Способ сварки давлением

 

Изобретение относится к способам сварки давлением и может быть использовано при сварке труб с малой жесткостью, т.е. труб с относительно тонкой стенкой. Цель изобретения - повышение качества соединений и обеспечение удаления грата с образованием усиления с высотой в пределах допуска. Способ сварки давлением труб 1 и 2 включает установку на их свариваемых концах бандажей 5 и 6. Концы труб зажимают в подвижном 4 и неподвижном 3 зажимах сварочной машины и сваривают с нагревом свариваемых кромок. Причем на внутренней поверхности бандажа 6, устанавливаемого со стороны подвижного зажима сварочной машины, со стороны стыка выполняют проточку и кольцевую выточку. Проточка и выточка соединены одна с другой. Глубина проточки H 1 равна допустимой высоте усиления. Ширина проточки T 1 в 1,3...1,5 раза больше ширины усиления и поверхности труб. Глубина H 2 и ширина T 2 выточки в бандаже в 2-4 раза превышают ширину усиления у поверхности труб. Грат удаляют с помощью бандажа 6 после разжатия подвижного зажима 4. Бандаж 6 перемещают подвижным зажимом 4. В случае сварки давлением с оплавлением свариваемых кромок после удаления грата производят ускоренное охлаждение стыка. Стык охлаждают путем подачи охлаждающей жидкости в полость, образованную выточкой в бандаже и поверхностью труб. Ускоренное охлаждение стыка способствует образованию мелкозернистой структуры, что повышает его пластичность и тем самым качество сварного соединения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО!1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н A BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4499543/31-27 (22) 31.10.88 (46) 23.08.90.Бюл. Ф 31 (71) Институт электросварки им.Е.О.Патона (72) С,И.Кучук †Яцен, В,Т.Чередничок, Б.И,Казымов, Ю.В.Швец, А,С,Никитин, С.А,Солодовников, Л.В.Андыбов, В,П,Титус, А,К.Ващенко и Н,А.Бондарчук (53) 621.791.672.5 (088.8) (56) Вилль В.И. Сварка металлов трением. — Л.: Машиностроение, 1970, с.86. (54) СПОСОБ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к способам сварки давлением и может быть использовано при сварке труб с малой жесткостью, т.е. труб с относительно тонкой стенкой. Цель изобретения — повы шение качества соединений и обеспечение удаления грата с образованием усиления с высотой в пределах допуска.

Способ сварки давлением труб 1 и 2 включает установку на их свариваемых концах бандажей 5 и 6. Концы труб зажимают в подвижном 4 и неподвижном 3 зажимах сварочной машины и сваривают

„„SU„„1586876 А 1

2 с нагревом свариваемых кромок, причем на внутренней поверхности бандажа

6, устанавливаемого со стороны подвижного зажима сварочной машины, со стороны стыка выполняют проточку и кольцевую выточку, Проточка и выточка соединены одна с другой. Глубина проточки h< равна допустимой высоте усиления. !1!ирина проточки 1 в 1,31,5 раза больше ширины усиления у поверхности труб. Глубина h2 и ширина 1 выточки в бандаже в 2-4 раза

2 превышает ширину силения у поверхности труб, Грат удаляют с помощью банда-, жа 6 после разжатия подвижного зажима 4, Бандаж 6 перемещают подвижным зажимом 4. В случае сварки давлением с оплавлением свариваемых кромок после удаления грата производят ускоренное охлаждение стыка. Стык охлаждают путем подачи охлаждающей жидкости в полость, образованную выточкой в бандаже и поверхностью трубы, Ускоренное охлаждение стыка способствует образованию мелкозернистой структуры, что повышает его пластичность и тем самым качество сварного соединения, 1 ил.

1586876

Изобретение относится к стыковой сварке труб, преимущественно с малой жесткостью, т.е. труб с относительно тонкой стенкой, Целью изобретения является повы5 шение качества соединений и обеспечение удаления грата с образованием усиления с высотой в пределах допуска, На чертеже приведена схема реали- 1р эации способа сварки давлением.

Суть способа заключается в следующем.

Свариваемые концы l и 2 труб зажимают в неподвидном 3 и подвижном 4 зажимах сварочной машины, устанавливают бандажи со стороны неподвижного зажима 5 и со стороны подвижного зажима 6. Бандаж со стороны подвижного зажима выполнен со стороны стыка с 2р проточкой, имеющей глубину h, и кольцевой выточкой с глубиной Ь, образующей с поверхностью трубы кольцевую полость. Ширина проточки и выточки составляет соответственно 1 и 1,. 25

Глубину проточки h устанавливают равной или меньше высоты допустимого усиления. При большей глубине сварной стык будет забракован иэ-за недопусти MoA высоты усиления. Недостаток проточ- .р ки с глубиной меньше высоты .допустимого усиления — увеличение усилия снятия грата, которое превышает 4 кг/мм

2.

Ширину проточки 1 выбирают равной

1,3-1,5 ширины усиления 1 ч. у поверхности труб. При 1< = 1,2 1 очень часто снятый грат удерживается на стыке растянутым металлом, при 1

1,3 1 .это явление наблюдается крайне редко, а при 1 = 1,5 1 пол- 40 ностью отсутствует на всех стыках, Увеличение 1 ) 1,5 li практически нецелесообразно, так как положитель- ный эффект не увеличивается, а расстояние между зажимами возрастает. 45

Глубину h ; а также ширину 1 вы точки для охлаждения выбирают из оптимального.сочетания максимальной эффективности, охлаждения и минимально воэ) можного расстояния, между зажимами.

Экспериментальные исследования показали, что оптимальные размеры выточки находятся в пределах 2-4 ширины усиления у поверхности труб. При

h = 1 < 2 1 значительная часть зоны термического влияния не попадает под воздействие охлаждающей среды, При h < = 1 = (3-4) l> охлаждается практическй вся зона с температурой, при которой происходят структурные превращения. Увеличение 1 ) 4 1 повышает эффективность охлаждения, однако это приводит к черезмерному увеличению сопротивления вторичного контура, что отрицательно влияет на процесс оплавления.

После сварки разжимают подвижный зажим и удаляют грат путем перемещения бандажа зажимом.

Примером конкретного применения способа сварки давлением может служить контактная стыковая сварки труб диаметром 114-325 нм с толщиной стенки 4-7 мм на сварочной машине К-584, серийно выпускаемой КЗЭСО. Первоначально на свариваемые концы труб устанавливают бандажи, на трубу, ус1тановленную в неподвижном зажиме, устанавливают обычный бандаж, а на трубу, устанавливаемую в подвижном зажиме, бандаж, обеспечивающий сварку по предлагаемому способу сварки, Затем трубы помещают в зажимы, зажимают и производят сварку, После этого разжимают подвижный зажим и перемещают его в сторону стыка. В процессе его перемещения перемещается и бандаж, который снимает грат. Затем . включают подачу охлаждающей жидкости в полость бандажа, После охлаждения бандажи снимают с труб и трубы извлекают из сварбчной машины, Выбор технологических параметров бандажа производят из расчета термического цикла сварки. Например, при сварке труб диаметром. 219 х 7 мм длительность сварки может быть 60120 с в зависимости от мощности источника электропитания. Так при мощности станции 300 кВт качественная сварка обеспечивается при времени сварки

t = 60 с, а при мощности 100 кВт— эа t<> = 120 с. Таким образом, если время сварки минимальное, то ширину проточки 1< выбирают равной 1,3 ширины усиления 1 . Если время сварки максимальное, то ширину проточки выбирают равной 1,5 ширины усиления.

Аналогично выбирают размеры полости: прй малом времени как глубина h<, так и ширина 1 могут быть равными ширине усиления, увеличенной в два раза, при большом времени сварки укаэанные параметры должны быть в 4 раза больше ширины усиления. Это объясняется тем, что с увеличением времени

Составитель И, Фелицина

Редактор И,.Горная Техред N.Äèäûê КоРРектоР С.Черни

Заказ 2389 Тираж 654 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент, r.Óæãîðoä, ул. Гагарина, 101

5 15868 сварки увеличиваются зона разогрева и величина деформированного участка.

При и 60 с 1 8 мм, следовательно, 1, = 81 3 10,4мм, а

h - 1 = 8 2 - 16 мм, при Е, 120 с 1 = 11 мм, следовательно, 1 11 ° 1,5 = 16,5 мм, а Ь = 1 =

11 4 = 44 мм.

Глубина проточки hq соответствует допустимой величине усиления., т.е.

25 толщины стенки (но не более 3 мм), В данном случае h 7 х 25/100 = (1,75 мм. Диаметр бандажа в месте контакта с трубой устанавливают на, 0,5 мм больше диаметра трубы, Ускоренное охлаждение стыка спо/ собствует образованию мелкозернистой структуры, что повышает пластичность соединений. Таким образом, за счет 20 расширения технологических возможностей бандажа путем одной установки выполняется три операции: придается тонкостенным трубам перед зажатием жесткость, удаляется грат сразу пос- 25 ле осадки беэ дополнительного увеличения расстояния между зажимами и производится ускоренное охлаждение стыка.

Ь

При этом операции следуют одна 30 эа другой без вынужденных промежутков времени на замену сначала бандажа на гратосниматель, затем гратоснимателя:

76 6 на охлаждающее устройство. В результате улучшается качество соединений.

У.

Формула изобретения

Способ сварки давлением труб с малой жесткостью,. включающий установку на свариваемых концах труб бандажей, установку труб в подвижном и неподвижном зажимах сварочной машины, зажатие их и сварку с нагревом свариваемых кромок, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения качества соединений и обеспечения удаления грата с образованием усиления с высотой в пределах допуска, на внутренней поверхности бандажа, устанавливаемого со стороны подвижного зажима, со стороны стыка выполняют проточку и кольцевую выточку, соединенные одна с другой, при этом глубину проточки выполняют равной допустимой высоте усиления, а ширину — в 1,31,5 раза большей ширины усиления у поверхности труб, глубину и ширину выточки выполняют в 2-4 раза превышающей ширину усиления у поверхности труб грат удаляют после разжатия под" вижного зажима.при перемещении последним бандажа, а после удаления грата производят ускоренное охлаждение стыка путем подачи охлаждающей жидкости в полость, образованную выточкой в бандаже и поверхностью трубы.