Способ подготовки под сварку кольце-вых соединений труб

 

Союз Соввтскиз

Социаюктмческнк

Раса убанк

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК©ИУ Св ТИЛЬСТВУ

«ii804298 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 260379 (21) 2742009/25-27 с присоединением заявки 89 (23) Приоритет

Опубликовано 15.0231. Бюллетень Н9 6

Дата опубликования описания 150231 (51)М. Кл.з

Государственный коинтет

СССР но ленам изобретений н открытий

В 23 К 33/00

В 23 К 31/06 (53) УДК 621 ° 781..021 (088.8 ) Л.A. Киселев, Ю.П. Лепехин, К.И. Лицкевич и И.Т. Иванов (72) Авторы изобретения (54) СПОСОВ ПОДГОТОВКИ ПОД CBA

СОЕДИНЕНИЙ ТРУВ

Изобретение относится к сварке, в частности к способам подготовки под сварку кольцевых соединений труб, и может быть использовано при сварке встык труб, цилиндрических н коничес- 5 ких обечаек, а также при сварке сферических иэделий в машиностроительной и других. отраслях йроьваалеиностн.

Известен способ сварки встык кольцевых швов труб и обечаек, где для 10 совмещения кромок стыкуеыах элементов под сварку используют остающиеся подкладки (1 J..

Недостатком этого способа является то, что толщина стальной подк- 1.5 ладки, как правило, составляет 30"40% толщины металла (а при многослойной сварке - толщины слоя). Непремвйпым условием качественной сварки является точная подгонка подкладок. Saэор 20 между стыком и подкладкой любого типа не должен превышать 1 мм. Остающаяся и временные подкладки изменяют характер теплоотвода от основании сварочной ванны и тем саним увеличивают 25 толщину свариваемого металла.

Известен также способ двухсторонней сварки, при котором выполняют ступенчатую разделку кромок с наружной и внутренней сторон, обраэукщих 30 при сборке внутреннвв полость, высота которой равна двум высотам сварного шва, а длина - четырем, причем сварные швы располагают со смещением относительно друг друга на расстоянии, в два раза большем высоты сварного шва l2j..

Недостатком этого способа является трудность обеспечения точной подгонки и совмещения кромок под сварку и в процессе сварки.

Известен также способ подготовки под сварку кольцевых соединений труб1 согласно которому производят разделку стыкуеьых кромок, выполняя на одной из труб внутренний конус, а на другой - ответный ему наружный (3j.

Однако такая обработка кромок трудоемка прн изготовлении и неприемлема для тонкостенных изделий и изделий средних толщин. При дуговой сварке двухсторонним стыковым швом в зоне шва возникают сварочные деформации, приводящие к возникновению дефектов, для устранения которых требуется остановка процесса сварки и после остывания металла - ремонт дефек,та, что связано с дополнительным появлением сварочных деформаций, сни,жением качества шва и увеличением

804298 трудоемкости. Кроме того, при сборке такого стыка под сварку необходимо применять дополнительное оборудование.

Цель изобретения — обеспечение высокого качества соединения, полученного двухсторонней дуговой сваркой, путем уменьшения сварочных деформаций. и твУдоемкости затрат при сборке.

Цель достигается тем, что на кром ке трубы с внутренним конусом выпол" няют продольные прорези, на концах ,которых рассверливают сквозные отверстия.

Кроме того, выполняют притупление острого угла разделки кромок со стороны наружного шва на трубе с внутренним конусом и со стороны наружного шва на трубе с наружным конусом.

С целью обеспечения ориентации электрода в процессе сварки, в зоне 24 расположения сварного rasa на трубе с внутренним конусом выполняют кольцевую канавку на ее внешней поверхности, на трубе с наружным конусомна ее внутренней поверхности. 2$

На фиг.1 представлены стыкуеиые кромхи труб с данной разделкой; на фиг.2 — сварное соединение труб.

Способ осуществляется следующим образом.

На соединяемых трубах 1 и 2 выполняют разделку кромок под острым углом к продольной оси труб. На трубе 1 вЫполняют внутренний конус с углом с(на трубе 2 — наружный конус, ответный внутреннему, с углом с(=(180 -Й ). В зоне расположения сварных швов для ориентации электрода по стыку выполняют кольцевые канавки 3 и 4 на трубе 2 с внутренней стороны и на .трубе 1 с наружной. 40

Скос кромки для трубы 1 выполняют и располагают так, чтобы он при сборке свариваемых элементов располагался внутри скоса трубы 2, имеющей более жесткую конструкцию. Вдоль образую- . 4g щей трубы 1 с внутреннни конусом выполняют прорези 5 до середины кольцевой. канавки 4. На концах прорезей

5 для изделий больших толщин по периметру кольцевой канавхи рассверливают сквозные отверстия б.

Свариваемые трубы укладывают на роликоопоры вращателя, при этом под действием осевого усилия Р производят сжатие свариваемых элементов. Наличие кольцевых канавок 3 и 4 и прорезей 5 на кромках позволяет собирать изделия, имеющие овальность, допустимую техническими условиями на изделие, а также обеспечить парал лельность торцовых поверхностей при сборке. Сквозные отверстия б, выполненные на концах прорезей 5, предотвращают .появление надрывов на концах надрезов, а также позволяют про..:изводить прихватку стыков при больших длинах и толщинах изделий по середине предполагаемых швов, чем гарантируется переварка металла шва прихваток.

Кольцевые канавки 3 и 4 и прорези

5 позволяют под действием осевого усилия P получить присадочный" выс- туп с обеих сторон сварки. При сварке соединений больших толщин притупленив кромок со скосом смежной кромки образует раскрытие кромок, которое позволяет выполнить многопроходную сварку с применением присадочной проволоки, обеспечивая провар стыка по всей глубине.

Пример . Способ подготовки кольцевых соединений опробован при сварке труб Ю 60 мм с толщиной стенки 2 им и ф 420 мм с толщиной стенки

3,5 мм. Сварка производится неплавящимся электродом в среде инертных газов беэ применения присадочной проволоки. Для защиты корня шва при сварке произведено заполнение части трубы защитным газом с применением заглушек по диаметру труб. При сварке стыков подготовленных по предлагаемому способу получено сварное соединение беэ смещения кромок и усилением шва до 0,5 мм при сварке с обеих сторон беэ присадочной проволоки. Плотность шва и прочность сварного соединения получены равнопрочными для стыковых швов беэ разделки кромок.

Способ подготовки под сварку кольцевых соединений труб позволяет производить сварку изделий без применения специальных центрирующих устройств, производить сварку с обработкой торцовых поверхностей под различными углами, что позволяет предотвратить смещение кромок в процессе сварки и уменьшить сварочные деформации, обеспечить усиление rasa с обеих сторон, производить сварку беэ применения присадочного материала.

Формула изобретения

1. Способ подготовки под сварку кольцевых соединений труб, согласно которому производят разделку стыкуемых кромок, выполняя на одной из труб внутренний конус, а на другой ответный ему наружный, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения высокого качества соединения, полученного двухсторонней дуговой сваркой, путем уменьшения сварочных деформаций и трудозатрат при сборке, на кромке трубы с внутрен нии конусом выполняют продольные

-прорези, на концах которых рассверливают сквозные отверстия.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что выполняют при804298

Аг-2

Составнтель В. Томбулатов

Техред Н Майорош

Редактор Ю. Пет рушко

Корректор Н. Григорук!

Заказ 10774/21 Тираж 1159

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 тупление острого угла разделки кромок со стороны наружного шва на трубе с внутренним конусом и со стороны . внутреннего шва на трубе с наружным конусом.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю ц и и с я тем, что, с целью обеспечения ориентации электрода в процессе сварки, в зоне расположения сварного шва на трубе с внутренним конусом выполняют кольцевую канавку на ее внешней поверхности, на: трубе с наружным конусом -. на ее внутренней поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Технология электрической сварки плавлением. Под ред. Б. Патона .

М., Машгиз, 1962, с. 186.

2. Авторское свидетельство СССР

9 509362, кл. В 23 К 9/16, 29.06.76.

3. Патент CtIIA 9 2986273; кл. 29-480, 30.05.61.