Способ сварки продольного шва труб большого диаметра

 

Изобретение относится к сварке, в частности к способам сварки продольного шва труб большого диаметра, и может быть применено в трубном производстве. Цель - повьш ение качества сварки путем уменьшения вероятности образования горячих трещин в технологическом и наружном р;абочем швах. Сначала выполняют сварку технологического шва газоэлектрической сваркой, затем сваркой под флюсом - наружный рабочий шов. Сварку этого шва осуществляют при расстоянии между электродами аппарата для сварки технологического шва и аппарата для сварки рабочего шва, обеспечивающем на участке технологического шва температуру в диапазоне температур Tj, где Т;, - температура металла технологического шва восстановления прочностных свойств; Т - температура начала мартенситного превращения того же шва. На этом участке металл технологического шва обладает достаточной прочностью и вязкостью, чтобы противостоять тепловым напряжениям , возникающим при сварке наружного рабочего шва. 3 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 B 23.К 1 06

О.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.л

:: с (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4079188/31-27 (22) 16.06,86 (46) 07. 10.88. Бюл. К 37 (71) Институт электросварки им. E.Î.Ïàòîíà (72) С.Л.Мандельберг, 10.Н.Кузьмин, С.E.Ñåìåíîâ, И.И.Сергеев, В.Ф.Nomкин, В.М.Пискунов, С.Е.Клименко, P.È.Ãàðêàëþê,. В.Д.Наумов, В.А.Атаманчук, П.Н.Калинушкин, А.P.Ïåòðîâ и IO.È.Ðàé÷óê (53) 621.791.75 (088.8) (56) Патент США Р 4320277, кл. В 23 К 1/06, 1982., (54) СПОСОБ СВАРКИ ПРОДОЛЬНОГО ШВА

ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАЖТРА (57) Изобретение относится к сварке, в частности к способам сварки продольного шва труб большого диаметра, и может быть применено в трубном производстве. Цель — повьппение качества сварки путем уменьшения вероятности образования горячих трещин в технологическом и наружном рабочем швах. Сначала выполняют сварку технологического шва газоэлектрической сваркой, затем сваркой под AmocoM— наружный рабочий шов. Сварку этого шва осуществляют при расстоянии между электродами аппарата для сварки технологического шва и аппарата для сварки рабочего шва, обеспечивающем на участке технологического шва температуру в диапазоне температур Т»Т, где T» — температура металла технологического шва восстановления прочностных свойств; Т вЂ” температура начала мартенситного превращения того же шва. На этом участке металл технологического шва обладает достаточной прочностью и вязкостью, чтобы противостоять тепловым напряжениям, возникающим при сварке наружного рабочего шва. 3 ил.

1428557

Изобретение относится к металлур. гической промьппленности, конкретнее к производству стальных электросварных труб большого диаметра иэ листов конечной длины.

Цель изобретения — повьппение качества сварных соединений труб путем уменьшения вероятности образования горячих трещин в технологическом и наружном рабочем швах, На фиг.1 представлена схема свар:ки технологического и рабочего наружных швов, на фиг.2 — кривая распределения температур в металле технологического шва; на фиг.3— график зависимости величины коэффициента к от мощности дуги при ,сварке технологического шна.

Технологический шон 1 выполняют газоэлектрической сваркой в разделке кромок трубы 2. Вслед за технологическим швом 1 сваркой под флюсом выполняют наружный рабочий шов 3.

Металл технологического шна 1 после эатвердевания охлаждается от температуры плавления (фиг.2, кривая 4).

В процессе охлаждения металл технологического шна 1 восстанавливает свои прочностные свойства в интервале температур 600-500 С. НИжняя граница этого температурного интервала обозначена Т .

В связи с низкими значениями погонной энергии при сварке техноло.гического шна (0,4-0,6 >аж/м) скорость охлаждения металла шва в интервале фазовых превращений достигает

100 С/с. При таких скоростях охлаж,", дения в металле швов на современных трубных сталях образуется мартенсит, что существенно снижает пластичность металла швов.

Температура начала мартенситного превращения обозначена Тп. Пля низколегированных сталей эта температура лежит н пределах 380-400 С, а для сталей контролируемой прокатки типа

09Г2ФБ она равна 390ОС.

Сварку наружных швов 3 осуществляют при расстоянии между электродами аппарата 5 для сварки технологического шва и аппарата 6 для сварки рабочего шва в пределах от S< до Я, т.е. на участке технологического шва 1, температура которого находитСя в диапазоне Т„ -Т . На этом участке металл шва 1 обладает достаточной прочностью и вязкостью, чтобы противостоять тепловым напряжениям, возникающим при сварке рабочего наружного шна 3.

Установлено, что при отношении глубины проплавления технологического шва h к толщине стенки трубы d в пределах h/Р " 0,25-0,4 расстояние S от места сварки до участка

10 шва, охладившегося до температуры Т, может быть с достаточной для практики точностью определено из выражения

S —, где k — коэффициент, завися15,щий от режима сварки и теп- . ,лофизических свойств металла трубы.

Значения этого коэффициента и зависимости от мощности дуги, определен20 ные экспериментально при сварке малоуглеродистых и низколегированных сталей, приведены на фиг.3. Мощность дуги q определяется иэ ныражения

q OUI где П вЂ” напряжение дуги, В, I — сварочный ток, А, « термический КПД дуги.

ЗО

В

При гаэоэлектрической сварке погруженной .дугой, которая применяется для, выполнения технологических швов труб, этот коэффициент следует применять равным 0,8.

При одной и той же мощности дуги большие значения Е относятся к h/d =

= 0,4, меньшие — к h/d 0,25,,10 Проверка способа произведена на трубоэлектросварочных станах "1220" при сварке труб 1220 ° 14 мм, Технологический шов сваривают в СОп проволокой Св-08Г2 диаметром 4 мм . Скорость сварки 140 м/ч, сварочный ток I =

= 950 А, напряжение дуги U " 25 В.

Коэффициент k для данного режима. сварки технологического шва составляет 250 r/ì. Соответственно, предлага50 емый диапазон расстояний между электродами аппаратов для сварки технологического и наружного рабочего швон

k k равен S = — = 250= 05 S

Т, Т

=, 250 = 0,625.

Фактическое расстояние между ап:паратами при сварке труб,590 мм. Исследования сварных труб, изготовленных по предлагаемому способу, покаk до S

1 Т от S и S

5 где $ минимально и максиТ, тч з 1428557 зывают полное отсутствие в них крис,таллизационных трещин.

Формула изобретения

Способ сварки продольного шва труб большого диаметра, при котором выполняют разделку кромок и осуществляют сначала сварку технологического шва, а затем многодуговую сварку под флюсом наружного и внутреннего швов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем уменьшения вероятности образования горячих трещин в технологическом и наружном рабочем швах, расстояние между дугами при сварке технологического и рабочего наружного швов устанавливают в пределах малько допустимые расстояния между дугами температура металла технологического шва, при которой восстанав- . ливаются прочностные свойства; температура начала мартенситного превращения в металле технологического шва", коэффициент, определяемый экспериментально.

Составитель Л.Назарова

Техред М.Ходанич

Редактор Н.Рогулич

Корректор М.Шароши

Заказ 5078/18

Тираж 922

Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4