Способ стыковой сварки, например, труб

 

Класс 21й, 2&у" Р3 39888

3h,Q„i 0 0РСНЮ 0ВНДЕПЛКТ00 На Н30БРПЕНН6

ОПИСАНИЕ способа стыковой сварки, например, труб.

К авторскому свидетельству М. И. Фюнера, A. И. Солменкова и К. А. Руковцева, заявленному 1 ноября 1932 года (спр. о перв. № 118021).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано ай ноября 1934 года. (310) При стыковой сварке труб предварирительно бывает необходимо достигнуть полной параллельности плоскостей торцов труб и полного совпадения осей свариваемых трубных концов, так как в противном случае при нагреваниии и последующей „осадке", т. е. сжатии стыка, после которой производится сварка, торцевые плоскости труб в месте стыка не будут параллельными.

При таком даже немного „раскрытом стыке" в момент нагрева, например, при термитной сварке, даже в самые небольшие зазоры может зайти термитный шлак, может произойти окисление или вообще химическое перерождение металла, в результате чего в сечении стыка будут точки или небольшие не проваренные или полностью проваренные площадки.

При электросварке в местах неплотного смыкания торцов труб неизбежно будет большее сопротивление для прохождения тока (за счет воздушной прослойки) и менее равномерный нагрев; в местах воздушных прослоек при этом возможно образование „вольтовой дуги", сопровождающееся расплавлением металла, окислением, шлакообразованием и т. д. Таким образом, и при!

i электросварке точно так же могут полу читься неполностью проваренные площадки и неравномерно уплотненный стык с IlocTopoBHHMH включениями.

Для достижения параллельности торцевых плоскостей обычно торцы пред назначенных для сварки труб обрабатывались порознь на токарном или другом станке, о пил ивались напильником под угольник, зачищались наждаком, а затем устанавливались в соответствующем зажимном устройстве, например, в термитном прессе или в стыковой электросварочной машине. Однако, все эти приемы даже при самой тща тельной работе, хорошем оборудовании, приспособлениях и инструменте все же не достигали цели, так как цилиндрические поверхности самих прокатных труб не точеные и потому ни специальные инструменты, как, например, угольник, ни тщат льность установки и зажима в специальных станках и приспособлениях не дают никакой гарантии того, что так порознь заготовленные торцы труб будут лежать в плоскостях, перпендикулярных к их осям. Кроме того, даже если бы такое выполнениеторцов порознь и удалось полностью, то все же при закладке этих же труб в зажимы термитного пресса или губки электросварочной машины (опять-таки за счет не калиброванной и не точеной цилиндрической поверхности самих труб) совершенно неизбежно произойдет расцентровка и несовпадение осей, а следовательно получатся непараллельные торцевые плоскости в стыке.

Кроме того, при применении наждачной бумаги или наждачных кругов для зачистки стыков, как это указывалось выше, на. торцах труб могут оставаться не металлические тела, которые при сварке в стыке могут способствовать неполному провару стыка.

Предлагаемое изобретение имеет целью устранение всех перечисленных недостатков и представляет собой способ стыковой сварки труб, согласно которому оба торца свариваемых труб предварительно в холодном состоянии фрезеруются, будучи зажаты в том прессе, в котором будет производиться самая

-сварка, затем концы труб сильно сжимаются прессом в холодном состоянии, и полученный стык в холодном состоянии уплотняется роликовым приспособлением, так что, если бы его погрузить в воду или подвергнуть трубу изнутри гидравлическому давлению, то стык не пропускал бы воды даже до сварки, т. е. был бы плотным; только после этого производится самая сварка с нагревом стыка тем или иным способом.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает устройство для осуществления предлагаемого споеоба: фиг. 2 и 3 — вид сбоку и продольный разрез двусторон. ней фрезы; фиг. 4 — вид стыка с частичным разрезом; фнг. 5 — разрез по линии ав на фиг. 4; фиг. б — вид стыкапосле осадки свариваемых концов; фиг. 7 и 8— продольный и поперечный разрезы устройства для нанесения уплотняющих стык канавок: фиг. 9 — вид сбоку роликового устройства по фиг. 7 и 8; фиг. 10 и 11 — разрезы видоизмененного устройства для нанесения канавок; фиг. 12— вид сбоку стыка, в котором имеет место несовпадение осей свариваемых труб; фиг. 13 — вид сбоку стыка, в котором торцевые плоскости труб не параллельны; фиг. 14 в поперечное сечение стыка по фиг. И или 13 после саарки (чари@ми точками и пятнами на фиг. 14 изобра. жены непроваренные места).

Согласно предлагаемому изобретению торцы труб подготовляются не порознь, а одновременно, и, кроме того, без промежуточных перестановок, а сразу на месте в зажимах термитного пресса или в губках стыковой электросварочной машины. Для этого зажимы 7 (фиг. 1) несколько разводятся и в зазор между трубными торцами 1 и 2 вставляется двусторонняя фреза 8 (фиг. 2 и 3), которая имеет совершенно параллельные режущие плоскости 9 и 10. После этого зажимы 7, а с ними . и трубные торцы

1 и 2 постепенно, периодически или непрерывно сдвигаются при одновременном вращении фрезы 8, срезающей все неровности и выступающие части торцевых плоскостей.

Фреза 8 может центрироваться своей осью по внутренней цилиндрической поверхности труб наружными скобами, по наружной цилиндрической поверхности труб и, наконец, не иметь никакой центрировки относительно внутренней или наружной цилиндрической поверхности труб, а вращаться свободно в удерживающей ее обойме, обеспечивая правильную работу только за счет парадлельности своих рабочих торцевых плоскостей и соответственнной установки и зажатия между трубными торцами.

После фрезерования зажимы 7 немного раздвигаются, фреза 8 вынимается, а затем трубные торцы 1 и 2 доводятся до полного соприкосновения по всей плоскости стыка. При этом, естественно, эти торцы оказываются полностью параллельными и при сдвиге зажимов 7, до соприкосчовения торцов, они точно совпадут в одну плоскость. Однако, одним сжатием трубных торцов 1 и 2 в холодном состоянии даже при полной их параллельности практически нельзя достигнуть абсолютно плотного смыкания стыка (особенно при односторонних термитных прессах или в супортах электросварочных машин) ибо для этого потребовались бы настолько большие усилия, что пришлось бы черезмерно увеличивать мощность прессов или сварочных машин. Поэтому, согласно изобретению, место стыка подвергается предааритальпо дополиитвльиому холоф

3 ному уплотнению путем специальной

его чеканки.

Эта чеканка производится выдавливанием в металле концов труб, прилегающих к плоскости стыка, кольцеобразных канавок 11 и 12(фиг. 4 и 5). Это выдавливание производится равномерно и одновременно по обеим сторонам стыка по всей окружности, в плоскостях, строго параллельных плоскости стыка. При атом частицы металла концов 1 и2 вжимаются друг в друга до плотного сцепления, образуя даже до сварки в холодном состоянии уже совершенно плотный воздухо- и водонепроницаемый стык, так что самому процессу сварки остается только намертво закрепить это начальное холодное сцепление частиц и сделать стык совершенно однородным с полным проваром по всему его сечению, что и достигается весьма легко соответствующей осадкой — сжатием после разогрева стыка до сварочного жара. После этого трубный стык, сваренный по предлагаемому настоящим изобретением способу, имеет в продольном разрезе вид, показанный на фиг. 6. Здесь концы

1 и 2 труб, в зависимости от силы сжатия и величины осадки при сварке, несколько утолщены, Следы канавок 11 и 12 от чеканки, при желании, можно удалить специальным инструментом или напильником.

По данным автора, при сварке по предлагаемому способу внутри трубы в месте стыка совершенно отсутствуют какие-либо заусеницы, уступы, сужения и т. д., могущие так или иначе сузить проходное сечение трубы и создать добавочные сопротивления для прохода по трубам жидкостей, паров или газов.

Сама чеканка сжатых в стыке труб

1 и 2 наиболее удобно и быстро производится с помощью специальных фасонных роликов 15 (фиг. 9). Эти ролики И сидят на осях 19 и, прижимаясь к трубному стыку специальным регулирующим эту силу нажатия нажимным устройством, обкатываются вокруг стыка, причем ось 19 образует концентрический по OTHoIIIGHHIo к поверхности труб цилиндр; ролики при качении по трубному стыку, в свою очередь, вращаются вокруг своих осей 19 по стрелке

18. При применении нескольких роликов 15 они своими валиками †ося 19 закрепляются в общей рамке. Наиболее просто собрать их в виде трубообреза с тремя роликами, из которых дВа постоянно закреплены своими осями в обойме, а третий — нажимной — подвижный (фиг. 7 и 8). В этом случае надо следить за тем (или применять для этого достаточно хороший инструмент или специальную конструкцию, например, боковые установочьые кольца и т. д.), чтобы каждый последующий ролик своими выступами входил в намеченные предшествующим роликом бороздыканавки 11, 12 и углублял их, не делая новых смежных с ними. Кроме описанного, устройство для чеканки может быть сделано также и в виде раскрывающегося шарнирного кольца с тремя вложенными в него и сидящими на своих осях фасонными роликами.

В этом случае регулировка необходимого нажатия роликов на концы труб производится стяжным болтом, скрепляющим противоположные шарниру стороны полуколец обоймы (фиг. 10 и

11). Трубная роликовая чеканка для прессовкой сварки труб, представленная на фиг. 7 и 8 в продольном и поперечном разрезах, по варианту „труборезного типа", имеет большой габарит, а иа фиг. 10 и 11 — также в продольном и поперечном разрезах, показан такой кольцевой тип, который обладает минимальным габаритом и допускает работу с ним в наиболее узких и тесных местах между соседнимн трубами.

Предмет изобретения.

Способ стыковой сварки, например, труб, отличающийся тем, что, с целью получения плотного шва, зачистку обоих концов свариваемых частей, например, путем фрезерования двусторонней фрезой, производят у труб, уже зажатых в приспособлении для сварки, после чего на концах свариваемых частей наносят путем вдавливания материала кольцеобразные канавки в плоскостях, параллельных плоскости стыка, по обе стороны от последнего.

В авторокому свидетельству М. И. Фюнера, А. И. Солменкова и К. А. Руковцева ЯЬ 39588 .б

Экеаерты С. Р. Дроздов и В. И. Юрьев

Редак ор А, В. Малевский

7пя. „Промяояиграф". Таибееецая, 12. Зек 1444