Способ сварки продольных швов труб

Изобретение относится к способам сварки продольных швов труб большого диаметра, применяемых преимущественно для строительства магистральных нефтепроводов и газопроводов, а также водоканалов и тепловых сетей. После стыковки кромок трубной заготовки выполняют прихваточный шов дуговой сваркой. Накладывают основной рабочий шов с переплавлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой. Затем выполняют внутренний и наружный облицовочные швы дуговой сваркой. Перед выполнением основного рабочего шва осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, на вход которого вводят значение угла наклона трубной заготовки. При помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, устанавливают стык кромок трубной заготовки в положение на 12 часов. Выполняют основной рабочий шов на подъем. Затем опускают трубную заготовку и выполняют либо наружный облицовочный шов на спуск, не меняя положения стыка кромок трубной заготовки, либо - внутренний облицовочный шов на спуск, предварительно установив стык кромок трубной заготовки в положение на 6 часов. 2 ил.

 

Изобретение относится к способам, предназначенным для сварки труб большого диаметра, применяемых преимущественно для строительства магистральных нефтепроводов и газопроводов, а также водоканалов и тепловых сетей.

При организации и модернизации производства большое внимание уделяют функциональности, простоте и универсальности оборудования, с помощью которого осуществляют технологический процесс по изготовлению труб, при котором меняют угол наклона трубной заготовки на различных сварочных операциях, положение стыка ее кромок. Кроме того, большое значение уделяют качеству сварного шва.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является способ сварки труб, в котором осуществляют стыковку кромок трубной заготовки, выполняют прихваточный шов дуговой сваркой, после чего накладывают основной рабочий шов с переплавлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой, далее выполняют внутренний и наружный облицовочные швы дуговой сваркой (патент RU 2511191 С1, B23K 9/16, B23K 9/02, B23K 25/00, B23K 33/00, опубликован 10.04.2014).

Однако при сварке основного рабочего шва существует вероятность образования дефектов сварного соединения, таких как несквозное проплавление кромок или частичное сквозное проплавление кромок с образованием застывших металлических капель с нижней стороны разделки кромок. Так же при сварке облицовочных швов возникает такая проблема, как образование дефекта в виде высокого усиления шва, высота свыше 2,5 мм, что является концентратором напряжений.

Таким образом, техническая проблема заключается в создании способа сварки труб, осуществление которого способствует повышению качества сварного шва, а также производительности процесса изготовления трубы.

Техническая проблема решается тем, что в способе для сварки продольных швов труб после осуществления стыковки кромок трубной заготовки выполняют прихваточный шов дуговой сваркой, после чего накладывают основной рабочий шов с переплавлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой, далее выполняют внутренний и наружный облицовочные швы дуговой сваркой, согласно изобретению перед выполнением основного рабочего шва осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, на вход которого вводят значение угла наклона трубной заготовки, далее при помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, устанавливают стык кромок трубной заготовки в положение 12 часов, после чего выполняют основной рабочий шов на подъем, далее опускают трубную заготовку на угол, значение которого вводят на вход блока управления, и выполняют либо наружный облицовочный шов на спуск, не меняя положения стыка кромок трубной заготовки, либо внутренний облицовочный шов на спуск, предварительно установив стык кромок трубной заготовки с помощью приводных опорных роликов в положение 6 часов.

Осуществление подъема трубной заготовки перед выполнением основного рабочего шва до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, на вход которого вводят значение угла наклона трубной заготовки, и выполнение основного рабочего шва на подъем позволяет снизить вероятность образования дефектов, таких как поры, которые возникают при стандартной технологии лазерной и лазерно-гибридной сварки в горизонтальном положении, когда происходит схлопывание парогазового канала из-за большого количества расплавленного металла в ванне, образованного введением большой концентрации энергии в виде лазерного луча и присадочного металла от дуговой горелки. Расплавленный металл в сварочной ванне подвергается моментальному застыванию за счет быстрого отвода тепла в основной металл. В случае, если трубная заготовка наклонена, то происходит течение металла из зоны сварки, при этом парогазовый канал становится шире, снижается риск образования дефектов. При этом повышается качество сварного шва.

Осуществление положения трубной заготовки на определенный угол, значение которого вводят и оно попадает в блок управления для выполнения, либо наружного облицовочного шва, либо внутреннего облицовочного шва на спуск. Это позволяет снизить величину усиления шва, которое может играть роль концентратора напряжений, тем самым повышая качество сварного шва.

Установка стыка кромок трубной заготовки в положение «на 12 часов» или «на 6 часов» при помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, позволяет повысить производительность процесса изготовления трубы за счет возможности проведения комплекса сварочных операций на одном устройстве.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

- на фиг. 1 показано устройство для осуществления способа сварки труб (общий вид, операция лазерной сварки корневого шва);

- на фиг. 2 показано устройство осуществления способа сварки труб (общий вид, операция внутренней сварки облицовочного шва).

В конкретном примере осуществления изобретения способ сварки труб осуществляют с помощью устройства, изображенного на фиг. 1 и 2. Для чего размещают трубную заготовку 1 на сварочных тележках 2, на которых смонтированы приводные опорные ролики 3, выполненные с возможностью размещения и поворота трубной заготовки 1 на 360°. Далее на вход блока управления 4 вводят значение угла наклона трубной заготовки. Посредством приводного механизма 5, размещенного на сварных тележках 2 и связанного с блоком управления 4, осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения. При этом в конкретном примере осуществления изобретения оптимальным углом наклона трубной заготовки 1 является +2°. После чего подают сигнал с блока управления 4 на привод опорных роликов 3 и устанавливают стык кромок трубной заготовки 1 в положение на 12 часов. Затем выполняют сварку основного рабочего шва с переправлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой на подъем (фиг. 1).

Далее опускают трубную заготовку 1 на угол, значение которого передают на блок управления 4, и выполняют внутренний облицовочный шов на спуск дуговой сваркой в среде защитных газов или под слоем флюса. При этом в конкретном примере осуществления полезной модели для сварки внутреннего шва трубной заготовки 1 оптимальным углом наклона является -1°. При этом положение стыка кромок трубной заготовки 1 меняют с помощью приводных опорных роликов 3 в положение на 6 часов (фиг. 2).

Таким образом, использование настоящего изобретения способствует повышению качества сварного шва, а также производительности процесса изготовления трубы.

Способ сварки продольных швов труб, включающий стыковку кромок трубной заготовки, выполнение прихваточного шва дуговой сваркой, затем основного рабочего шва с переплавлением прихваточного шва посредством лазерной или лазерно-дуговой сварки и выполнение внутреннего и наружного облицовочных швов дуговой сваркой, отличающийся тем, что перед выполнением основного рабочего шва осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, в который вводят значение угла наклона трубной заготовки, после чего при помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, устанавливают стык кромок трубной заготовки в положение на 12 часов и выполняют основной рабочий шов на подъем, затем опускают трубную заготовку, а значение угла наклона трубной заготовки вводят в блок управления и выполняют внутренний облицовочный шов на спуск, предварительно установив стык кромок трубной заготовки с помощью приводных опорных роликов в положение на 6 часов, а затем - наружный облицовочный шов на спуск, не меняя положения стыка кромок трубной заготовки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу гибридной лазерно-дуговой сварки. Формируют сварочную ванну одновременно электрической дугой и лазерным лучом путем расплавления металла присадочного материала в защитной среде, состоящей из инертного и активного компонентов.
Изобретение относится к способу лазерной или гибридной лазерно-дуговой сварки стыковых соединений толстостенных металлоконструкций, в частности к сварке продольных швов труб большого диаметра, кольцевых швов трубопроводов и трубопроводных изделий.

Изобретение относится к области электронно-лучевой сварки и может быть использовано для стыковых соединений титановых сплавов со сквозным проплавлением толщиной до 15 мм.

Изобретение относится к способу электронно-лучевой сварки ферро- и парамагнитного материалов. Способ включает формирование аустенитной структуры шва путем смещения электронного пучка относительно стыка свариваемых деталей при обеспечении заданной степени проплавления кромок.

Изобретение относится к способу соединения деталей из разнородных материалов. На детали из легкоплавкого материала выполняют проточку (3), под которую на детали из тугоплавкого материала выполняют выступ (4).

Изобретение относится к способу электронно-лучевой сварки плиты с оребренной поверхностью и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Сварку осуществляют со стороны плиты.

Изобретение относится к способу получения сварного соединения металлических деталей. Осуществляют дуговую сварку угловыми швами в зоне сопряжения поверхности листа одной металлической детали и одной или обеих поверхностей листа другой металлической детали.

Изобретение может быть использовано при изготовлении тепловыделяющих элементов для атомных реакторов. Сварной узел тепловыделяющего элемента содержит выполненные из высокохромистой стали оболочку и заглушку с буртиком, соединенные сварным швом, полученным аргонодуговой сваркой.

Изобретение относится к способу изготовлению сварных корпусов сосудов высокого давления из высокопрочных легированных сталей. Вначале получают тонкостенную оболочку путем резки труб из стали типа 28Х3СНМВФА на заготовки, калибровки, рекристаллизационного отжига, механической обработки, ротационной вытяжки за несколько переходов с промежуточными отжигами деформирующими роликами с треугольным профилем со скругленными по радиусу или (и) плоскими вершинами, установленными с различными зазорами относительно оправки.

Изобретение может быть использовано при получении сварного стыкового соединения стальных листов путем дуговой сварки под флюсом. Осуществляют сварку верхней стороны стальных листов после сварки нижней их стороны с образованием сварного шва, поперечное сечение которого характеризуется заданными параметрами с учетом угла наклона линии сплавления.

Изобретение относится к способу гибридной лазерно-дуговой сварки продольного шва толстостенных трубных заготовок. Технический результат: повышение качества сварного шва при сварке заготовки стыка кромок как с максимально допустимым зазором, так и излишним зазором.

Изобретение относится к способу сварки стеклянных трубчатых деталей. Детали размещают в вакуумной камере, создают в ней давления 5÷20 Па и формируют сварной шов на стыке деталей сфокусированным электронным лучом от источника сфокусированного луча.

Изобретение относится к области электрической точечной сварки для многоосевых промышленных роботов, конкретно, к головкам точечной сварки. Головка содержит поддерживающий элемент с концевой частью для прикрепления к запястью робота, пару сварочных электродов, удерживаемых плечами, установленными на поддерживающем элементе с возможностью перемещения между открытым и закрытым положениями, исполнительный механизм и электрический трансформатор, снабженный кожухом, при этом выходные контакты трансформатора расположены на разных стенках кожуха.

Изобретение относится к способу восстановления бандажных полок лопаток компрессора газотурбинных двигателей (ГТД). Определяют линии ремонтного среза бандажных полок.

Изобретение относится к способу электронно-лучевой сварки плиты с оребренной поверхностью и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Сварку осуществляют со стороны плиты.

Изобретение относится к устройству для соединения орбитальной сваркой концов уже выверенных и снабженных прихватками труб, в частности из стали, имеющему образованную концами труб разделку кромок под сварку.

Изобретение относится к способу контактной сварки магнитопроводов. Сварку осуществляют в два этапа.

Изобретение относится к области сварочной техники и может быть использовано для сварки неповоротных стыков трубопроводов. Головка содержит сварочную горелку, установленную на планшайбе с зубчатым венцом, смонтированной на основании с возможностью вращения.

Изобретение относится к способу сварки труб большого диаметра. Выполняют прихваточный шов сварочной горелкой с одновременным слежением за стыком кромок с помощью сканирующего датчика, расположенного перед сварочной горелкой.

Изобретение относится к способу соединения верхнего полоза салазок автомобильного сиденья с крепежной скобой рамы автомобильного сиденья. Способ включает наложение нижней поверхности продольной установочной площадки заданной длины в основании крепежной скобы на верхнюю плоскую горизонтальную продольную поверхность в вершине верхнего полоза; наложение дополнительной накладной пластины на нижнюю поверхность горизонтальной плоскости на участке, соответствующем месту расположения установочной площадки; и соединение накладной пластины, установочной площадки и горизонтальной плоскости сваркой со стороны нижней поверхности накладной пластины.

Изобретение относится к способу гибридной лазерно-дуговой сварки. Формируют сварочную ванну одновременно электрической дугой и лазерным лучом путем расплавления металла присадочного материала в защитной среде, состоящей из инертного и активного компонентов.

Изобретение относится к способам сварки продольных швов труб большого диаметра, применяемых преимущественно для строительства магистральных нефтепроводов и газопроводов, а также водоканалов и тепловых сетей. После стыковки кромок трубной заготовки выполняют прихваточный шов дуговой сваркой. Накладывают основной рабочий шов с переплавлением прихваточного шва лазерной или лазерно-дуговой сваркой. Затем выполняют внутренний и наружный облицовочные швы дуговой сваркой. Перед выполнением основного рабочего шва осуществляют подъем трубной заготовки до фиксированного положения посредством приводного механизма, связанного с блоком управления, на вход которого вводят значение угла наклона трубной заготовки. При помощи приводных опорных роликов, выполненных с возможностью размещения и поворота трубной заготовки на 360°, устанавливают стык кромок трубной заготовки в положение на 12 часов. Выполняют основной рабочий шов на подъем. Затем опускают трубную заготовку и выполняют либо наружный облицовочный шов на спуск, не меняя положения стыка кромок трубной заготовки, либо - внутренний облицовочный шов на спуск, предварительно установив стык кромок трубной заготовки в положение на 6 часов. 2 ил.

Наверх