 0.6 Ь обеспечивают сохранение услотрубы. вия проилавления каждым последующим
Пример. Геометрические размеры проходом толщины металла от предыдущих свариваемой трубы: диаметр 108 мм, толщи- проходов íà 80-90 . на стенки 9 мм, Из опыта известно, что для
1110045
Формуле иsобретения 6 (1012)hq ° д> с глубиной первойступе1 СПОСОБ. М-ДОгопрО)гОДНОД дуГО- 15 ни h2 = ((0;03 — 0037)ЛРдф и с углом в
ВОЙ СВАРКИ по.авт, св. и 1075530,.отли- веРшине конуса второй ступени чающийся тем, что, с цвльк улучшения.зкс- а = f(65 + (0,3 -0,5)д); при этом сварку плуатационных характеристик сварного .SToporo и последующих проходов выполнясоединейия и йовйвения пРоизводитель- ют со смещением электрода от оси стыка ности сварки путем обеспечения сварки с, попеременно к одной и другой кромкам
20 одной стороны стмков труб .с толщиной Разделки нв величину 0,5 Ь, а общее. число стенки болЕе 6 мм, со стороны. корня шва проходов выбирают в пределах (10: 15)д, каждой из стыкуемых труб. дополнительно где д - толщина стенки трубы, см; 0 - диавыполняют двухступенчатую конусную рас- 25 метр трубы, см; Ь - ширина притупления ,точку с общей глубиной . разделки, см, Ь1 ((0,09 — 0,11) ЧЕЗА и шириной
Применение способа позволяет. вопервых, получить сварные соединения трубопроводов идеальной формы. т,е.. в корне шва без нарушения геометрии проходного сечения; во-вторых, время сварки сократится тем больше., чем больше диаметр свариваемых труб. Например. при сварке труб диаметром 108 мм сокращение на три количества проходов при скорости сварки 0;057 см/мин экономит в среднем 30 мин на один свариваемый стык, а труб диаметром 219 мм при тех же условиях дает экономию времени
60 мин.
Отсутствие концентраторов напряжений.в корне шва снизит вероятность появ5 ления коррозии при эксплуатации, следовательно, удлинит срок службы. а также не нарушит поток рабочей среды внутри трубопровода. что положительно сказывается на работе энергетических установок.
10 (56) Авторское свидетельство СССР
: М 1075530, кл. В 23 К 9/16. 1978.
1110045
Составитель 8.. букарбв
ТехредM.Ìîðãåíòàë .:,, . Корректор С; Патрушева
Редактор М. Ленина
Заказ,3331 Тираж .:: . Лодписное
Hll0 "Поиск".Роспатента
13035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород ул,Гагарина, 101
