RU2609609C2 - Способ сварки труб большого диаметра лазерной и гибридной лазерно-дуговой сваркой - Google Patents
Способ сварки труб большого диаметра лазерной и гибридной лазерно-дуговой сваркой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2609609C2 RU2609609C2 RU2015126174A RU2015126174A RU2609609C2 RU 2609609 C2 RU2609609 C2 RU 2609609C2 RU 2015126174 A RU2015126174 A RU 2015126174A RU 2015126174 A RU2015126174 A RU 2015126174A RU 2609609 C2 RU2609609 C2 RU 2609609C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- laser
- joint
- sensor
- laser beam
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/346—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding
- B23K26/348—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in combination with welding or cutting covered by groups B23K5/00 - B23K25/00, e.g. in combination with resistance welding in combination with arc heating, e.g. TIG [tungsten inert gas], MIG [metal inert gas] or plasma welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/02—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу сварки труб большого диаметра. Выполняют прихваточный шов сварочной горелкой с одновременным слежением за стыком кромок с помощью сканирующего датчика, расположенного перед сварочной горелкой. Непосредственно после сварки прихваточного шва осуществляют нанесение на него риски посредством лазерного луча или механического инструмента, положение которых корректируют посредством упомянутого датчика. Осуществляют гибридную лазерно-дуговую сварку корневого шва сварочной головкой, положение которой корректируют относительно стыка путем наведения упомянутого датчика на полученную риску. Изобретение позволяет избежать появления недопустимых дефектов в виде непроваров и несплавлений кромок в сварных швах при гибридной лазерно-дуговой сварке, которые могут возникать при отклонении лазерного луча от сварного стыка. 1 ил.
Description
Изобретение относится к производству труб большого диаметра, в частности к сварке сформованной цилиндрической заготовки.
Наведение лазерного луча на стык кромок при сварке сформованной трубной заготовки должно производиться с очень высокой точностью. Причиной этому является малый диаметр луча. При диаметре луча в зоне фокуса 0,4 мм погрешность наведения не должна превышать 0,1 мм. Сварку труб большого диаметра (от диаметра 503 мм) с толщиной стенки от 15 мм способны производить гибридные сварочные комплексы с лазерами мощностью более 15 кВт. Для обеспечения максимальной защиты оптических элементов сварочной головки к применению рекомендуются длиннофокусные системы зеркал (линз). Особенностью производства труб большого диаметра является сборка сформованной трубной заготовки технологическим (прихваточным) швом, скрывающим стык кромок снаружи заготовки. По этой причине наведение сварочной головки снаружи с заданной точностью является весьма затруднительным. Сварка кромок и наведение на их стык изнутри, где он не скрыт, накладывает ограничение на диаметр труб из за значительных габаритов головки.
Известен способ оценки состояния лазерной сварки (Патент JP Н10 - 76383), в котором лазерный луч воздействует на одну сторону стальной полосы, и при этом отслеживают излучение плазмы на другой стороне. Но это излучение рассеивается по широкой области и с помощью этого способа трудно точно обнаружить любые сдвиги позиции лазерного луча относительно продольных кромок.
Развитием упомянутого способа является способ изготовления стальной трубы лазерной сваркой (Патент RU №2456107 С1, кл. В21С 37/08, В21С 37/30, В23К 26/20, В23К 26/42, В23К 101/06), по которому шов варят путем воздействия на внешнюю поверхность лазерным лучом и отслеживают со стороны внутренней поверхности открытой трубы точку воздействия лазерного луча, которым облучают продольные края и при обнаружении сквозного проплавления снаружи до внутренней поверхности условия сварки не изменяют, а если не обнаруживают сквозного проплавления, условия сварки лазерным лучом изменяют, обеспечивая сварку со сквозным проплавлением. Однако по этому способу при уходе луча в сторону от стыка сквозное проплавление может прекратиться, а при изменении условий сварки - мощности лазерного луча и возобновлении проплавления положение дел не изменится - стык по прежнему останется в стороне от центра луча.
Известен способ сварки труб большого диаметра лазерной сваркой (Патент RU №2523406), в котором наведение сварочной головки производится снаружи, а слежение за стыком изнутри. Недостатком этого способа является организация сложной системы датчиков, суммарная погрешность которой в условиях реального производства не обеспечит требуемой точности.
Предлагаемый способ сварки труб большого диаметра гибридной лазерно-дуговой сваркой предполагает производство сварки снаружи по предварительно наложенному прихваточному шву. Трубную заготовку (фиг.1) собирают в клети сборочно-сварочного стана, в которой стык кромок 1 контролируют сканирующим датчиком 2. С помощью этого датчика корректируют положение сварочной горелки 3, накладывающей прихваточный шов 4, и лазерной головки или механического инструмента 5, которыми наносят риску на прихваточном шве точно над стыком кромок непосредственно после наложения этого шва.
После нанесения риски производят гибридную лазерно-дуговую сварку корневого шва сварочной головкой, положение которой корректируют относительно стыка путем наведения сканирующего датчика на полученную риску.
Техническим результатом предлагаемого способа является реализация возможности наведения оптической сварочной головки на стык, скрытый технологическим швом, с заданной точностью.
Технический результат достигается тем, что наносимая риска расположена точно над стыком кромок, имеет глубину, не приводящую к разрушению технологического шва и раскрытию заготовки, а кромки риски обеспечивают ее распознавание триангуляционным датчиком, который обеспечивает наведение сварочной головки при наложении шва с наружной стороны гибридной лазерно-дуговой сваркой.
Предлагаемый способ позволит избежать появления недопустимых дефектов в виде непроваров и несплавлений кромок в сварных швах при гибридной лазерно-дуговой сварке, которые могут возникать при отклонении лазерного луча от стыка кромок.
Claims (1)
- Способ сварки труб большого диаметра, включающий выполнение прихваточного шва и гибридную лазерно-дуговую сварку стыка, в процессе которой осуществляют слежение за стыком кромок, отличающийся тем, что прихваточный шов выполняют сварочной горелкой с одновременным слежением за стыком кромок с помощью сканирующего датчика, расположенного перед сварочной горелкой, непосредственно после сварки прихваточного шва осуществляют нанесение на него риски посредством лазерного луча или механического инструмента, положение которых корректируют посредством упомянутого датчика, а после нанесения риски осуществляют гибридную лазерно-дуговую сварку корневого шва сварочной головкой, положение которой корректируют относительно стыка путем наведения упомянутого датчика на полученную риску.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015126174A RU2609609C2 (ru) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | Способ сварки труб большого диаметра лазерной и гибридной лазерно-дуговой сваркой |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015126174A RU2609609C2 (ru) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | Способ сварки труб большого диаметра лазерной и гибридной лазерно-дуговой сваркой |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015126174A RU2015126174A (ru) | 2017-01-10 |
RU2609609C2 true RU2609609C2 (ru) | 2017-02-02 |
Family
ID=57955653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015126174A RU2609609C2 (ru) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | Способ сварки труб большого диаметра лазерной и гибридной лазерно-дуговой сваркой |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2609609C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2678110C1 (ru) * | 2018-03-19 | 2019-01-23 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки толстостенных труб большого диаметра из высокопрочных марок стали |
RU2679858C1 (ru) * | 2018-02-19 | 2019-02-13 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки стальных толстостенных конструкций |
RU2688350C1 (ru) * | 2018-04-28 | 2019-05-21 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки с напылением стальных плакированных труб |
RU2704948C1 (ru) * | 2018-12-30 | 2019-10-31 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ сварки труб большого диаметра |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU448093A1 (ru) * | 1970-06-05 | 1974-10-30 | Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона | Способ слежени по стыку |
US5001324A (en) * | 1989-09-14 | 1991-03-19 | General Electric Company | Precision joint tracking laser welding system |
SU1624832A1 (ru) * | 1988-08-23 | 1997-05-20 | М.С. Барышев | Способ совмещения электронного луча с плоскостью стыка |
RU2393069C1 (ru) * | 2008-12-25 | 2010-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") | Способ наведения луча электронно-лучевой пушки на состыкованные поверхности свариваемых заготовок |
RU2523406C1 (ru) * | 2013-03-19 | 2014-07-20 | Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" | Способ сварки труб большого диаметра лазерной сваркой |
-
2015
- 2015-06-30 RU RU2015126174A patent/RU2609609C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU448093A1 (ru) * | 1970-06-05 | 1974-10-30 | Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона | Способ слежени по стыку |
SU1624832A1 (ru) * | 1988-08-23 | 1997-05-20 | М.С. Барышев | Способ совмещения электронного луча с плоскостью стыка |
US5001324A (en) * | 1989-09-14 | 1991-03-19 | General Electric Company | Precision joint tracking laser welding system |
RU2393069C1 (ru) * | 2008-12-25 | 2010-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") | Способ наведения луча электронно-лучевой пушки на состыкованные поверхности свариваемых заготовок |
RU2523406C1 (ru) * | 2013-03-19 | 2014-07-20 | Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" | Способ сварки труб большого диаметра лазерной сваркой |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679858C1 (ru) * | 2018-02-19 | 2019-02-13 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки стальных толстостенных конструкций |
RU2678110C1 (ru) * | 2018-03-19 | 2019-01-23 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки толстостенных труб большого диаметра из высокопрочных марок стали |
RU2688350C1 (ru) * | 2018-04-28 | 2019-05-21 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки с напылением стальных плакированных труб |
RU2704948C1 (ru) * | 2018-12-30 | 2019-10-31 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ сварки труб большого диаметра |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015126174A (ru) | 2017-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2609609C2 (ru) | Способ сварки труб большого диаметра лазерной и гибридной лазерно-дуговой сваркой | |
RU2531508C2 (ru) | Способ и установка ультразвукового контроля сварного шва стыкового соединения двух поперечных концов двух металлических полос | |
RU2637034C1 (ru) | Способ лазерной сварки труб | |
EP3020502A1 (en) | Laser welding method | |
JP2021530360A (ja) | インラインコヒーレントイメージング(ici)を用いた、ウォブル加工を監視及び/または制御するためのシステム及び方法 | |
US20200171599A1 (en) | Method and device for carrying out and monitoring a machining process of a first workpiece and a second workpiece by means of a high-energy machining beam | |
JP2016097412A (ja) | レーザ溶接方法 | |
US20170239750A1 (en) | Laser welding metal workpieces | |
US20190126388A1 (en) | Laser beam welding of geometric figures using oct seam tracking | |
EP3090830B1 (en) | Laser welding method | |
JP6327172B2 (ja) | レーザー溶接システム及びレーザー溶接方法 | |
JP7203306B2 (ja) | レーザ溶接装置及びレーザ溶接方法 | |
KR20130130852A (ko) | 희망하는 용접 시임 구성에 대한 실제 용접 시임 구성의 측방향 오프셋을 모니터링하기 위한 방법, 조립체 및 모터 차량 시트 | |
JP6278852B2 (ja) | 金属キャスク用伝熱銅フィンの溶接方法及び伝熱銅フィン付き金属キャスク | |
RU2564504C1 (ru) | Способ лазерной сварки труб большого диаметра | |
RU2523406C1 (ru) | Способ сварки труб большого диаметра лазерной сваркой | |
KR20120110513A (ko) | 자동 위치 보정 레이저 용접장치 | |
RU2637038C1 (ru) | Способ сварки труб методом лазерной сварки | |
Turichin et al. | Design of mobile hybrid laser-arc welding system on the base of 20 kW fiber laser | |
RU2393069C1 (ru) | Способ наведения луча электронно-лучевой пушки на состыкованные поверхности свариваемых заготовок | |
JP7113315B2 (ja) | レーザ溶接方法 | |
Oezmert et al. | Detectability of penetration based on weld pool geometry and process emission spectrum in laser welding of copper | |
KR101360562B1 (ko) | 용접장치 및 그의 동작 방법 | |
Dilger et al. | Camera-based closed-loop control for beam positioning during deep penetration welding by means of keyhole front morphology | |
Shi et al. | Hybrid Nd: YAG laser-MAG welding of thick section steel with adaptive control |