RU2637034C1 - Способ лазерной сварки труб - Google Patents
Способ лазерной сварки труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU2637034C1 RU2637034C1 RU2017103063A RU2017103063A RU2637034C1 RU 2637034 C1 RU2637034 C1 RU 2637034C1 RU 2017103063 A RU2017103063 A RU 2017103063A RU 2017103063 A RU2017103063 A RU 2017103063A RU 2637034 C1 RU2637034 C1 RU 2637034C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- pipe
- edges
- welding
- lines
- 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
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
- B23K26/262—Seam welding of rectilinear seams of longitudinal seams of tubes
-
- 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
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу лазерной сварки труб большого диаметра, в частности к сварке продольных швов цилиндрической трубной заготовки. Осуществляют наложение технологического шва с наружной стороны трубы и последующее наложение рабочего шва посредством лазерной сварки. Предварительно осуществляют разметку в виде линий, нанесенных с помощью лазерного маркера на наружную поверхность трубной заготовки вдоль притупления кромок на расстоянии 3-5 мм от линий до стыка кромок, которую сканируют посредством первого лазерного датчика по длине трубы с занесением в базу данных. Затем после выполнения технологического шва с помощью, по крайней мере, одного сканирующего поперек стыка второго лазерного датчика определяют расстояние между линиями разметки, и на основании полученных ранее данных вычисляют точное положение стыка кромок, на который наводят лазерный луч при нанесении рабочего шва. Изобретение позволяет повысить качество лазерной сварки, увеличить точность нахождения стыка кромки. 3 ил.
Description
Изобретение относится к способу лазерной сварки труб большого диаметра, в частности к сварке продольных швов цилиндрической трубной заготовки.
Наведение и последующее ведение луча лазера при лазерной и гибридной лазерно-дуговой сварке по стыку свариваемых кромок является достаточно сложной технической задачей. Обнаружение стыка разделки должно быть предельно точным, диаметр фокального пятна сфокусированного лазерного луча составляет 0,3-0,5 мм и отклонение оси лазерного луча от центра разделки при сварке даже на 0,1 мм может привести к несплавлению кромок и, как следствие, к непровару, что недопустимо. Существует проблема точного наведения лазерного луча на стык кромок для равномерного их оплавления в условиях существующих производств, поскольку перед наложением рабочих швов (лазерного или гибридного лазерно-дугового, наружного и внутреннего облицовочных) трубная заготовка собирается технологическим (прихваточным) швом, который скрывает стык кромок от датчика наведения.
Известен способ изготовления стальной трубы лазерной сваркой (патент RU 2456107, 3.22.06.2009, опубл. 20.07.2012), 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.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является способ изготовления трубы лазерной или гибридной лазерно-дуговой сваркой, при котором наносят с наружной стороны трубы технологический шов, а затем с использованием данных о разметке, занесенных в базу данных, рабочий шов по технологии лазерной или лазерно-гибридной сварки (патент RU 2564504, опубл. 10.10.2015). Разметку выполняют сканирующим поперек оси трубы лазерным датчиком путем фиксации через определенное расстояние по всей длине трубы точек на виртуально получаемой поперечной плоскости разделки, при этом создают базу данных расстояний между этими точками по длине трубы.
При выходе из сварочного стана координаты фактического положения кромки могут измениться, например стать шире, что приведет к несовпадению реального стыка кромок и стыка, определяемого базой данных, и соответственно к уходу лазерного луча при сварке в сторону от стыка.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества лазерной сварки, исключение непроплавления кромок и дефектов сварного шва.
Техническим результатом является увеличение точности нахождения стыка кромки, что обеспечивает одинаковое распределение мощности на обеих свариваемых кромках заготовки за счет точного наведения луча на стык кромок.
Технический результат достигается тем, что в способе лазерной сварки труб, при котором наносят с наружной стороны трубы технологический шов, а затем с использованием данных о разметке, занесенных в базу данных наносят рабочий шов по технологии лазерной сварки, согласно изобретению разметка представляет собой линии, нанесенные лазерным маркером на наружную поверхность трубной заготовки вдоль притупления кромок на расстоянии 3-5 мм от линий до стыка кромок, которую сканируют первым датчиком по длине трубы и заносят в базу данных, затем после выполнения технологического шва с помощью по крайней мере одного сканирующего поперек стыка второго датчика определяют расстояние между линиями, и используя полученную ранее базу данных, вычисляют точное положение стыка кромок, на который наводят лазерный луч при нанесении рабочего шва.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен лист с фрезерованными кромками и нанесенными маркерными линиями.
На фиг. 2 - стык кромок трубной заготовки, собранный технологическим швом.
На фиг. 3 - поперечное сечение стыка кромок трубной заготовки.
Изобретение осуществляют следующим образом.
Предварительно осуществляют фрезеровку кромок листа 1 под сварку. На отфрезерованные продольные кромки с той стороны листа 1, которая будет являться наружной поверхностью трубы 2 посредством лазерных маркеров 3 наносят линии 4 (далее маркерные линии), нанесенные вдоль притупления кромок 5, при этом расстояние от линий до стыка кромок составляет 3-5 мм. Первым датчиком 6, в качестве которого используют лазерный триангуляционный датчик, производят сканирование профиля разделки кромок и затем происходит привязка положения стыка кромок 7 к маркерной линии 4 путем записи в базу данных в каждый момент времени расстояний а и b между стыком кромок 7 и маркерными линиями 4. Далее трубную заготовку формуют и собирают технологическим (прихваточным) швом. После этого с помощью по крайней мере одного сканирующего поперек стыка второго датчика определяют расстояние с между маркировочными линиями 4 и, зная из базы данных расстояния а и b, вычисляют точное положение оси 8 стыка кромок 7. После этого осуществляют точное наведение лазерного луча 9 на стык кромок 7, если сборка производилась без зазора, и посередине зазора, если зазор есть. Таким образом, траектория движения луча относительно стыка кромок задается путем вычисления положения оси стыка кромок в каждый момент времени по сканируемым маркерным линиям. При наложении наружного облицовочного шва нанесенные маркерные линии переплавляются, не оставляя следов на поверхности трубы.
Заявляемое изобретение обеспечивает высокую точность наведения лазерного луча на стык кромок, даже когда их скрывает технологический (прихваточный) шов.
Claims (1)
- Способ лазерной сварки труб, включающий наложение технологического шва с наружной стороны трубы и последующее наложение рабочего шва посредством лазерной сварки, отличающийся тем, что предварительно осуществляют разметку в виде линий, нанесенных с помощью лазерного маркера на наружную поверхность трубной заготовки вдоль притупления кромок на расстоянии 3-5 мм от линий до стыка кромок, которую сканируют посредством первого лазерного датчика по длине трубы с занесением в базу данных, затем после выполнения технологического шва с помощью, по крайней мере, одного сканирующего поперек стыка второго лазерного датчика определяют расстояние между линиями разметки, и на основании полученных ранее данных вычисляют точное положение стыка кромок, на который наводят лазерный луч при нанесении рабочего шва.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017103063A RU2637034C1 (ru) | 2017-01-30 | 2017-01-30 | Способ лазерной сварки труб |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017103063A RU2637034C1 (ru) | 2017-01-30 | 2017-01-30 | Способ лазерной сварки труб |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2637034C1 true RU2637034C1 (ru) | 2017-11-29 |
Family
ID=60581688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017103063A RU2637034C1 (ru) | 2017-01-30 | 2017-01-30 | Способ лазерной сварки труб |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2637034C1 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676722C1 (ru) * | 2018-05-03 | 2019-01-10 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минромторг России) | Система автоматической подстройки сканирующей системы установки селективного лазерного сплавления |
RU2679858C1 (ru) * | 2018-02-19 | 2019-02-13 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ гибридной лазерно-дуговой сварки стальных толстостенных конструкций |
RU189271U1 (ru) * | 2019-01-23 | 2019-05-17 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Заготовка для изготовления стальной трубы большого диаметра |
RU2697530C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-08-15 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ сварки труб большого диаметра |
RU2704948C1 (ru) * | 2018-12-30 | 2019-10-31 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ сварки труб большого диаметра |
RU2743131C1 (ru) * | 2020-01-29 | 2021-02-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Нпк "Утс Интеграция" | Способ подготовки кромок под орбитальную лазерную сварку неповоротных стыковых кольцевых соединений |
RU2751407C1 (ru) * | 2020-10-16 | 2021-07-13 | Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" | Способ производства сварных шестигранных труб размером "под ключ" 252+2х5+0,7х4300+20 мм из боросодержащего листового проката для оборудования АЭС |
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 |
JPH08168892A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Nkk Corp | 溶接鋼管の製造方法 |
JPH09170050A (ja) * | 1995-12-18 | 1997-06-30 | Nkk Corp | 2相ステンレス溶接鋼管の製造方法 |
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 |
RU2564504C1 (ru) * | 2014-07-22 | 2015-10-10 | Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" | Способ лазерной сварки труб большого диаметра |
-
2017
- 2017-01-30 RU RU2017103063A patent/RU2637034C1/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 |
JPH08168892A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Nkk Corp | 溶接鋼管の製造方法 |
JPH09170050A (ja) * | 1995-12-18 | 1997-06-30 | Nkk Corp | 2相ステンレス溶接鋼管の製造方法 |
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 |
RU2564504C1 (ru) * | 2014-07-22 | 2015-10-10 | Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" | Способ лазерной сварки труб большого диаметра |
Cited By (8)
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 |
RU2676722C1 (ru) * | 2018-05-03 | 2019-01-10 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минромторг России) | Система автоматической подстройки сканирующей системы установки селективного лазерного сплавления |
RU2697530C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-08-15 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ сварки труб большого диаметра |
RU2704948C1 (ru) * | 2018-12-30 | 2019-10-31 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Способ сварки труб большого диаметра |
RU189271U1 (ru) * | 2019-01-23 | 2019-05-17 | Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") | Заготовка для изготовления стальной трубы большого диаметра |
RU2743131C1 (ru) * | 2020-01-29 | 2021-02-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Нпк "Утс Интеграция" | Способ подготовки кромок под орбитальную лазерную сварку неповоротных стыковых кольцевых соединений |
WO2021154120A1 (ru) * | 2020-01-29 | 2021-08-05 | Ольга Павловна МОРОЗОВА | Способ подготовки кромок под орбитальную лазерную сварку |
RU2751407C1 (ru) * | 2020-10-16 | 2021-07-13 | Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" | Способ производства сварных шестигранных труб размером "под ключ" 252+2х5+0,7х4300+20 мм из боросодержащего листового проката для оборудования АЭС |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2637034C1 (ru) | Способ лазерной сварки труб | |
US11260471B2 (en) | Method and device for monitoring a joining seam during joining by means of a laser beam | |
DE102007027377B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks mittels eines Laserstrahls | |
JP6645960B2 (ja) | 工作物へのレーザービームの進入深さを測定する方法、及び、レーザー加工装置 | |
KR100420722B1 (ko) | 소재상에서의가공을위한빔또는제트를모니터하고위치결정하기위한방법및장치 | |
CN109791042A (zh) | 用于光学测量焊接深度的方法 | |
US8716627B2 (en) | Welding systems and methods | |
DE102017126867A1 (de) | Laserbearbeitungssystem und Verfahren zur Laserbearbeitung | |
US11103952B2 (en) | Laser beam welding of geometric figures using OCT seam tracking | |
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 | |
AU2010287026A1 (en) | Device and method for automatic multiple-bead welding | |
WO2017017054A1 (en) | System and method for laser processing | |
RU2609609C2 (ru) | Способ сварки труб большого диаметра лазерной и гибридной лазерно-дуговой сваркой | |
US20180264591A1 (en) | Method for guiding a machining head along a track to be machined | |
Silva et al. | An adaptive orbital system based on laser vision sensor for pipeline GMAW welding | |
JPH06328283A (ja) | レーザ加工装置 | |
RU2564504C1 (ru) | Способ лазерной сварки труб большого диаметра | |
RU2637038C1 (ru) | Способ сварки труб методом лазерной сварки | |
AT517184B1 (de) | Verfahren zum Laserstrahlfügen | |
JP5818009B2 (ja) | 溶接部硬度評価方法 | |
JP2018140426A (ja) | レーザ溶接装置 | |
US7176408B2 (en) | Method for laser-cutting structural components to be joined | |
JP2021065897A (ja) | 制御装置、制御システム、及びプログラム | |
KR101790140B1 (ko) | 레이저 피닝 장치 제어방법 | |
JP2021037527A (ja) | レーザ加工装置および光学調整方法 |