Способ подготовки кромок труб или листов с плакирующим слоем под сварку встык (варианты)

Изобретение относится к области сварки, в частности, к области придания особого профиля отдельных участков кромок при изготовлении стыковых сварных соединений, и может найти применение при автоматической аргонодуговой сварке встык труб и пластин из стали, снабженных плакирующим слоем. Способ включает механическую обработку кромок с получением скоса кромок по трубе или листу с радиусным переходом 2-3 мм в плакирующий слой и притуплением из плакирующего слоя в виде прямоугольного выступа. Скос кромок по трубе или листу к притуплению выполняют ломаным с углами 1-2° и 4-8°. Притупление из плакирующего слоя выполняют высотой 2,5-3,5 мм и длиной 3,4-4,7 мм. Способ по второму варианту включает механическую обработку кромок с получением скоса кромок, притуплением по трубе или листу и расточкой со скосом со стороны плакирующего слоя на глубину большую, чем толщина плакирующего слоя. Скос кромок по трубе или листу к притуплению выполняют с углом 1-2°. Притупление выполняют в виде прямоугольного выступа высотой 1,8-2,3 мм и длиной 3,2-5,2 мм, а расточка - с углом скоса 52-57°. Техническим результатом изобретения является уменьшение объема сварочного материала при сварке стыка, упрощение конструкции сварочного автомата, улучшение обзора зоны сварки при обеспечении требований к качеству металла шва и сварного соединения в целом. 2 н. и 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области сварки, в частности к области придания особого профиля отдельных участков кромок при изготовлении стыковых сварных соединений, и может найти применение при автоматической аргонодуговой сварке встык труб и пластин из стали, снабженных плакирующим слоем.

По первому варианту известен способ аргонодуговой сварки встык стальной трубы с внутренним плакирующим слоем с использованием неплавящегося вольфрамового электрода толщиной 1,5-3,5 мм из нержавеющей хромоникелевой стали. Известный способ сварки включает способ подготовки кромок трубы путем формирования угла скоса кромок от 15° до 27,5° по трубе и притупления из плакирующего слоя в виде прямоугольного выступа.

(CN 101362249, B23K 9/095, опубл. 11.02.2009, CN 101633074, B23K 9/23, опубл. 27.01.2010)

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки кромок трубы с плакирующим слоем толщиной 2 мм под аргонодуговую сварку встык с использованием неплавящегося вольфрамового электрода стальной трубы с внутренним плакирующим слоем путем толщиной 2 мм, включающий формирование угла скоса кромок по трубе 8°±1° с радиусным переходом 3 мм в плакирующий слой и притупление из плакирующего слоя в виде прямоугольного выступа высотой 1,8±0,1 мм.

(CN 102528244, B23K 9/12, B23K 9/167, опубл. 04.07.2012)

Недостатками известных способов подготовки кромок труб и листов с плакирующим слоем под сварку является невозможность использования полученных кромок для осуществления однопроходной сварки по щелевому стыковому соединению, дающей возможность уменьшить объем сварочного материала, уменьшить угар легирующих компонентов, упростить конструкцию сварочного автомата и улучшить обзор зоны сварки (управление процессом).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату второго варианта стыкового соединения является способ сварки встык труб из легированной стали перлитного класса 10ГН2МФА с плакирующим слоем с внутренней стороны аустенитной сталью ЭИ-898, используемых в конструкциях атомных электростанций. Способ сварки включает способ формирования щелевого стыкового соединения свариваемых плакированных труб и пластин, причем стыковое соединения выполняют механической обработкой с ломаным скосом кромок и притуплением по трубе с углами скоса от внешней поверхности трубы 9°±1° и 15°±1° соответственно и расточкой со скосом со стороны плакирующего слоя с углом скоса 20°±2° на глубину, большую, чем толщина плакирующего слоя.

(«Свойства сварных соединений трубопровода Dy=850 мм главного циркуляционного контура АЭС, выполненных автоматической сваркой», С.А. Белкин, И.В. Иванова, М.М. Борисенко, В.Д, Ходаков, М.М. Петин, Энергетической строительство, 1992, №2, с.50-55)

Недостатком известного технического решения является выполнение угла разделки кромок свариваемого стыка слишком большим, что не позволяет в полной мере реализовать достоинства щелевой разделки.

Задачей и техническим результатом изобретения являются создание способов подготовки кромок труб или листов с плакирующим слоем под сварку встык, которые позволяют уменьшить объем сварочного материала при сварке стыка, упростить конструкцию сварочного автомата, улучшить обзор зоны сварки при обеспечении требований к качеству металла шва и сварного соединения в целом.

Технический результат по первому варианту достигают тем, что способ подготовки кромок труб или листов с плакирующим слоем под сварку встык, включает механическую обработку кромок с получением скоса кромок по трубе или листу с радиусным переходом в плакирующий слой, причем радиусный переход кромок в плакирующий слой выполняют величиной 2-3 мм, притупление из плакирующего слоя выполняют в виде прямоугольного выступа, причем скос кромок по трубе или листу к притуплению выполняют ломаным с углами 1-2° и 4-8°, а притупление из плакирующего слоя выполняют высотой 2,5-3,5 мм и длиной 3,4-4,7 мм.

Технический результат по второму варианту достигается тем, что способ подготовки кромок труб или листов с плакирующим слоем под сварку встык включает механическую обработку кромок с получением скоса кромок, притупления по трубе или листу, а также расточку со скосом со стороны плакирующего слоя на глубину большую, чем толщина плакирующего слоя, причем скос кромок по трубе или листу к притуплению выполняют с углом 1-2°, притупление выполняют в виде прямоугольного выступа высотой 1,8-2,3 мм и длиной 3,2-5,2 мм, а расточкой выполняют угол со скосом 52-57°.

Технический результат также достигается тем, что при толщинах плакирующего слоя 3,8-6,5 мм и зазоре стыка - 0,01-0,4 мм свариваемые поверхности стыка выполняют с шероховатостью 3,2 мм.

Для сваривания с использованием стыковых соединений использовали трубы (рис. 1) с толщиной стенки 36 и 70 мм и листы (рис. 2) толщиной 50 мм из стали 10ГН2МФА с плакировочным покрытием из стали марки ЭИ-898 толщиной 5 мм. Стыковые соединения получали механической обработкой свариваемых кромок труб 1 и листов 2, в которых величины углов 3 скосов кромок по трубе или листу и расточке 8, а также размеры притуплений 4 составили среднее значение заявленных пределов. Величины радиусных переходов 7 между элементами стыкового соединения составили для первого варианта стыкового соединения 2 мм и для второго варианта соединения - 1-5 мм в зависимости от места их выполнения. Свариваемые поверхности были выполнены с шероховатостью 3,2 мкм.

Изобретение может быть проиллюстрировано примерами сварки труб и листов с использованием конструкций стыковых соединений, полученных заявленными способами, с использованием рис. 1 и 2, где:

1 - стальные труба или лист;

2 - плакирующий слой;

3 - углы скосов кромок;

4 - притупление;

5 - раскрытие стыка;

6 - зазор;

7 - радиусный переход;

8 - угол скоса расточки.

Для сваривания с использованием стыковых соединений использовали трубы (рис. 1) с толщиной стенки 36 и 70 мм и листы (рис. 2) толщиной 50 мм из стали 10ГН2МФА с плакировочным покрытием из стали марки ЭИ-898 толщиной 5 мм. Стыковые соединения получали механической обработкой свариваемых кромок труб 1 и листов 2, в которых величины углов 3 скосов кромок по трубе или листу и расточке 8, а также размеры притуплений 4 составили среднее значение заявленных пределов.

По первому варианту были после механической обработки были получены радиусный переход кромок в плакирующий слой величиной 2-3 мм и притупление из плакирующего слоя в виде прямоугольного выступа, причем ломаным скос кромок по трубе или листу к притуплению был выполнен с углами 1,5° и 5°, а притупление из плакирующего слоя - высотой 3,0 мм и длиной 4,2 мм.

По второму варианту после механической обработки угол скоса кромок по трубе или листу к притуплению составил 1,5°, притупление имело вид прямоугольного выступа высотой 2,0 мм и длиной 4,2 мм, а после расточки со стороны плакирующего слоя на глубину большую, чем толщина плакирующего слоя был получен скос под углом 55°.

Величины радиусных переходов 7 между элементами стыкового соединения составили для всех вариантов 2 мм. Свариваемые поверхности были выполнены с шероховатостью 3,2 мкм.

Аргонодуговую сварку за один проход вели стандартным автоматом АДГ-УХЛЛ4 в среде защитных газов сварочной проволокой с использованием неплавящегося вольфрамового электрода при поперечных колебаниях электрода и проволоки.

Для сварки стыковых соединений использовали проволоку марки Св-10ГС1Н1МА, а для второго варианта для заполнения расточки - проволоки Св-07Х25Н13 и Св-04Х20Н10Г2Б.

В результате сварки были получены сварные соединения, в которых швы имели плотное строение без пор, а содержание легирующих компонентов швов обеспечивало требуемый уровень служебных характеристик сварных соединений.

Исследования механических свойств металла сварных швов сваренных стыковых соединений, полученных по изобретению, при различных температурах, испытания на ударную вязкость и критические температуры хрупкости металла швов и сварных соединений, испытания на мало- и многоцикловую усталость показали соответствие полученных сварных соединений ОСТ 108.300.02-86.

1. Способ подготовки кромок элементов с плакирующим слоем под сварку встык, включающий механическую обработку кромок с получением скоса кромок с радиусным переходом в плакирующий слой и притупления из плакирующего слоя, отличающийся тем, что радиусный переход кромок в плакирующий слой выполняют величиной 2-3 мм, притупление из плакирующего слоя выполняют в виде прямоугольного выступа, причем скос кромок к притуплению выполняют ломаными с углами 1-2° и 4-8°, а притупление из плакирующего слоя выполняют высотой 2,5-3,5 мм и длиной 3,4-4,7 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при толщинах плакирующего слоя 3,8-6,5 мм и зазоре стыка - 0,01-0,4 мм свариваемые поверхности стыка выполняют с шероховатостью 3,2 мм.

3. Способ подготовки кромок элементов с плакирующим слоем под сварку встык, включающий механическую обработку кромок с получением скоса кромок и притупления, расточку со скосом со стороны плакирующего слоя на большую глубину, чем толщина плакирующего слоя, отличающийся тем, что скос кромок к притуплению выполняют с углом 1-2°, притупление выполняют в виде прямоугольного выступа высотой 1,8-2,3 мм и длиной 3,2-5,2 мм, а угол скоса расточки выполняют 52-57°.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при толщинах плакирующего слоя 3,8-6,5 мм и зазоре стыка - 0,01-0,4 мм свариваемые поверхности стыка выполняют с шероховатостью 3,2 мм.



 

Похожие патенты:

Способ предназначен для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом деталей из алюминиевых и магниевых сплавов, одна из которых тонкостенная, другая толстостенная.

Изобретение относится к способу многодуговой сварки листовых сварных заготовок для получения из них методами холодной штамповки деталей кузова автомобиля. Предварительно определяют ток и скорость сварки первой дуги из условия обеспечения проплавления на всю толщину листовой заготовки и изотерму плавления на поверхности листов со стороны сварки.

Изобретение относится к водоохлаждаемой горелке для дуговой сварки как плавящимся, так и неплавящимся электродами, и может найти широкое применение во всех отраслях народного хозяйства, связанных с применением сварки черных и цветных металлов, а также их сплавов.

Изобретение относится к способу сварки неплавящимся электродом в защитных газах и может быть использовано в различных отраслях промышленности при изготовлении, монтаже и ремонте ответственных металлических конструкций из сталей перлитного класса, к качеству которых предъявляются высокие требования.
Изобретение относится к области сварки и может быть использовано в машиностроении, судостроении, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности при изготовлении различных изделий, конструкций и узлов, включающих соединения из меди или ее сплавов и стали.

Изобретение относится к сварке металлических деталей, в частности, в самолетостроении и особенно при изготовлении газотурбинных двигателей. .

Изобретение относится к области сварки, а именно к способам изготовления высокопрочных тонкостенных осесимметричных стальных оболочковых корпусов ответственного назначения, и может быть использовано при сварке конструкций в виде сосудов, работающих под высоким давлением.

Изобретение относится к способу дуговой сварки в среде защитных газов полос на специализированных машинах, которые устанавливаются в непрерывных металлургических агрегатах, например травильных линиях, агрегатах укрупнения или формирования рулонов.

Изобретение относится к области сварки и родственных технологий, в частности к наплавке изделий из легких сплавов. .

Изобретение относится к области сварки, в частности к способу подготовки кромок деталей под дуговую сварку стыкового соединения. Выполняют двухсторонние скосы и притупления кромок свариваемых деталей для выполнения двухстороннего шва.

Изобретение относится к способу стыкового соединения различных материалов, обеспечивающему однородное распределение напряжений в составной конструкции при растяжении-сжатии.

Изобретение может быть использовано при сварке изделий из трудно свариваемых сплавов, в частности, в труднодоступных местах изделий и при сварке на монтаже. Последовательно получают участки сварного шва возвратным каскадным перемещением электрода или сварочной головки.

Изобретение относится к способу сварки трубопроводов без предварительного подогрева стыков. Способ включает в себя соединение 2-х и более цилиндрических металлических труб, трубных секций, трубных плетей сварным кольцевым стыком с применением дуговой сварки по всему периметру трубы.

Изобретение относится к стыковым сварным соединениям, в частности к соединениям арматурных стержней, и может быть использовано при строительно-монтажных работах, а также при изготовлении строительных железобетонных конструкций различного назначения, преимущественно сборных и монолитных.

Изобретение относится к способу сварки труб большого диаметра, в частности к сварке сформованных цилиндрических заготовок для улучшения эксплуатационных характеристик труб и повышения производительности сварки.

Способ предназначен для изготовления тонкостенных конических обечаек с ребрами жесткости методом сварки. Производят формирование сегментов обечайки.

Изобретение относится к области сварки, в частности к электронно-лучевой сварке в вакууме разнотолщинных деталей. Стыковое замковое соединение осуществляется между деталью с большей толщиной, на торце свариваемой кромки которой выполняют основание замка, и деталью с меньшей толщиной, которая пристыковывается к ней.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в станках для снятия скосов при обработке поверхности под сварной шов, выполненных с возможностью регулирования глубины резки скосов посредством операции в одно касание.

Изобретение может быть использовано для изготовления сваркой труб большого диаметра, например стальных труб, преимущественно спиральных сварных труб. Выполняют однослойную дуговую сварку под флюсом со стороны внутренней поверхности и со стороны наружной поверхности листа.

Изобретение относится к области корпусного судостроения и может быть применено при соединении сваркой деталей большой толщины. Способ формирования стыка соединяемых деталей большой толщины из титановых сплавов при электронно-лучевой сварке включает образование подкладки из припуска одной из деталей. Подкладку удаляют при механической обработке после сварки стыка при вертикальном положении луча. Толщину и ширину подкладки выполняют равной соответственно 0,25-0,35 и 0,10-0,15 от толщины стыка. С обратной стороны подкладки напротив стыка выполняют риску глубиной 0,004-0,006 от толщины стыка, по которой визуально оценивают отсутствие непровара по выходу проплава. Предлагаемая технология обеспечивает получение высококачественного сварного соединения.2 ил.

Изобретение относится к области сварки, в частности, к области придания особого профиля отдельных участков кромок при изготовлении стыковых сварных соединений, и может найти применение при автоматической аргонодуговой сварке встык труб и пластин из стали, снабженных плакирующим слоем. Способ включает механическую обработку кромок с получением скоса кромок по трубе или листу с радиусным переходом 2-3 мм в плакирующий слой и притуплением из плакирующего слоя в виде прямоугольного выступа. Скос кромок по трубе или листу к притуплению выполняют ломаным с углами 1-2° и 4-8°. Притупление из плакирующего слоя выполняют высотой 2,5-3,5 мм и длиной 3,4-4,7 мм. Способ по второму варианту включает механическую обработку кромок с получением скоса кромок, притуплением по трубе или листу и расточкой со скосом со стороны плакирующего слоя на глубину большую, чем толщина плакирующего слоя. Скос кромок по трубе или листу к притуплению выполняют с углом 1-2°. Притупление выполняют в виде прямоугольного выступа высотой 1,8-2,3 мм и длиной 3,2-5,2 мм, а расточка - с углом скоса 52-57°. Техническим результатом изобретения является уменьшение объема сварочного материала при сварке стыка, упрощение конструкции сварочного автомата, улучшение обзора зоны сварки при обеспечении требований к качеству металла шва и сварного соединения в целом. 2 н. и 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Наверх