Конструкция стыка для сварки с остающейся накладкой

 

Вс .-.:; ч еа1ентно: ....,;вел бебям от еаза ЙЛ

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Со@малистичесеа

Республик (11) 55á916, (61) Дополнительное к авт. свид-ву

1 (22) Заявлено 20.06.75 (21) 2146670/27 с присоединением заявки № (51) М. Кл. В23 КЗЗ/00В 23 К 25/00

Гасударственный квинтет

Совета Мнннвтреа СССР ае делан кзввретеннй н аткрытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.05,77. Бюллетень № 17 (53) УДК 621,791.793 (088.8) (4б) Дата опубликования описания 141177

Д. А. Дудко, В. С. Сидорук, М. А. Мисюренко;

И. И. Лычко, М. Г. Бельфор, И. В. Ющенко, Н. А. Павлов, Н. А. Чертков и В. Г. Дудко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель )рдела Ленина и ордена Трудового Красно. о Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона (54) КОНСТРУКЦИЯ СТЦКА ДЛЯ СВАРКИ

С ОС1) АЬЩЕЙСЯ НАКЛАДКОЙ

Изобретение касается сварки плавлением в вертикальном и наклонном положениях, преимущественно электрошлаковой, плавящимся мундптуком с применением остающихся подкладок и может быть использовано при сварке металла толщиной более 50 мм.

Известна конструкция стыка с остающимся вкладьпием (1) .

Однако такие вкладыши не могут заменить формирующие устройства при формировании обеих наружных поверхностей стыка.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является конструкция стыка для сварки с остающейся накладкой и со скосом свариваемых кромок, установленных со сварочным зазором постоянной или переменной величины (2).

Недостаток такой конструкции стыка состоит в том, что в месте дрижатия накладки к поверхности детали образуется подрез в шве, который снижает работоспособность сварного соединения. Другой недостаток известной конструкции стыка заключае гся в том, что на накладки идет значительное количество металла, который после сварки становится излишним, кроме того иногда приходится

2 удалять эти накладки, на что непроизводительно расходуется электроэнергия, материалы и труд.

Для устранения указанных недостатков остаюшаяся накладка выполнена с двусторонним симметричным скосом кромок со стороны, обращенной к стыку и со стороны, обратной стыку, и притуплением со стороны, обращенной к стыку, расположена в зазоре до упора ее кромок в скошенные сварнваемые кромки и утоплена в зазоре ла щ величину, равную ее толщине, при этом угол скоса кромок накладки со стороны, обращенной к стыку, равен углу скоса свариваемых кромок, суммарный угол скоса кромок накладки со стороны, обратной стыку, и свариваемой кромки равен углу разделки при ручной дуговой подварке. На чертеже изображена предложенная конструкция стыка в поперечном сечении:

a — при параллельных свариваемых кромках; б — при непараллельных свариваемых кромках, например в случае подготовки кромок как для ручной сварки; в — элемент разделки (скоса) параллельных кро мок; г — поперечное сечение накладки.

556916

На чертеже приняты следующие обозначения:

С вЂ” ширина зазора между свариваемыми кромками в наружной его части;

d — ширина притупления на накладке, принимается меньше ширины зазора в наружной его части по крайней мере на 2 мм; а — угол скоса свариваемых кромок, (a также угол скоса кромок накладки (4) со стороны стыка);

P — угол скоса кромок накладки с обратной стороны; е — ширина накладки;

g — глубина скоса кромок 1 в месте примыкания накладки 4; — толщина части накладки, имеющей скос кромок Р.

Свариваемые детали 1 с кромками 2 устанавливаются в положение сварки, затем в скос на свариваемых кромках 3 устанавливается остающаяся накладка 4. После подготовки стыка производится сварка, расплавляющая металл собранного стыка по контуру 5. Облицовочный шов 6 накладывается после окончания сварки стыка.

Оптимальное значение угла (скоса свариваемых кромок) и угла скоса накладки Со стороны стыка составляет не более 20 и не менее 12, что соответствует углу разделки кромок при ручной дуговой . сварке и вполне достаточно для того, чтобы обеспечить упор остающейся накладки и кромки и сохранить ее положение в наружной части зазора между 3р кромками.

Величина угла скоса кромок со стороны, обрат ной стыку диктуется технологией ручной дуговой подварки и подбирается таким образом, чтобы угол раскрытия (суммарный угол скоса свариваемой З5 кромки и скоса кромки накладки) был не менее

55, т.е. угол скоса кромки составляет 30 — 45 .

Глубина скоса кромок в местах примыкания накладок подбирается примерно равной толщине накладки, которая определяется глубиной провара 4р со стороны электрошлаковой ванны (как правило не более 15 мм) и глубиной разделки под ручную подварку (не более 5 мм) и составляет около 15 — 25 мм,,Для осутцествления сварки стыка предложенной конструкции необходимо иметь достаточное коли- 45 чество накладок (4) . Длина накладок определяется длиной стыка и технологическими возможностями.

Допускается применение нескольких коротких накладок, которые приставляют одну к другой в процессе сварки. В месте примыкания одной на- 60 кладки к другой предусматривается обычный односторонний скос кромок как при ручной дуговой сварке встык полос соответствующей толщины.

В зависимости от особенностей конструкции накладки могут быть как с одной, так и с двух 65 сторон стыка. Например при сварке деталей с прямоугольными кромками следует рекомендовать накладки с двух сторон стыка. При сварке тонкостенных труб зазор со стороны внутреннего диаметра закрывают, как правило, путем предварительной 60 подварки корня шва, тогда накладки применяют только со стороны наружного диаметра трубы.

Накладки 4 удерживают прижатыми к скошенным свариваемым кцомкам 3 механическим путем, например с помощью специальных прижимов, либо путем электродуговой прихватки при установке накладки.

При малом угле возможно механическое заклинивание накладки 4 в скошенных свариваемых кромках 3.

Для того, чтобы избежать прожогов накладки 4 в процессе сварки, в особенности в месте разделки под облицовочный шов 6, ее перед сваркой обмазывают огнеупорной замазкой, например глиняным раствором.

При сильном перегреве накладки, который может привести к прожогу, ее поверхность охлаждают, например, струей воды, снегом и т.д О степени перегрева накладки судят по степени светимости ее поверхности. Ярко — белый цвет каления накладки недопустим.

После осуществления сварки основного швг (электрошлаковой, электродуговой и т.д.) завари вают облицовочный шов 6. Этот шов выполняется например ручной дутовой сваркой.

Пример. Сваривали электрошлаковым способом встык трубы с наружным диаметром

465 мм и .толщиной стенки 56 мм из стали 15ГС.

Разделка кромок была выполнена как под ручной дуговой сварке. Корень шва подварен вручную на толщину 12 мм.

Были использованы накладки толщиной 16 мм из стали 15ГС, изготовленные в соответствии с предложением. Количество накладок на каждую половину стыка составляло 4. Вначале сваривали одну половину стыка, затем — вторую. Сварку вели с использованием плавящегося мундштука.

Сварка проводилась в следующем режиме: число электродных проволок-2, диаметр электродных проволок-1,6 мм, ширина зазора в наружной части стыка-30 мм, сила сварочного тока-480-500А., род тока.-постоянный, полярность.-обратная, напряжение сварки - 40 В, глубина шлаковой ванны

36 — 40 мм.

Глубину шлаковой ванны измеряли периодически с помощью стержня — щупа. Каждую последующую накладку устанавливали встык в момент, когда шлаковая ванна подходила к кромке предыдущей накладки. Крепили накладки путем их механического заклинивания между свариваемыми кромками, слегка подстукивая молотком. Все канавки, предназначенные для стыковой сварки накладок и наложения облицовочных швов, замазывали раствором каолина. Флюс в процессе сварки не подавали, что объясняется отсутствием его расхода на гарниссаж и малым расходом на испарение.

Облицовочные швы заваривали электродами

УОНИИ вЂ” 13/55, 556916

Составйтель Н. Рощупкин

Техред 3. Фанта

Редактор И. Марховская

Корректор Е. Папи

1085/43 Тираж 1207 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Исследование сварочного шва после испытания образца показало полное отсутствие дефектов: пор, шлаковых включений, подрезов, непроваров.

Таким образом, изобретение позволяет устранить нерациональный расход металла на остающиеся накладки и исключить дорогостоящую операцию по удалению остающейся накладки и последующую обработку поверхности сварочного шва. Экономический эффект составляет около 10 кол. на один погонный метр шва.

Формула изобретения

Конструкция стыка для сварки с остающейся накладкой и со скосом свариваемых кромок, установленных со сварочным зазором постоянной или переменной величины, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности.клнструк 6 ции стыка и производительности сварки, остающаяся накладка вьпголнена с двусторонним симметричным скосом кромок со стороны, обращенной к стыку, и со стороны, обратной стыку, и притупле5 нием со стороны, обращенной к стыку, размещена в зазоре до упора ее кромок в скошенные свариваемые кромки и утоплена в зазоре на величину, равную ее толщине, при этом угол скоса кромок накладки со стороны, обращенной к стыку, равен

<0 углу скоса свариваемых кромок, суммарный угол скоса кромок накладки со стороны, обратной стыку, и свариваемой кромки, равен углу разделки при ручной дуговой подварке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР 11 189971

В 23 К 25(00 1967

2. "Электрошлаковая сварка" под ред. Б. E.

Патона, Киев, 1959, с. 112.