Способ приварки патрубка к цилиндрической заготовке

 

О П И С А Н И Е (870032

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсинк

Соцнапнстнчесинк

Республик

4r

1 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.01.80 (2l ) 2865326/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (5l)M. Кл.

В 23 К 9/16

3ееудеретеаииый квмитет

Опубликовано 07.10.81. Бюллетень № 37 ао делам иаееретеиий и открытий

{53) УДК 621, .791.75 (088.8) Дата опубликования описания 10.10.81

Е. Г. Старченко, А. Ф. Шахнов, В. В. Ф

В. Д. Ходаков и Е. Я. Бельникер (72) Авторы изобретении (Научно-производственное объединение по машиностроения "ЦНИИТМАШ"

Ф логии 1

--=i (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИВАРКИ ПАТРУБКА К ИИПИНДРИЧЕСКОЙ

ЗАГОТОВКЕ

Изобретение относится к сварке, в частности к способу дуговой сварки, и может быть использовано в энергетическом, химическом и других видах машиностроения при изготовлении деталей с патрубками, например корпусов атомных реакторов и парогенераторов.

Известен способ приварки патрубков к корпусу, при котором используют плавяшийся электрод, помешаемый в кристаллизатор, наводят шлаковую ванну, расплавляло ют электрод и в образовавшуюся ванну опускают заготовку патрубка под давлени- ем 11).

Такой способ электрошлаковой приварки патрубка к корпусу требует последуюшей

3$ полной термической обработки (нормализация, + отпуск) свариваемого изделия, трудоемкой механической обработки(расточки внутреннего диаметра) патруб. а. Необхо20 димость проведения этих операций является сушественным недостатком данного способа, исключаюшим возможность его применения для целого ряда изделий.

Наиболее близким по технической сушности к изобретению является способ автоматической приварки патрубков к Kîðïócy плавящимся электродом под слоем флюса f2).

При этом способе сварочный электрод устанавливают на изделии таким образом, чтобы его ось врашения совпадала с осью патрубка,.а направление подачи электрода в зону сварки было параллельно оси врашения электрода. Траектория перемешения конца электрода находится в этом случае на цилиндрической поверхности, проходяшей через линию пересечения двух цнлиндровкорпуса и патрубка.

При неподвижном изделии мундштуку электрода придают два движения: вращательное — вокруг оси патрубка со скоростью, определяемой заданной скоростью сварки; в озвра тн о-поступательное — вдоль образу.ошей упомянутой цилиндрической поверхности с переменной скоростью, определяемой скоростью сварки и наклоном линии пересечения корпуса с патрубком.:

870032

По: завершении каждого оборота электр рода (замыкание шва) производят реверс направления вращения электрода.

Недостатками известного способа . являются стекание жидкого флюса и ванны расплавленного металла иэ зоны сварки из-за отклонения линии стыка от горизонтального положения, что приводит.к возникновению дефектов типа несплавлений, подрезов, пор и .шлаковых включений нестабильность скорости сварки из-за изменения направления вращения электрода вокруг патрубка после каждого его оборота, что приводит в зоне реверса к возникновению дефектов типа непровар". 15

Белью изобретения является повышение качества сварки путем удержания свароч ной ванны в горизонтальном положении.

Поставленная цель достигается тем,что в способе приварки патрубка к цилиндриче- 20 ской заготовке, при котором электроду сообщают возвратно-поступательное движение относительно цилиндрической заготовки, последней сообщают возвратно-поступательное перемещение с угловой скоростью.. 25

СВ СВ Ж() = „COB а возвратно«поступательное двихзние элек. трода осуществляют параллельно оси ци- .)О линдрической заготовки с линейной скоростью, определяемой зависимостью где (И(:Ь) - угловая скорость качательного движения цилиндрической заго товки

3(4) — линейная скорость возвратно40 пос тупательного перемещения электрода; — радиус патрубка; / — скорость сварки;

СВ

„ — угол качания иэделия, максимальное значение которого

45 (с(-i )- а .сэ1И ;

- время варки;

- радиус заготовки.

Данный способ позволяет осуществлять как однопроходную, так и многопроходную сварку заготовок. В случае . многопроход- ной сварки толстостенных заготовок разделка под сварку выполняется таким обра- зом, чтобы ось разделки была перпендику;лярна поверхности цилиндрической заготов- 5 ки, по всей длийе стыка, В этом случае высота разделки буцет постоянна по всей длине стыка.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

Способ осуществляется следующим образом.

Билиндрическую заготовку 1 устанавливают на роликовые опоры 2. Ввариваемый патрубок 3 устанавливают на цилиндрической заготовке 1 таким образом, чтобы ось патрубка заняла строго вертикальное пбложение относительно оси заготовки. Сварочный электрод, 4 перемещают по направляющей 5 параллельно образующей цилиндрической заготовки 1 до совмещения конца электрода с одной (любой) иэ двух точек 6 и 7 свариваемого стыка 8, лежащих в вертикальной плоскости, проходящей через оси патрубка и цилиндрической заготовки.

Билиндрической заготовке 1 сообшают возвратно-поступательное перемещение с заданной угловой скоростью QJ(4 ), а сварочному электроду — одновременное с вращением заготовки возвратно-поступательное движение по направляющей 5 с линейной скоростью Ч (. ).

Пример. Корпус парогенератора

R 2145 из стали 10ГН2МФА устанавливали на роликовые опоры. Патрубок 8910 иэ этой стали устанавливали в расточенное под разделку отверстие корпуса.Электрод 9 5 мм марки Св-10ГН1МА подводили к одной из максимально удаленных от оси корпуса точек разделки. Сварка проводилась под слоем флюса марки АН17М.

При выбранной скорости сварки 36 м/

/час корпус раскачивали в пределах угла

/ 10

+«25 10 с угловой скоростью +0,281 /

/cåê -. -0,28 /сек и одновременно перемешали возвратно-поступательно электрод с линейной скоростью +10мм/сек

-10 мм/сек. Время наложения одного шва составляло 9,5 мин.

В результате было получено качествен ное сварное соединение, удовлетворяющее правила контроля сварных соединений атомных энергетических установок, беэ дефектов типа непровар, несплавление и подрез.

Предложенный способ позволяет улучшить качество сварного соединения иэ-эа резкого сокрашения вероятности образова» ния дефектов; сократить расход сварочных материалов путем увеличения диаметра сварочной проволоки (5 мм вместо 3 мм у прототипа) за счет удержания ванны в горизонтальном положении; снизить трудоемкость сварки применением более узких

870032 где (N(Ü)Ч(Цk чсвoL—

ВНИИПИ Заказ 8723/21 Тираж 1151 Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 разделок и ведения сварки в наФ лее благоприятном нижнем положении ".

Ожидаемый годовой экономический эффект от предложенного способа при изготовлении только парогенераторов ПГВ1000 составит 370,5 т.руб. на предприятйях отрасли.

Формула изобретения

Способ приварки к цилиндрической заготовке, при котором электроду сообща ют возвратно-поступательное движение относительно цилиндрической заготовки

Э отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем удержания сварочной ванны в горизонтальном положении цилиндрической заготовке сообщают возвратно-поступательное перемеще- 20 ние с угловой скоростью ()»d. ñ×ñü О МСФI а возвратно-поступательное движение электрода осуществляют параллельно оси ци25 линдрической заготовки с линейной скоростью

Ч(+,y = H +2

1 угловая скорость качательнога движения цилиндрической заготовки, линейная скорость возвратно- . поступатетп-ного перемещения электрода, радиус па трубка скорость сварки, угол качания цилиндрической заготовки, максимальное значение которого

r (d }=arcsin-Ri —. радиус цилиндрической заготовки; — время сварки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N456694,,кл. В 23 К 25/00, 1976.

2. 5онеь N.Ê.,Groove АЯ,La N.F.

"ТЪЕ аО Оь абС аЕ, Edging ОТ ЙОаИ ОeeFя nozztes,- p 46,"Ргос. И, (one. йеИ. Яев.Роiие . P tant,Soutbornpton, 972,London 1 972,65о-67Z (прототип).

1972, 650-672 (прототип) °