Способ сварки плавлением стыковых соединений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)524641 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено12.07.74 (21) 2044543/27 (51) М. Кл.

В 23К 9/16 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.76.Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 10.11.76 (53) УДК 621.791. .754(088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. С. Ищенко и В. А. Букаров (71) Заявитель (54) СПОСОБ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к способам сварки плавлением стыковых соединений и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства.

Предлагаемый способ упростит конструкцию сварочных автоматов, повысит производительность автоматической сварки, особенно в монтажных условиях при обеспечении качественного шва с обратной стороны стыкового соединения. 10

В химической, энергетической, пишевой, и других отраслях народного хозяйства предьявляются повышенные требования к величине обратного валика и мениска шва, соприкасающегося с продуктом или рабочим телом.д

Выполнение этих требований обеспечивается следующими технологическими приемами: за счет уменьшения толщины стенки, провариваемой первым (корневым) проходом. р

Однако при осушествлении этого приема необходимо выполнить разделку кромок под сварку довольно сложной формы, произвести сварку за несколько проходов (при толшине более 4 мм количество проходов не менее 3), усложнить конструкцию автоматов и т.д.; применением остаюшихся подкладок, что уменьшает проходное сечение изделия или использованием роликов (пластины) и флюсовых подушек, что требует создания специальных конструкций стендов или приспособлений; применением магнитных полей, которые, взаимодействуя со сварочным током, создают дополнительную силу, участвующую в равновесии сварочной ванны. К недостатку этого приема относится применение дополнительного оборудования; созданием дополнительного давления, противодействуюшего силе тяжести расплавленного металла. В этом случае также необходимо специальное оборудование. Кроме того, этот способ применим для сварки неповоротных стыков труб лишь толщиной стенки до 8 мм; вытягиванием жидкого металла сварочной ванны. Осуществление данного приема требует расположения неплавяшегося стержня строго в хвостовой части сварочной ван524641 ны и необходимости применения присадочной проволоки для создания внешнего усилия шва.

Известен способ сварки плавлением, при котором со стороны дуги на изделие пред1 варительно укладывают присадочный эле<мент. Недостатком указанного способа не качественное формирование обратной сторо.йы шва, особенно при сварке стыковых соединений с толщиной стенки более 4 мм. р

По предлагаемому способу сварку ведут за два прохода, причем во время первого прохода проплавляют основной металл с частичным расплавлением присадочного алемента; для чего горелку располагают под уг- и лом 60-70 градусов к свариваемому металлу, а при втором проходе расплавляют оставшуюся часть присадочного алемента, для чего горелку располагают над ним по нормали и к поверхности.

Для частичного расплавления присадочного алемента при.первом проходе высоту его выбирают в пределах 0,8-1,0 9, а ширину 0,3-0,5 5, где S - толщина сва риваемого металла, в мм.

При выполнении неповоротного стыка трубы с горизонтальной осью высоту присадочного алемента (кольца) выполняют пе ременной, причем аксцентриситет внутренней поверхности выбирают по формуле (0,8 - 1,0) S — (1 — 1,5)

2 где 5 - толщина свариваемого металла, в мм.

С цепью исключения непровара, особен35 но при сварке толщин более 7 мм, первый проход выполняют двумя горелками, распо-. лагая их по обе стороны от присадочного элемента, либо при использовании одной

40 горелки смещают присадочный элемент от линии стыка в сторону, противоположную расположению горелки на величину 0,250,5 ширины присадочного элемента.

Предлагаемый способ поясняется чертежами.

На фиг. 1, 2 показана подготовка кромок стыкового соединения. Проточку стыкб-! вого соединения, показанную на фиг. 2, выполняют при превышении кромок Ь для: удобства установки присадочного элемента; на фиг. 3 (а, б, в) показано готовое под сварку стыковое соединение, причем на фиг. 3a — для случая сварки 1-го прохода двумя горелками; на фиг. Зб — одной горепкой; на фиг. Зв — двумя горелками при разиостенности стыкуемых металлов; на фиг. 4 - расположение горелки с электродом при выполнении первого прохода; на фиг. 5 — поперечное сечение стыкового

60 соединения со швом после первого прохода; на фиг. 6 — расположение горелки при втором сварочном проходе; на фиг. 7 — поперечное сечение стыкового соединения после сварки.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Предварительно обрабатывают кромки стыкуемых труб 1, 2 (см. фиг,1, 2), причем Ь вЂ” превышение кромок свариваемых металлов, и еизготавливают присадочный элемент 3 в виде пластины или в виде кольца, Затем собирают стык (см. фиг. 3). Иля исключения деформации присадочного элемента его прихватывают к основному металлу. После этого устанавливают сварочную горелку

4 и производят полное проплавление стыкового соединения с частичным расплавлением присадочного элемента (см. фиг. 5), с(.— угол наклона горелки к свариваемому материалу. Сварочную горелку располагают над присадочным элементом (см. фиг. 6) и при поперечных колебаниях дуги или без них производят оплавление присадочного алемен та. В результате получается стыковое со-, единение с небольшой величиной обратного

I валика и необходимым внешним усилением (см. фиг. 7).

При сварке неповоротного стыка трубы с горизонтальной осью присадочный элеменч кольцо переменной высоты — располагают таким образом, чтобы наименьшая высота его находилась в районе 5 часов (при сварке по часовой стрелке).

На чертеже Ъ вЂ” высота присацочного апемента над поверхностью стыка, h, — ши-. рина присадочного элемента, В этом случае при сварке первым проходом нижней части стыка поверхность сварочной ванны со стороны дуги приобретает форму, сила поверхностного натяжения которой направлена про- тив силы тяжести расплавляемого металла.

Качественное формирование обратного валика достигается за счет того, mo IIoверхность сварочной ванны со стороны дуги имеет большую кривизну и, следовательно, большую силу поверхностного натяжения, которая одна способна противодействовать силе тяжести расплавляемого металла. Кроме того, в удержании участвует третья поверхность, а именно, поверхность присадочного элемента, соприкасающаяся с поверхностью сварочной ванны со стороны дуги.

Применение данного способа дает непый ряд дополнительных преимуществ. упрощается подготовка кромок под сварку, упрещается технология выполнения сесоииеиия при сварке металлов с толщинеи тенин Г<.иее

4 мм, упрощается конструкция <-н;

524641

9 uz 1

9 иг. Ф Риг. б

9 юг. 7

Составитель T. Тютченкова

Редактор Н. Воликова Техред А. Богдан Корректор А. Гриценко

Заказ 5098/570 Тираж 1178 Подписное

Ц!!ИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал П!!П "!1ате««т", г. Ужгород, ул. !!роект««ая, 4 автоматов, r.ê. нет необходимости в механизме подачи присадочной проволоки, увеличивается работоспособность сварочных автоматов, расширяется область применения автоматической сварки в стесненных условиях; снижаются требования к обслуживаюшему: автомат персоналу, увеличивается производительность процесса и повышается качество сварочных работ. lO

Формула изобретения

1. Способ сварки плавлением стыковых соединений, при котором на изделие со сто- «5 роны дуги предварительно укладывают присадочный элемент, о т л и ч а ю ш и й— с я тем, что, с целью повышения качества, сварку ведут за два прохода, причем во время первого прохоца проплавляют основной металл с частичным расплавлением присадочного элемента путем установки горелки под углом 60-70о к свариваемому металлу, а при втором проходе расплавляют оставшуюся часть присадочного элемента,, 25 располагая горелку»all »»м, прн этом высоту присадочного элемента выбирают равной от 0,8 до 1,0, а ширину от 0,3 до 0,5 от толщины свариваемого металла.

2.Способ»оп. 1, отличаюш и и с я тем, что при сварке »еповоротных стыков труб с горизо««таль««ым расположением осей, высоту присадоч»ого weмента выполня«от переменной, причем эксцентриситет внутренней поверхности выбирают по формуле (О 8 — 1 О) — (1 0 — 1 5, где

2.

5 — толшина свариваемого металла.

З.Способпоп. 1, отличаю— ш и и с я тем, что, с целью исключения непровара при сварке толшпн более 7 мм присадочный элемент смешают от линии стыка, в сторону, противоположную расположению горелки на величину 0,25-0,5 е«Ь ширины.

4. Способ по и. 1, о т л и ч а ю ш и йш и и с я тем, что первый проход выполняют двумя горелками, располагая их по обе стороны от присадочного элемента.