Способ подготовки под сварку соединения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4132 А1 (191 (111 (д11 4 В 23 К 3 3 /00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3831162/25-27 (22) 30. 1,1.84 (46) 30.05.86. Бюл. У 20 (72) А.П.Власов, Ф.А.Ватаногов и В.В.Жуков. (53) 621. 791. 021 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(505542, кл. В 23 К 33/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Ф 283448, кл. В 23 К 33/00, 1969.. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОД

СВАРКУ СОЕДИНЕНИЯ, преимущественно толстостенных крупногабаритныхконструкций, по которому выполняют разделку под двусторонний mos с зазором в месте притупления, выполненного в виде выступа на одной кромке и впадины на другой кромке, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью исключения ослабления биологической защиты, поверхности притупления выполняют криволинейными.

2. Способ по и. 1, о т л и ((а ю— шийся тем, что для прямолинейного стыка поверхности притупления выполняют цилиндрическими.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что для кольцевого стыка поверхности притупления выполняют торообразными.

4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч аю шийся тем, что зазор в месте g притупления заполняют гранулированным свинцом.

1234132

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к изготовлению сварных конструкций из толстых листов и плит, а именно к конструкциям, работающим в условиях наличия в непосредственной близости ис.точника опасного излучения, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — исключение ос- 10 лабления биологической защиты сварного соединения.

Сущность способа состоит в том, что в сварном соединении поверхности притупления выполнены криволинейными 15 и имеют форму цилиндрической поверхности на прямолинейном стыке или ,торообразной поверхности на кольцевом стыке, а между ниии имеется зазор. 20

Кроме того, зазор между криволинейными поверхностями притупления может быть заполнен свинцом, преимущественно гранулированным.

На фиг. 1 изображено сварное стыковое прямолинейное соединение, подготовленное по данному способу; на . фиг. 2 — сварное стыковое кольцевое соединение; на фиг. 3 — сварное тавровое соединение, 30

На нижней кромке 1 свариваемого стыка по краям выполняют скосы, как при Х или -образной разделке, а в средней зоне-зоне притупления выполняют впадину 2 по радиусу К, которая З5 отделена от крайних скосов плоскими полосами 3 и 4. На верхней кромке 5 по краям выполняют скосы, соответствующие скосам кромки 1, в зоне притупления — выступ 6 по радиусу R-H, . 40 отделенный от крайних скосов плоскими площадками 1 и 8. Выступ 6 при сборке соединения под сварку входит в цент-.. ральную впадину 2 кромки 1, обеспечивая правильность сборки. 45

Для случая применения сварнЬго соединения на стыковом кольцевом стыке на нижней кромке свариваемого стыка 9 выполняют торообразную впадину

10., на верхней кромке 11 †торообраэ- 50 ный выступ 12. Впадина 10 и выступ 12 отделены от скосов под сварку, расположенных на краях стенки корпуса, плоскими кольцевыми поверхностями

13-16. 55

В тавровом соединении криволинейную впадину 11 выполняют на горизонтальной плоскости детали 18, а выступ 19 — на вертикальной детали 20.

Зазор между поверхностями.)7 и 19 заполняют гранулированным свинцом 21.

Каждая криволинейная поверхность притупления сварного соединения на прямолинейномстыке (см.фиг.1,позиции 2 и 6) представляет собой часть цилиндрической поверхности (внутренней или внешней), полученную путем среза этого цилиндра плоскостью, параллельной продольной оси этого цилиндра. При этом для цилиндрической впадины 2 эта плоскость среза совпадает с плоскостями 3 и 4, а для цилиндрического выступа 6 — с плоскостями 7 и 8.

Каждая криволинейная поверхность притупления предлагаемого сварного соединения на кольцевом стыке (см. фиг. 2, позиции 10 и 12) представляет собой часть поверхности тора (внутренней или внешней) полученную путем среза этого тора плоскостью, перпен-. дикулярной центральной оси тора. При этом центральная ось тора совпадает с осью кольцевой детали, а боковая ось сечения тора не всегда совпадает с осью сечения стенки кольцевой детали. Возможны варианты разных по глубине и форме разделок на внутренней и внешней сторонах стыкуемых деталей, при которых осевая линия криволинейной поверхности притупления на сечении кольцевого стыка (фиг. 2) не совпадает со средней линией стенки детали. В рассматриваемом сварном соединении секущие плоскости соответственно совпадают с плоскими кольцами 13 и 14 или 15 и 16.

Тавровое сварное соединение может иметь место как на прямолинейном {плита на плите), так и на кольцевом стыках (цилиндр на плите). Форма криволинейных поверхностей стыка в этих случаях аналогична рассмотренным выше. Разделку нод шов таврового сварного соединения наиболее рационально выполнить К-образной (см. фиг. 3).

Размер радиуса криволинейной поверхности зоны цритуплеиия сварного соединения регламентируется максимальной длиной пустотного канала, вдоль которого проходит поток излучения а, параллельный касательной и криволинейной поверхности стыка (фиг. 1), При постоянной ширине зазора Н длина такого канала 1 прямопропорциональна радиусу R. Поэтому минимальный размер 1 обеспечивает радиус

1234 и ft

Дание. 8

R =-.

Заполнение зазора между криволинейными поверхностями зоны притупления свинцом, преимущественно гранулированным, позволяет исключить ослабление биологической защиты и при больших размерах радиуса R, применение которых более рационально ввиду уменьшения металлоемкости заготовок 10 деталей и объема механообработки.

Свинцовйй эквивалент железо, равный

1,7 (для энергии g-êâàíòîâ 2,5 ИэВ), позволяет при плотности заполнения канала. гранулами свинца на 607 дости-15 гать в стенке с этим каналом почти такого же ослабления излучения, как в сплошном теле стальной стенки.

Ширина канала Н выбрана вдвое больше ширины зазора h в корне сварного шва, а диаметр гранул свинца d имеет размер, соответствующий неравенству Ьад<Н.

Это позволяет, собрав стык в вер- д тикальном положении,,проводить сварочные .работы в горизонтальном положении сварного узла, что особенно удобно при сварке цилиндрических корпусов на сварочных стендах.

Пример. Необходимо сварить стенку скафандра для транспортировки радиоактивных отходов и обеспечения при этом защиты обслуживающего персонала от вредных излучений транспортируемого груза. Наружный диаметр кор«35

132 4 пуса скафандра 2650 мм, внутренний диаметр корпуса скафандра 1750 мм, толщина h стенки корпуса 450 мм.

Разделку цанг корпуса под двухсторонний кольцевой шов выполняют с двумя симметричными криволинейными скосами двух кромок (рюмкообраэной формы), с зазором в месте притупления.

В соответствии с данным изобретением поверхности притупления кольцевого стыка выполняют торообразными со следующими размерами, мм: ширина

Ь зоны притупления 300, радиус R зоны притупления 300, ширина Н криволинейного канала 3, ширина h зазора 1,5, длина 1 пустотного канала 85 (см. фиг. 1 и 2).

Криволинейный канал в зоне притупления заполняют гранулированным свинцом с диаметром гранул 2 мм, что обеспечивает минимальную плотность заполнения канала на 60X. При свинцовом эквиваленте железа 1,7 длина эквивалентного пустотного канала равна

1 --85 õ 0,6 õ 1,7 = 86,7 мм, что больше, чем пустотный канал в скафандре

1=85 мм. Таким образом, ослабление биологической защиты исключается.

При последующей сварке корпуса происходит утяжка сварного соединения (уменьшение ширины каналов Н и 1), что приводит к деформации гранул свинца, уменьшению пустот между ними и, как следствие, к увеличению биологической защиты.