Способ аргонодуговой сварки неповоротных стыков трубопроводов

 

Изобретение может быть использовано в различных отраслях машиностроения и позволяет повысить производительность сварки горизонтальных, вертикальных и наклонных к вертикальной оси под углом до 45° трубопроводов с внутренним диаметром 20-80 мм. Горизонтальные трубопроводы 1 стыкуют с зазором 2, устанавливают с наружной стороны трубопровода над стыком защитную камеру 3 с отверстиями 4, а под стыком размещают сварочную головку 5 с перегородками 6. Перегородки 6 образуют защитный объем 7, газовое давление в котором регулируется зазорами б между торцами перегородок и внутренней поверхностью трубопроводов. Защитный газ (аргон ) 8 через центральное отверстие 9 заполняет обьем 7 и камеру 3, а сварку осуществляют вращением головки 5. Величину зазора (5i выбирают в пределах 0,51- 3,45 мм. При сварке вертикальных и наклонных к вертикальной оси трубопроводов величину зазора 62 между торцом верхней перегородки и внутренней поверхностью трубопровода выбирают в пределах 0,56- 3,85 мм, а величину зазора 5з между торцом нижней перегородки и внутренней поверхностью трубопровода - в пределах 0,47- 2,75 мм, Способ позволяет сократить время, необходимое для продувки защитных объемов аргоном. 2 з.п. ф-лы. 2 и л , 1 табл. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 23 К 9/167, 31/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4618715/27 (22) 24.10.88 (46) 23.09.91. Бюл. М 35 (72) О.М,Новиков, В.П.Рачков, В,П.Морочко, В.О.Токарев, В,А.Шкандыков, А.Н,Васильченко, Г.А.Задоенко и И.В.Голуб (53) 621.791,75(088.8) (56) Патент США М 4510372, кл. В 23 К9/12, 1982. (54) СПОСОБ АРГОНОДУГОВОИ СВАРКИ

НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение может быть использовано в различных отраслях машиностроения и позволяет повысить производительность сварки горизонтальных, вертикальных и наклонных к вертикальной оси под углом до

450 трубопроводов с внутренним диаметром 20-80 мм. Горизонтальные трубопроводы 1 стыкуют с зазором 2, устанавливают с наружной стороны трубопровода над сты„., SU 16?8564 А1 ком защитную камеру 3 с отверстиями 4. а под стыком размещают сварочную головку

5 с перегородками 6. Перегородки 6 образуют защитный объем 7, газовое давление в котором регулируется зазорами д между торцами перегородок и внутренней поверхностью трубопроводов. Защитный газ (аргон) 8 через центральное отверстие 9 заполняет объем 7 и камеру 3, а сварку осуществляют вращением головки 5, Величину зазора д1 выбирают в пределах 0,513,45 мм. При сварке вертикальных и наклон-. ных к вертикальной оси трубопроводов величину зазора.д2 между торцом верхней перегородки и внутренней поверхностью трубопровода выбирают в пределах 0,563,85 мм, а величину зазора дз между торцом нижней перегородки и внутренней поверхностью трубопровода — в пределах 0,472,75 мм, Способ позволяет сократить время, необходимое для продувки защитных объемов аргоном, 2 з,п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1678564

Изобретение относится к эргонодуговой сварке неповоротных стыков трубопроводов и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Цель изобретения — повышение производительности сварки горизонтальных, вертикальных и наклонных к вертикальной оси под углом до 45 трубопроводов с внутренним диаметром 20 — 80 мм.

На фиг, 1 показана схема аргонодуговой сварки неповоротного стыка горизонтальных трубопроводов; на фиг, 2 — схема аргонодуговой сварки неповоротного стыка вертикальных трубопроводов.

Способ осуществляют следующим образом.

Трубопроводы 1 стыкуют с зазором 2. равным -2 мм, устанавливают над стыком с наружной стороны защитную камеру 3 с отверстиями 4, а под стыком располагают сварочную головку 5 с круговыми перегородками 6. Перегородки создают защитный обьем 7, газовое давление в котором регулируется зазорами äl между внутренней стенкой трубопровода 1 и торцами перегородок 6, Подают аргон 8 с расходом

1 — 2 л/мин в центральное отверстие 9 круговой перегородки 6 и осуществляют продувку полостей 7 и 10, Аргон 8 из защитного объема 7 через зазор в стыке 2 попадает в защитную камеру 3 и, вытесняя воздух через отверстия 4 и зазор между камерой 3 и наружной поверхностью трубопроводов, заполняет камеру 3. Затем торцы трубопроводов сдвигают и устанавливают контролируемый зазор в стыке и плавно прижимают камеру 3 к поверхности трубопроводов, Устанавливают контролируемый расход аргона и осуществляют сварку, вращая головку

5 вокруг оси трубопровода, Величину зазора д определяют из соотношения где К вЂ” коэффициент пропорциональности от 24 до 39 мин/л;

Л вЂ” зазор в стыке от 0,1 до 0,2 мм;

d — диаметр отверстий в защитной камере от 0,8 до 1,8 мм;

Q — расход аргона от 8 до 13 л/мин;

0 — внутренний диаметр трубопровода от 20 до 80 мм.

Величину К принимают в пропорциональной зависимости от величины расхода аргона Q таким образом, что максимальному значению Q соответствует максимальное значение К, а минимальному значению Q— минимальное значение К, При величине К

55 д1=K Л d.Q/D.

Величину коэффициента К изменяли от 24 до 39 мин/л, диаметр отверстий d в защитной камере изменяли от 0,8 до 1,8 мм. а зазор в стыке варьировали в пределах от 0,1 . до 0,2 ммДри указанных значениях К, d и Л менее 24 мин/л величина зазора принимает значения меньше допустимого. что снижает производительность продувки системы аргоном и затрудняет вращение сварочной ro5 ловки, а при величине К более 39 мин/л черезмерно возрастает расход защитного газа.

При Л более 0,2 мм шов подвержен окислению, при Л менее 0,05 зазор d>

10 уменьшается настолько, что затрудняется вращение сварочной головки.

При d менее 0,8 мм корень шва подвержен окислению, а при d более 1 8 мм увеличивается расход аргона, что так же способствует

15 окислению корня шва.

При величине зазоров d> более 3,45 мм снижается качество защиты металла шва, а при д менее 0 51 мм затрудняется вращение сварочной головки и снижается производительность сварки из-за увеличения времени продувки системы аргоном.

При сварке вертикальных или наклонных на угол до 45 к вертикали трубопроводов для повышения производительности продувки системы аргоном зазор д2 со стороны нижней перегородки принимают равным д = д /1,25, где ál — оптимальная величина зазора между торцом перегородки и внутренней поверхностью трубопровода при сварке горизонтальных трубопроводов такого же диаметра, а величину зазора дэ со стороны верхней перегородки увеличивают на величину от 1,2 до

1,4 дг. При увеличении дэ по сравнению с др более чем в 1,4 раза черезмерно возрастает расход защитного газа, а при увеличении дэ по сравнению с менее чем в 1,2 раза снижается производительность продувки системы аргоном, В таблице приведены конкретные примеры сварки горизонтальных и вертикальHblx трубопроводов.

Аргонодуговую сварку горизонтаЛьных трубопроводов с внутренним диаметром 20, 30, 50, 80 мм из алюминиевого сплава АМг6 с толщиной стенки 2 мм выполняли на режиме: Ice =80-120 А, Uce = 25-27 В, Vce "8-10 м/ч, Q = 8-13 л/мин, d> = 2,0 мм. С уменьшением диаметра трубопроводов расход аргона 0 и

1св снижали. Зазор дl подсчитывали по формуле

1678564

3,45

1,57

1,29

0,51

24 йов бев окнсленнк

То не

20! ° 8

Ь,О О,2

9,0 0 15

10,5 0,15

13>0 О,!

30

t>3

31,5

t,3 о,а

S0

4 Горнвонталвное

20 ч ао

0,25

0,05

4,3

Провнсание корня нва

1,Ь

8,0

13,0

0 25

Затруднено враненне горелке

О,Ь

Окнсленне металла нва

Окисление корня вва

Ион бев окисления

То не

3 65

8,0 0,2

1,9

0,45

0,7

0,1

13 ° О

8,0

13,0

3,85

0>56

2 ° 75

0>47

1,8

0,8

0,2

80

О,!

10 аертнкалвное

1 ° Ь 20

Окисление неталла вва

4>1S

2>75 .0,47, 24

0,2

8,0

13,0

11

Окисление корня нва

0>52

О;!

0,8 получили оптимальные значения д! от 0,51 до 3,45 мм.

Как следует иэ полученных результатов (см. таблицу) оптимальные значения зазоров обеспечивают необходимое качество защиты сварного соединения от окисления.

Аргонодуговую сварку вертикального и наклонного на угол 45 к вертикали трубопроводов диаметром 20 и 80 мм из алюминиевого сплава 1201 толщиной 2 мм выполняли на сварочном токе !Оа = 90 — 130 А.

Остальные параметры режима сварки соответствовали примеру сварки горизонтальных трубопроводов.. Величину зазоров д и дз подсчитывали из соотношений

6z =д1/1,25 и дз = д2 (1,2 — 1,4). Зазор bj co стороны нижней перегородки уменьшили и брали в пределах 0,47 — 2,75 мм, а со стороны верхней перегородки зазор дз увеличили и брали в пределах 0,56-3,85 мм.

Как следует иэ результатов испытаний (см. таблицу), оптимальные значения эазорое Bz идз обеспечивают хорошее качество защиты сварного соединения от окисления.

Способ аргонодуговой сварки неповоротных стыков трубопроводов позволяет исключить окисление металла шва при сварке и повысить производительность сварки за счет сокращения времени продувки системы защитным газом.

Формула изобретения

1. Способ аргонодуговой сварки неповоротных стыков трубопроводов, при кото.

5 ром свариваемые кромки стыкуют с зазором, а с внутренней стороны стыка размещают сварочную горелку с перегородками, установленными по обе стороны от горелки и создающими объем, заполняемый

10 защитным газом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности сварки путем сокращения времени продувки системы защитным газом, величину зазоров между торцами перегородок и внут15 . ренней поверхностью трубопроводов устанавливают в пределах 0,47 — 3,85 мм, при этом с наружной стороны стыка устанавливают защитную камеру.

2. Способ по и. 1, отличающийся

20 тем, что при сварке горизонтальных трубопроводов зазоры между торцами перегородок и внутренней поверхностью трубопроводов устанавливают в пределах 0,51 — 3,45 мм;

3. Способ по и. 1, отличающийся

25 тем, что при сварке вертикальных или наклонных,к вертикальной оси трубопроводов зазор между торцом верхней перегородки и внутренней поверхностью трубопровода выбирают в пределах 0,56 — 3.85 мм, а зазор

30 между торцом нижней перегородки и внутренней поверхностью трубопровода устанавливают в пределах 0,47 — 2,75 мм.

1678564

Составитель Г.Тютченкова

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор В.Данко

Производственно и. дагельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3169 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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