Способ подготовки кромок под сварку

 

Изобретение относится к области аргонодуговой сварки и может быть использовано в энергетической, химической промышленности, где применяются , двухслойные переходники, сварепные с трубами. Цель изобретения - повышение качества соединения двухслойных переходников с трубами за счет исключения отслоения переходников . Для этого при подготовке кромок под сварку на переходнике 1 выполняют конусную 15 и сферическую 11 поверхности . Конусная поверхность 15 является касательной к сферической поверхности 11. Радиус сферической поверхности выбирают равным от 0,3 до 0,5 толщины плакирующего слоя. Данный способ позволяет снизить трудоемкость в связи с меньшим уда- Длением объема металла. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51}5 В 23 К 33/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHAM

ПРИ ГКНТ СССР (46) 23.07.92. Бюл. Р 27 (21) 4768355/27 (22) 23.10.89 (72) В.Б. Николаев, В.В.Рощин, В.II.Гульбин, В,A.Косенко и С.В.Пешехонов (53) 621. 791, 75 (088.8) (56) Патент ФРГ I"- 3522643, кл. В 23 К 31/06, 1988. (54) СПОСОГ> ПОДГОТОВКИ 1Л ОГ!ОК ПОД

СВАРКУ (57) Изобретение относится к области ар гон одуг овой с варки и может быть

l использовано в энергетической, химической промышленности, где применяются. двухслойные переходники, сваИзобретение относится к области сварки и может быть применено, например, в энергетической промышленности при соединении труб с переходниками.

Целью изобретения является повышение качества соединения при сварке труб с двухслойными переходниками.

На чертеже показана разделка кро-. мок в двухслойном переходнике и его ст>ыковка с сопрягаемими трубами.

Двухслойные переходники служат для соединения разнородных стыков труб, которые между собой сваркой плавлением не соединяются. И этом случае каждая стыкуемая труба приваривается .к тому слою переходника, который, идентичен ей по химическому составу.

Способ осуществляют следующим образом. Из двухслойной заготовки, поренные с трубами. Цель изобретения повышение качества соединения двухслойных переходников с трубами за счет исключения отслоения переходников. Для этого при подготовке кромок

Ь под сварку на переходнике 1 выполня.ют конусную 15 и сферическую 11 поверхности. Конусная поверхность 15 является касательной к сферической поверхности 11. Радиус сферической .поверхности выбирают равным от 0,3

:до 0,5 толщины плакирующего слоя, Данный способ позволяет снизить трудоемкость в связи с меньшим удавлением объема металла. 1 ил. лученной из разнородных сплавов, преимущественно с применением энергии взрыва, вырезают переходник с наружным диаметром D и отверсти" ( ем 2 диаметром 8 состоящий из плакируемого слоя 3 толщиной 0, и плакирующего слоя 4 толщиной, соединенных между собой путем пластической деформации по зоне 5 контакта. Для соединения переходника 1 с трубами

6 и 7 в месте стыков 8 и 9 на торцах переходника 1 вблизи отверстия 2 .выполняют разделку 10 со сферическими поверхностями 1, 12 радиусом R(, R, притуплениями 13, 14 толщиной С(> С и конусными поверхностями 15, 16, выполненными под углами ф,, g no и касательной к сферическим поверхностям 11, 12. После выполнения разделки 10 переходник ycòÿíàâëèâàþò

1660 118

»ежду трубами 6 и 7 с наружными диа-!

»етрами В, Р,» и внутренним диамет ром !), на торцах котор»»х выпол»и на разделка 17(18), J»o)rr.трукция которой может быть произвольной и должна обеспечить полное проплавление кромок при малых сварочных токах, устранять перегрев и накопление з)»ачительных напряжений и деАормацнй,B зоне 5 контакта. Собранные стыки 8 и 9 прихватывают и сваривают злектродуговой сваркой плавлением.

Радиусы сферической поверхности

К, и RZ выбирают PRBF»hJNH от 0,3 до

О, 5 fg где 8g — толщина пла кирующе го слоя 4 в двухслойном переходнике 1.

В укаэанном пределе радиус сферической поверхности обеспечивает совместно с конструкцией разделки J

)»зготовле)»ие разделки на сравнительно небольщой говеpxности крупногаба ритных заготовок и корпусных иэделий без удаления эиач)»тель»»огo объема металла.

ЭфАект заметно пов tttroeтся при вы: пох»»»ении предлагаемой разделки на .двухслойных нереходннках и особенно в том случае, когда переходник имеет тарельчатую форму с одновремен»»ым на-. личием вогнутой и выпуклой плоскости . со значительной стрелой прогиба, где удаление металлч на большой поверхности нрактическн невозможно из-за сравнительно небольшой толп»ины плакиру»ощего слоя и получения асимметричной формы переходника. Наличие выпуклой и вогнутой поверхностей на двухсло ных заготовках, В, следовательно, и аналогичнчя Аорма вырезаемых из них переходников, неизбежно при использован)»и для пх получения энергии взрыва. Правка таких заготовок для многих сочетаний двухслойного металла невозможна, так как неэна »ительные !»ласт»»ческие деформации приводят к расслоении заготовок по 3olle 5 контакта.

При радиусе сАерической поверхност менее 0,3 3 в зоне 5 ко»»так1 а псявляются 1начительные напряжения r» деформации B проиессе усадки сварного шва, ! что может привести к отрыву слоев, При радиусе сферической поверхности более 0,5 g< заметно уменьшается толщина слоев и увеличивается объем наплавленного металла при заполнении разделки в процессе сварки, что мо10 жет привести к перегреву эоны 5 контакта свы»»е критической температуры и Bbrttane)»F»t») в ней избыточных фаз, Конусные поверхности 15 и 16, выполняемые под углом g и М, должны обеспечить необходимый доступ сварочиой дуги к стыкам 8, 9 и требуемые размеры сварного шва. Углы !)» .F и g< выбираются экспериментально. Выполнение конусной поверхности по касательной к сАерической поверхности необходимо для обеспечения плавного перехода двух поверхностей для устранения несплавления сварного шва с кромкой разделки в этом месте.

25 Притупления 13 и 14 кромок с толщиной С< и С должнь» обеспечить полное проплавление корня шва в стыках

8 и 9 на минимальных токах с устранением перегрева зоны 5 контакта выше критической температуры. Толщины 01 и С выбирают экспериментально. !!ри осуществлении предложенного способа разделки кромок иэ двухслойных листовых заготовок

46ХНИ ВТ1-0 размером 25х800х800 мм, l

Jtost eFrJ»Ftx сваркой взрывом, изготавливали два переходника 1 с 3»аруж)»ым диаметром !) = 600 мм и отверстием 2

f диаметром !) = 300 мм с плакируемым слоем из листового сплава марки

46ХЯ! (ЭП630) по ТУ14-1-3124-81 толщиной 3 = 17 и плакирующим слоем из листового титана марки ВТ1-0 по

ГОСТ 22178-76 толщиной 8 = 8 мм, Переходники имели тарельчатую Аорму с выпуклой поверхностью со стороны сплава 46Х!И и вогнутой со стороны й- титана ВТ1-О со стрелой прогиба 18 мм.

С обоих торцов переходника вблизи отверстия 2 изготавливали разделку

5С

10 кромок со сАерическими поверхностяии 11,12 с притуплениями 13,14 толщиной С! = 1,5 мм С = 1,0 мм и коническими поверхностями 15, 16, выполненными под углом»)(. = 65" и о

М = 67 по касательной к сфери ;еским поверхностям 11, 1? ° и После выполнения разделки 10 переходник 1 собирался с трубам)» 6 иэ

l 6603

I спллвл 46Xlltl и трублми из титлнл

ВТ1-0 с обрлзонлнием стыков 8 и 9 с зазором 0-0,5 мм. Трубы 6 и 7 изготавливапись из листов влльцованными с продольными свлрными швами с наружным диаметром D q = Dy = 310 мм и внутренним диаметром П = 300 мм.

Торцы труб в месте стыков 8 и 9 обрабатывались со ступенчатой разделкой 17 (18) кромок. Собранные стыки

8 и 9 прихватывались и свлривапись ручной аргонодуговой сваркой с полным прославлением и зашитой корня шва аргоном. Заполнение Разделки осуществлялось в восемь проходов с использованием присадочных проволок марки ХН50НОО (Зк 1) по ТУ14-1-3761-84 при сварке стыка 8 и марки ВТ1-00 по Туl-9-922-77 при сварке стыка 9, 20

B зоне 5 контакта двухслойного соединения сочетания сплава 46XHN с титаном ВТ1-0 происходит интенсивное. выпадение хрупкой интерметлллидной фазы при нагреве этой эоны до темпера- 25

-,уры вьппе 500 С. Поэтому снарка стыков 8 и 9 производилась на минимально возможных токах (60-80 А) при сварке корня шва, 90-110А при заполнении разделки) с непрерывным принудитель- 30 иым охлаждением места сварки и эоны

5 контакта специальными устройствами.

Сварные соединения и зона контакт изготовленных переходников контролиронались внешним осмотром и ультра35 звуковой дефектоскопией, а также проводился металлографический анализ

1п (»брл ц»в, нарезаном, 1(з р;1 в 1; "I \(: Tan переходника и с лрш.гх ит »в. К»нтроль и анализ п»клзллп, что сварные швы пл»тные без нлличпи значит< чьпмх дефектов, л в з»не к»нтлктл рнплления иктерметлллилной флзы и »трын»в (расслоений) не нлблнуталось.

Использование предложенного способа подготовки кромок под сварку позволяет заметно уменьшить трудоемкость работ и повысить качество иэделий благодаря тому, что при изготовлении крупногабаритных двухслойных переходников тарельчатой формы со значительной стрелой изгиба удается избежать удаления большого объема металла, черезмерного утонения плакируюшего слоя, получения асимметричной формь1 переходника, перегрева зоны контакта и отрына слоев.

Формула изобретения

Способ подготовки кромок под сва11" ку, при котором на стыкуемой кромке выполняют конусную поверхность, о тл и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повьппения качества соединения при сварке трубы с двухслойным переходником, между конусной поверхностью и торцом переходника дополнительно выполняют сферическую поверхность, радиус которой выбирают велнчиной от 0,3 до 0,5 толщины плакирующего слоя переходника, при этом койусную поверхность располагают по касательной к сферической поверхности.

Гостлвитечь Г. Тютченкова

Редактор Т, 1 ыблнон» Текреп t1. 1îpãåíòàë Корректор А. Обручар

Заказ 2825 Тирлж 264 Подпис ное

11НИИПИ Государствf: й»., ь митетл но 1fзобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! И) l >, 11оскнл, iN-35, Рау1нская на(5, Д, 4!5

Нроизвоц Tâåí « —,. „ь ; » ..i.ий комйинлт "Плт нт, г, Ужгороц„ул. Гагарина, 301