RU2374054C1 - Method for welding of flat panels with header pipe - Google Patents

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention may be used to make welded header blocks, used, for instance in cooling systems of power transformer vessels. Panels are made with necks in the form of collars. Flat panels are assembled into blocks with their pressing to header pipe, and neck of each panel is welded to it. Neighboring panels are assembled with gap between edges of collars and are welded to header pipe by means of annular overlapping seam with provision of simultaneous fusion of two neighboring collars. After all annular seams are completed, edges of panel block neck collars are welded to header pipe by two longitudinal seams.

EFFECT: invention provides for increased efficiency and production of reliable welded seams without burn-throughs, and also makes it possible to reduce number of annular seams in narrow space between panels and to facilitate monitoring of welding process and visual inspection of overall appearance of welded seams.

3 dwg

Description

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам сварки плоских панелей с коллекторной трубой, и может быть применено в энергомашиностроении при изготовлении сварных коллекторных блоков, используемых, например, в системах охлаждения корпусов силовых трансформаторов.The invention relates to welding production, and in particular to methods of welding flat panels with a collector pipe, and can be used in power engineering in the manufacture of welded collector blocks used, for example, in cooling systems of power transformer cases.

Известен, например, способ сварки плоских панелей в секции из двух или трех панелей рельефной контактной сваркой по окружности с получением сплошного плотного шва (см. статью И.П.Костенко, В.Г.Мацкевич. «Оборудование для непрерывной комбинированной формовки стальных панельных изделий» в журнале «Кузнечно-штамповочное производство», №7, 1986, стр.25-27).For example, there is a known method of welding flat panels in sections of two or three panels by circumferential contact welding to obtain a continuous dense seam (see article IP Kostenko, VG Matskevich. "Equipment for continuous combined molding of steel panel products "In the journal" Forging and stamping production ", No. 7, 1986, pp. 25-27).

Однако такой способ сложен в выполнении, а при количестве плоских панелей, входящих в блок, больше трех и невозможен.However, this method is difficult to perform, and with the number of flat panels included in the block, more than three and is impossible.

Известен также наиболее распространенный способ сварки панелей с коллекторной трубой, при котором осуществляют сборку панелей с поджимом горловин к коллекторной трубе и сварку горловин по контуру к трубе (см., например, технико-коммерческое предложение Фирмы «Heinrich Georg GMBH» Е-37116, 1983 г., лист 1).The most common method of welding panels with a collector pipe is also known, in which the panels are assembled with the necks pressed against the collector pipe and the necks are welded along the contour to the pipe (see, for example, Heinrich Georg GMBH technical and commercial proposal E-37116, 1983 g., sheet 1).

Недостатками известного способа является то, что плоская просечная горловина панели предполагает выполнение угловых швов на тонкой стенке панели в замкнутом пространстве между панелями с различной ориентировкой сварочной горелки по ходу сварки, при этом угловые швы требуют высокой точности сборки панелей с минимальными зазорами между трубой и горловиной для избежания нарушения режима сварки и связанных с ним прожогов стенки. При ручной сварке таких швов в узком зазоре между панелями требуется высокое профессиональное мастерство сварщика. Применение автоматической сварки с выполнением швов при различной ориентации сварочной горелки предполагает использование достаточно сложных устройств слежения при направлении горелки вдоль шва и точной корректировки сварочного тока в процессе сварки в зависимости от пространственного положения сварочной горелки. Сбой в режиме сварки или режиме слежения нередко приводит к дефектам сварных швов и вызывает необходимость исправления дефектов швов ручной подваркой, что снижает общую производительность производства коллекторных блоков и корпусов силовых трансформаторов в целом.The disadvantages of this method is that the flat slotted neck of the panel involves the implementation of fillet welds on a thin wall of the panel in an enclosed space between panels with different orientations of the welding torch during welding, while fillet welds require high precision assembly panels with minimal gaps between the pipe and the neck for to avoid violation of the welding mode and associated wall burn-throughs. When welding such welds manually in a narrow gap between panels, high professional skill of the welder is required. The use of automatic welding with welds with different orientations of the welding torch involves the use of rather sophisticated tracking devices when the torch is directed along the weld and precise adjustment of the welding current during the welding process depending on the spatial position of the welding torch. Failure in the welding mode or the tracking mode often leads to defects in welds and necessitates the correction of defects in welds by manual welding, which reduces the overall production capacity of collector blocks and power transformer cases as a whole.

Наращивание производства трансформаторов в герметичных корпусах с плоскими навесными охладителями в виде панелей, соединенных двумя коллекторными трубами требует упрощения конструкции сварочных горелок и систем слежения за направлением шва, а также сокращения количества кольцевых швов, выполняемых в узком пространстве между панелями.Increasing the production of transformers in sealed cases with flat mounted coolers in the form of panels connected by two collector pipes requires simplifying the design of welding torches and tracking systems for the direction of the seam, as well as reducing the number of ring seams performed in a narrow space between the panels.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества сварных швов и упрощение действий при их получении, увеличение производительности при производстве коллекторных блоков.The technical result of the invention is to improve the quality of welds and simplify the steps when they are received, increase productivity in the production of manifold blocks.

Вышеуказанный эффект достигается тем, что при сварке плоских панелей с коллекторной трубой, включающем подготовку плоских панелей с поджимом их к коллекторной трубе и сварку отбортованной горловины к коллекторной трубе, предлагается собранные с зазором воротники горловин соседних панелей сваривать с коллекторной трубой одним кольцевым швом, а затем после выполнения всех кольцевых швов на коллекторной трубе, двумя продольными швами приваривать к коллекторной трубе края воротников горловин панелей.The above effect is achieved by the fact that when welding flat panels with a manifold pipe, including preparing flat panels with pressing them to the manifold pipe and welding a flanged neck to the manifold pipe, it is proposed to weld the neck collars of adjacent panels assembled with a gap with one annular weld and then after all circular seams are made on the manifold pipe, weld the edges of the neck collars of the panels to the manifold pipe with two longitudinal seams.

Результат получается, если использовать панели с горловинами в виде воротников, внутренний диаметр полуокружности которых соответствовал бы внешнему диаметру коллекторной трубы, а края воротников были параллельны боковым плоскостям панелей. Высота воротника не должна превышать половины зазора между отбортованными горловинами панелей при сборке их на коллекторной трубе. Горловина в форме воротника облегчает также сборку панелей в коллекторные блоки под сваркуThe result is obtained if you use panels with neck in the form of collars, the inner diameter of the semicircle of which would correspond to the outer diameter of the collector pipe, and the edges of the collars were parallel to the lateral planes of the panels. The height of the collar should not exceed half the gap between the flanged neck of the panels when assembling them on the manifold pipe. Collar-shaped neck also facilitates assembly of panels into weld manifolds

Заявляемый способ сварки плоских панелей с коллекторной трубой изображен на фиг.1, 2, 3, гдеThe inventive method of welding flat panels with a collector pipe shown in figures 1, 2, 3, where

- на фиг.1 схематично показана отбортованная горловина с воротником, привариваемым к коллекторной трубе,- figure 1 schematically shows a flanged neck with a collar welded to the manifold pipe,

- на фиг.2 схематично представлен фрагмент коллекторной трубы в районе приварки отбортованных горловин панелей,- figure 2 schematically shows a fragment of the collector pipe in the area of welding of the flanged neck of the panels,

- на фиг.3 приведен вид по стрелке А на фиг.2.- figure 3 shows a view along arrow a in figure 2.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом. Панели 1 собирают с двумя коллекторными трубами 2 на специальном стенде, укладывая поштучно с зазором между краями воротников 3 соседних панелей.The inventive method is as follows. Panels 1 are assembled with two collector pipes 2 on a special stand, laying piece by piece with a gap between the edges of the collars 3 of the adjacent panels.

Затем коллекторные трубы 2 поджимают к воротникам панелей с двух сторон и зафиксированный коллекторный блок в заданном положении передают на сварку.Then the collector pipes 2 are pressed to the collars of the panels on both sides and the fixed collector block in a predetermined position is transferred to welding.

Для выполнения швов используют сварку в среде защитных газом с плавящимся электродом в виде проволоки, либо с неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки в зону дуги. Сварочная горелка при выполнении кольцевых швов направляется посередине зазора между соседними панелями, опираясь при этом на коллекторную трубу, а при сварке продольных швов опорой служит коллекторная труба.To perform the seams, welding is used in a shielding gas medium with a consumable electrode in the form of a wire, or with a non-consumable electrode with the filler wire supplied to the arc zone. When performing fillet welds, the welding torch is guided in the middle of the gap between adjacent panels, leaning on the collector pipe, and the collector pipe serves as a support when welding longitudinal welds.

Оптимальным зазором между краями соседних воротников является расстояние в 3 мм, при уменьшении зазора до 1 мм могут появляться участки неполного провара, а с увеличением зазора свыше 3 мм до 5 мм для обеспечения одновременного сплавления двух воротников с коллекторной трубой потребуется поперечное колебание сварочной горелки.The optimum gap between the edges of adjacent collars is a distance of 3 mm, with a decrease in the gap to 1 mm, incomplete penetration areas may appear, and with an increase in the gap above 3 mm to 5 mm, transverse oscillation of the welding torch will be required to simultaneously fuse the two collars with the collector pipe.

Сначала выполняют все кольцевые швы 4, затем сваривают два продольных шва 5 на одной коллекторной трубе, потом аналогичные операции выполняют на другой трубе коллекторного блока. Возможно также одновременное выполнение сварных швов на обеих коллекторных трубах двумя сварочными горелками.First, all circular seams 4 are performed, then two longitudinal seams 5 are welded on one collector pipe, then similar operations are performed on the other pipe of the collector block. It is also possible the simultaneous execution of welds on both collector pipes with two welding torches.

Выполнение нахлесточных сварных швов на коллекторной трубе со стенкой значительно более толстой, чем толщина стенки панелей, гораздо проще выполнения угловых швов на тонком металле, так как коллекторная труба предотвращает прожоги сварных швов и позволяет использовать форсированные режимы сварки с увеличенным сварочным током.Making lap welds on a collector pipe with a wall much thicker than the wall thickness of the panels is much easier to make fillet welds on thin metal, since the collector pipe prevents burn-through of welds and allows using forced welding modes with increased welding current.

Таким образом применение предложенного способа сварки плоских панелей с коллекторной трубой за счет сварки собранных с зазором воротников горловин соседних панелей одним кольцевым швом, а затем после выполнения всех кольцевых швов на коллекторной трубе и приварки двумя продольными швами краев воротников горловин панелей к коллекторной трубе, позволяет увеличить производительность сварки при изготовлении коллекторных боков и получить при этом надежные сварные швы без прожогов, исключив необходимость исправления брака ручной подваркой. При этом сокращается количество кольцевых швов выполняемых в узком пространстве между панелями, упрощается система слежения за перемещением сварочной горелки, так как базой для направления горелки служат боковые плоскости соседних панелей и образующая коллекторной трубы, облегчается не только визуальный контроль за ходом сварки, но и осмотр внешнего вида сварных швов.Thus, the application of the proposed method for welding flat panels with a collector pipe by welding the neck of the adjacent panels assembled with a gap of collars with one ring seam, and then after all the ring seams are made on the collector pipe and welding with two longitudinal seams of the edges of the collars of the neck of the panels to the collector pipe, allows to increase welding performance in the manufacture of manifold sides and at the same time obtain reliable welds without burn-throughs, eliminating the need to fix defective manual weld oh. At the same time, the number of circumferential joints performed in a narrow space between the panels is reduced, the tracking system for the movement of the welding torch is simplified, since the base planes for the direction of the torch are the lateral planes of adjacent panels and forming the collector pipe, not only visual control of the welding progress is facilitated, but also inspection of the external types of welds.

Claims (1)

Способ изготовления коллекторного блока, включающий сборку плоских панелей в блоки с поджимом их к коллекторной трубе и приварку к ней горловины каждой панели, отличающийся тем, что панели выполняют с горловинами в виде воротников, при этом соседние панели собирают с зазором между краями воротников и приваривают к коллекторной трубе кольцевым нахлесточным швом с обеспечением одновременного сплавления двух соседних воротников, а после выполнения всех кольцевых швов края воротников горловин блока панелей приваривают к коллекторной трубе двумя продольными швами. A method of manufacturing a manifold block, including assembling flat panels into blocks with pressing them to the collector pipe and welding the neck of each panel to it, characterized in that the panels are made with neck in the form of collars, while adjacent panels are assembled with a gap between the edges of the collars and welded to the collector pipe with an annular lap weld to ensure the simultaneous fusion of two adjacent collars, and after all the ring seams are made, the edges of the collars of the neck of the panel unit are welded to the collector pipe ie two longitudinal seams.

Images