Способ сварки труб с трубной решеткой

 

Изобретение относится к области сварки, а именно к способам сварки труб с трубными решетками, июжет быть использовано при изготов-i ,ении теплообменников в энергетическом , химическом и других отраслях машиностроения. Цель изобретения -- расширение технологических возможностей за счет обеспечения сварки тонкостенных труб с трубными решетками , выполненными из разнородных сталей о В трубной решетке 1 соосно с отверстием под трубу 2 выполняют проточку, в которую укладывают разрезное кольцо из присадочной проволоки , Диаметр проволоки dnp выбирают равным 1,33-1,66 толщины стенки трубы, зазор в разрезном кольце устанавливают (0,1„. „О,5)dnp, диаметр проточки выполняют на (1,8...1,9)dnp больше, чем диаметр трубы, а глубину проточки - в пределах (1,0... 1,25)dnp, 1 ил. . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1724445 цц В 23 К 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4318177/27 (22) 24.08.87 (46) 07.04.92. Бюл. и 13 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения "ЦНИИТИашн (72) С.И.Евсеев, В.Д.Ходаков, Н.А.Волосов, М.А.Базанов, А.Г.Борисенков и В.Б.Назарук (53) 621.791.75(088.8) (56) Николаев Г.Н. и др. Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций, - М.: Высшая школа, 1971, с.639.

Авторское свидетельство СССР 294423, кл. В 23 K 31/06, 1969. (54) СПОСОБ СБОРКИ ТРУБ С ТРУБНОЙ

РЕШЕТКОЙ (57) Изобретение относится к области сварки, а именно к способам сварки труб с трубными решетками, и

1ожет быть использовано при изготов-i ении теплообменников в энергетическом, химическом и других отраслях машиностроения. Цель изобретения-расширение технологических возможностей за счет обеспечения сварки тонкостенных труб с трубными решетками, выполненными из разнородных сталей. В трубной решетке 1 соосно с отверстием под трубу 2 выполняют проточку, в которую укладывают разрезное кольцо из присадочной проволоки, Диаметр проволоки с1„Р выбирают равным 1,33-1,66 толщины стенки трубы, зазор в разрезном кольце устана вли вают (О, 1... О, 5) бра, диаметр проточки выполняют на (1,8...1,9) д„ больше, чем диаметр трубы, а глубину проточки - в пределах (1,0...

1,25)й„ . 1 ил.

3 !!2444

Изобретение относится к области сварки, а именно к способам сварки труб с трубными решетками, и может быть использовано при изготовлении теплообменников в энергетическом, химическoM и других отраслях машиностроения.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей 10 за счет обеспечения сварки тонкостенных труб с трубными решетками, выполненными из разнородных сталей °

На чертеже представлена схема осуществления способа. 15

В отверстии трубной решетки 1 размещают трубу 2, а в кольцевой проточке, соосной с отверстием, кольцо 3, изготовленное из присадочной проволоки.

Диаметр кольцевой проточки в трубной решетке выбирают из условия обеспечения натяга проволочного кольца, что позволяет надежно его закрепить в трубной решетке. Исходя из этого, диаметр проточки равен сумме наружного диаметра трубы и (1,8-1,9) диаметра присадочной проволоки, при" меняемой для изготовления присадочно30 го кольца с разрезом.

Минимальное значение коэффициента при диаметре присадочной проволоки назначается из условий максимально допустимого натяга при использованиипластичных присадочных проволок, на- З5 пример, на основе никеля, а максималь. ное значение - из того же условия при использовании проволок с малой пластичностью.

Глубина проточки составляет 1,0"

1,25 диаметра присадочной проволоки.

Это необходимо для получения нужной доли участия металла присадочной проволоки в сварочной ванне, обеспечивающей принципиальную возможность сварки разнородных сталей, а также получения бездефектного сварного соединения.

Максимальная глубина проточки, равная 1,25с1 выбиРаетсЯ из УсловиЯ обеспечения полного расплавления кольца из присадочной проволоки, а минимальная - из условий обеспечения минимальной доли участия металла

55 присадочной проволоки в металле cea" рочной ванны, Диаметр присадочной проволоки зависит от толщины стенки приваривае-.

5 4 мой трубы и составляет !,33-1,66 этой толщины. Минимальное значение этого диаметра назначается исходя из требования обеспечения необходимой доли участия металла проволоки в металле сварочной ванны, а максимальное значение — исходя из условия обеспечения глубины проплавления не менее толщины стенки трубы.

В отверстие трубной решетки устанавливают трубу, присадочную проволоку формируют в кольцо с разрезом и помещают его в кольцевую проточку вокруг трубы, при этом проволока должна иметь зазор между своими концами О, 1-0,5 диаметра проволоки, из которой изготовлено кольцо. Превышение этого зазора недопустимо ввиду появления искажений в форме сварного шва в виде провалов, что снижает качество сварного соединения, а меньший зазор приведет к. выпучиванию кольца из проточки при нагреве сварочной дугой одной его части за счет удлинения кольца.

Пример 1. Осуществляли соединение труб диаметром 20 мм, толщиной стенки 1,0 мм из стали 08Х19Н10T с трубной решеткой из стали 20 с помощью аргоно-дуговой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом с расплавлением присадочной проволоки из стали Св-07Х2Н13, из которой предварительно изготавливают кольцо. Диаметр присадочной проволоки выбирали, исходя из соображений разбавления стали 20 сталью 07Х25Н13 в количестве не менее 403 (в соответствии с диаграммой Шеффлера) для обеспечения высокого качества сварного соединения.

В данном случае выбираем диаметр сварочной проволоки 1,6 мм.

Затем определяем размеры кольцевой проточки. Диаметр ее равен сумме

20 мм + (1,8:1,9) ° 1,6 мм. Принимая значение коэффициента равным 1,8, получаем диаметр проточки, равный

20 +.1,8 : 1,6 = 22,88 мм.

Глубина проточки составляет (1,0-:

1,25) диаметра присадочной проволоки, т.е. (1,0-, 1,25) 1,6 мм. Принимая коэффициент 1,0, получаем глубину проточки 1,6 мм.

Далее B T bHo pelUeTKe Bbll1oJlHR ли кольцевую проточку по рассчйтанным размерам, изготавливали кольцо из присадочной проволоки, укладывали

172«ч

его в проточку, контролируя зазор между концами кольца, величина ho торого 0,5 1,6 мм, т.е: 0,8 мм и производили аргоно-дуговую сварку не"

5 плавящимся электродом трубы с трубной решеткой на следующих параметрах режима: варочный токв импульсе110 д, время импульса 0,36 с, сварочный ток в паузе 50 А, время паузы,0,16 с, скорость сварки 8 м/ч, расход аргона 12 л/мин ° После окончания сварки получали сварное соединение труба трубная решетка без наплывов внутри трубы, не содержащее трещин и дру- 15 гих дефектов °

Пример 2. Осуществляли соединение труб диаметром 16 мм, толщиной стенки 1,2 мм из стали 08Х14МФ с трубной решеткой из стали 22К с помощью аргоно-дуговой сварки неплавящимся электродом с расплавлением кольца из присадочной проволоки из стали марки Св-03Х20Н45Г6М6Б-ВИ (ЭП-953-ВИ).

Диаметр присадочной проволоки выбирали, исходя из необходимости разбавления стали 22К сталью ЭП-953-Bk в количестве менее 303 (в соответствии с диаграммой йеффлера) для обеспечения высокого качества сварного соединения. В данном случае выбираем диаметр сварочной проволоки

1,66 1,2 = 2,0 мм. Затем определяли диаметр кольцевой проточки, который равен 16 + 1,9 2,0 = 19,8 мм, Кольцо из присадочной проволоки укладь:вали в проточку в трубной решетке, устанавливали трубу, контролировали зазор между концами кольца, 4 величина которого 0,5 ° 2,0 мм, т.е.

1,0 мм, и производили аргоно-дуговую сварку неплавящимся электродом трубы с трубной решеткой по следующим параметрам режима: сварочный ток в 4 импульсе 130. А, время импульса 0,4 с, сварочный ток в паузе 70 А, время паузы 0,2 с, скорость сварки 6,5 м/ч, расход аргона 14 л/мин.

В результате получили сварное соединение труба - трубная решетка хорошего качества, без дефектсв внутри соединения и искажений геометрической формы шва.

Пример 3. Осуществляли соединение труб диаметром 25 мм, толщиной 2,5 мм из стали 08Х18НtOT с трубной решеткой из стали 15Х2НМФА с по45

6 мощью арГoHA дуГОВ«й Г f< 1рки ь< <

= 29,75 мм.

Кольцо из присадочной проволоки укладывали в проточку в трубной решетке, устанавливали трубу, контролировали зазор между концами кольца, величина которого 0,5 2,5 мм, т,е.

1,25 мм, и производили аргоно-руговую сварку неплавящимся электродом трубы с трубной решеткой по следующим параметрам режима: сварочный ток в импульсе 180 А, время импульса 0,5 с, сварочный ток в паузе

100 А, время паузы 0,3 с, скорость сварки 6,0 м/ч, расход аргона

16 л/мин.

В результате получили сварное соединение труба - трубная решетка хорошего качества, без дефектов внутри соединения и искажений геометрической формы шва.

Опробование указанного способа сварки показало, что сварное соединение труба — трубная. доска облада" ет необходимым уровнем механических характеристик, обеспечивает хорошую геометричность и не содержит дефектов — пор, трещин, непроваров в металле сварного шва и околошовной зоны, а также искажений формы сварного шва.

Формула изобретения

Способ сварки труб с .трубной решеткой, при котором в трубной решетке соосно с отверстием для трубы выполняют кольцевую проточку, размещают в отверстии трубу и осуществляют сварку трубы с трубной решеткой с заплавлением канавки, образованной концом трубы и кольцевой проточкой, отличающийся тем, что, с целью расширения технологиче-, 172444

Составитель Л. Назарова

Техред Д.Олийнык Корректор А.Обручар

Редактор В.Петраш т

Заказ 1138 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ских возможностей за счет обеспечения сварки тонкостенных труб с труб ными решетками, выполненными из разнородных сталей, перед сваркой в канавку укладывают разрезное .кольцо из проволоки заданного состава диаметром d «p= (1,33-1,66)о, где 3 толщина стенки трубы, зазор между концами проволоки в кольце устанавливают. (0,1-0,5)dip а диаметр и глубину проточки ойределяют из шений Dgppg Р +(1«8-1,9)Йд и Q

f«,25)d пр «где D„>üò диаметр проточки1 D — диаметр трубы, о1 - глубина проточки.