SU1143553A1 - Способ сварки кольцевых стыков многослойных обечаек - Google Patents

Description

со

СП

01

оо Изобретение относитс  к технологии сварочного производства и может быть использовано при сварке плав щимс  электродом кольцевьк швов в узкую разделку многослойных труб и сосудов высокого давлени  в химическом машиностроении, энергетическом , атомном машиностроении и други отрасл х промыишенности. Известен способ сварки кольцевых швов крупногабаритных многослойных сосудов высокого давлени , по которому перед сваркой торцы многослойных обечаек наплавл ют слоем металла СП. Недостатком способа  вл етс  высока  себестоимость сосудов, св зан на  с дополнительной трудоемкостью по механической обработке, наплавке и контролю качества наплавленного сло , и болыщм расходом свароч1 ,ных материалов дл  наплавки. Известен также способ сварки мно гослойных изделий путем многопроход ной наплавки расплавленного металла между противоположными торцами многослойных изделий, при котором последо .вательные проходы выполн ют под острым углом к соприкасающимс  поверхност м слоев многослойных изделий t.. Недостатком данного способа  вл  етс  то, что сварка производитс  короткими проходами, равными и несколько более толщины стенки. При непрерывном ведении процесса из-за низкой скорости охлаждени  во врем  кристаллизации металла шва происходит укрупнение зерна, что отрицател но вли ет на качество сосудов высок го давлени . Кроме того, требуютс  остановки процесса дл  удалени  шлака, что снижает производительнос процесса сварки. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ сварки кольцевых ст ков многослойных обечак, включающий вьтолнение разделки кромок и многослойную сварку неподвижным электродом с одновременным вращением обечаек 3.Недостатком известного способа  вл етс  то, что при выполнении сварки под флюсом жидкий металл сте кает с поверхности свариваемой обе чайки, что приводит к по влению нежелательных дефектов, которые могут привести к разрушению обечайки при се эксплуатапии. Цель изобретени  - обеспечение качества сварного соединени , полученного сваркой под флюсом. Дл  достижени  поставленной цели согласно способу сварки кольцевых стыков многослойных обечаек, включающему выполнение разделки кромок и многослойную сварку неподвижньтм электродом с одновременным вращением обечаек, при выполнении слоев, прилегающих к кромкам обечаек, сварочной ванной пересекают по меньшей мере один слой обечайки, дл  чего электрод смещают от зенита по ходу вращени  обечаек и наклон ют в плоскости кольцевого шва в сторону, противоположную вращению обечаек. Кроме того, рассто ние между конiloM электрода и торцом свариваемого сло  обечайки принимают равным 2,02 ,5 диаметра электрода. При смещении электрода по ходу врап1ени  обечаек сварочной ванной по длине пересекают по меньшей мере один слой многослойной обечайки, которьм имеет цилиндрическую форму, т.е. головна  часть сварочной ванный примьжает к внутренней части свариваемого сло , а хвостова  часть к наружной части свариваемого .сло . Поэтому сформированные подплавлением -в головной части сварочной ванны углублени  на торце свариваемого сло , а также зазор между свариваемыми и вьпцележащим сло ми, вследствие своего наклона-по отношению к сварочной ванне заполн ютс  жидким металлом. Это исключает образование подрезов в зазорах между сло ми,многослойной обеча1 ки. Наклон сварочного электрода в плоскости кольцевого шва в сторону, противоцоложную направлению вращени  обечаек, способствует вытеснению жидкого металла из головной части сварочной ванны в хвостовую ее часть и тем самым улучшает услови  заполнени  углублений и межслойных зазоров . Определение величины смещени  электрода по ходу вращени  обечаек обеспечивает точное расположение сварочной ванны по отношению к свариваемому слою и надежное удержание расплавленного шлака и жидкой металлической ванны на поверхности сварного шва. Так как при сварке мно1.-)слойнЕ.1х обечаек отвод тепла от сло  к слою 3 затруднен, то предлагаемое расположение оси электрода на определенном рассто рши (2,0-2,5 диамет за электрода ) от торца свариваемого сло  уменьшает величину подплавлени  кромки свариваемого сло , делает ее посто нной, что улучшает процесс заполнени  жидким металлом упом нутых углублений и зазоров. При этом, если рассто ние между концом электрода и торцом свариваемого сло  будет больше 2,5 диаметра электрода, произойдет несплавление, если это рассто ние будет менее 2,0. диаметра электрода - образуютс  подрезы (углублени ) . На фиг. 1 изображено расположени электрода по отношению к свариваемой обечайке в процессе сварки (слой Алюса условно не показан), на фиг. 2 -. поперечный разрез А-А на фиг.1. Пример. Производ т сварку кольцевым швом двух многослойных обечаек с внутренним диаметром D 1200 мм, толщиной стенки 150 мм, навитых на рулонной стали марки. 10Г2С1 шириной 1500 мм, толщиной 3 мм. Каличество слоев 43. Торцы обечае {с имеют криволинейные скосы под углом 4°, ширина в основании .разделки 20 i. Сварку производ т при вращении обечаек по стреле В со скоростью 25 м/ч сварочной проволокой СВ-08ГА «5 3 мм под флюсом АН-348А Сварочную проволоку подают в зону со скоростью 98 м/ч. Силу сварочного тока выбирают из условий одинаковой глубины проплавлени  слоев многослойных обечаек дл  диаметра электрода 3 мм Л 400 А. В процессе сварки электрод смеща ют с зенита С по ходу вращени  обечайки на величину L 10,7 мм дл  первых 20 слоев (изменение смещени  дл  каждого сло  в отдельности во внимание не принимаетс ). Электродную проволоку наклон ют в плоскости 34 кольцевого шва в сторону, противоположную направлегптю вращени  обечаек , на угол р 10. После заварки корневого шва первые слои сваривают в два прохода. При этом электрод располагают на рассто нии 1 от свариваемых торцов, равном 2,0-2,5 диаметра электрода, в частности дл  диаметра электрода 3 мм 1 6-7 мм. С увеличением ширины разделки сварка каждого сло  производитс  в три и более проходов. При этом сначала накладывают валики, прилегающие к торцам свариваемьк обечаек, а затем центральные валики. С целью повьппени  производительности сварочных работ центральные валики могут свариватьс  на повышенных режимах и со смещением электрода с зенита против направлени  врап;ени  обечаек. Заваренный полностью кольцевой шов подвергаетс  радиографическому контролю бетатроном БЛ-35. Несплавлений , пор, трещин, шлаковых включений не вы влено. По результатам макро- и микро-исследований структура металла сварного шва и зоны сплавлени  мелкозерниста  ферритоперлитного класса. Механические свойств металла   45 кгс/ d..j. 34 кг/мм, а., 8 кгм/см , Указанные характеристики сварного шва удовлетвор ют требовани м ОСТ -2601-221-80 Сосуды многослойные рулонированные стальные высокого давлени  . Предлагаемьй слособ позвол ет производить автоматическую сварку под флюсом многослойных обечаек сосудов высокого давлени  без предварительной наплавки торцов, что позвол ет исключить из технологического процесса трудоемкие Операции исправлени  дефектов, сэкономить сварочные материалы и электроэнергию.

Фиг. 1

Фиг. г

Claims (2)

1. СПОСОБ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ СТЫКОВ МНОГОСЛОЙНЫХ ОБЕЧАЕК, включающий выполнение разделки кромок и многослойную сварку неподвижным эл ^ктродом с одновременным вращением обечаек, отличающийс я тем., что, с ц лью обеспечения высокого качества сварного соединения, полученного сваркой под флюсом, при выполнении слоев, прилегающих к кромкам обечаек, сварочной ванной пересекают по меньшей мере'один слой обечайки, для чего электрод смещают от зенита по ходу вращения обечаек и наклоняют в плоскости кольцевого шва в сторону, противоположную вращению. обечаек.

2, Способ поп. 1, отличающийся тем, что расстояние между концом электрода и торцом сва риваемого слоя обечайки принимают равным 2,0-2,5 диаметра электрода.

1 11435