SU1324793A1

SU1324793A1 - Способ контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением

Info

Publication number: SU1324793A1
Application number: SU853987090A
Authority: SU
Inventors: Сергей Иванович Кучук-Яценко; Борис Иванович Казымов; Анатолий Сергеевич Никитин
Original assignee: Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date: 1985-12-11
Filing date: 1985-12-11
Publication date: 1987-07-23

Abstract

Изобретение касаетс контактной стыковой сварки многослойных деталей, к которым относ тс , например, многослойные трубы, состо щие из нескольких слоев тонколистового металла. Целью изобретени вл етс повышение качества сварных соединений путем улучшени центровки, улучшени условий возбуждени процесса оплавлени и повышени его устойчивости в начальный период при сварке многослойных деталей. Перед сваркой на торцах многослойных деталей выполн ют разделку кромок со стороны, противоположной токо- подводу. Ток от токоподвод ш,их зажимов проходит по участку трубы с наименьшим электрическим сопротивлением. Разделку кромок осуществл ют с притуплением того сло , к которому подвод т ток. Первые контакты на токоподвод щем слое образуютс в месте притуплени . 2 ил. сл 00 to 4 СО оо

Description

Изобретение касаетс контактной стыковой сварки многослойных деталей, к которым относ тс , например, многослойные трубы, состо щие из нескольких слоев тонколистового металла.

Цель изобретени - повышение качества сварных соединений путем улучшени центровки , улучшени условий возбуждени процесса оплавлени и повышени его устойчивости в начальный период при сварке многослойных деталей.

Выполн ют скос кромок на всех элементах со стороны внутренней или наружной поверхности труб, а угол скоса кромок устанавливают в пределах 5...20°, при этом величину притуплени делают равной 0,4...0,6 толщины одного элемента, чем и достигают поставленную цель.

На фиг. 1 представлена схема разде„1ки кромок многослойных деталей при контактной сварке оплавлением; на фиг. 2 - схема образовани жидких перемычек металла в начальный момент оплавлени .

На схемах обозначены свариваемые детали 1 и 2, вторичный виток 3 трансформатора , жидка перемычка 4 металла, газовый пузырь 5, электродинамическа сила Q, толщина одного элемента б, величина притуплени б|.

Согласно предлагаемому способу перед сваркой на торцах многослойных деталей выполн ют разделку кромок со стороны, противоположной токоподводу (фиг. 1). в этом случае ток от токоподвод щих зажимов через зачищенную поверхность деталей проходит по участку трубы с наименьшим электрическим сопротивлением. Разделку кромок делают с притуплением того сло , к которому подвод т ток (фиг. 1). Поэтому первые контакты образуютс на токоподвод щем слое в месте притуплени .

Лучший технологический прием при сварке многослойных деталей - разделка кромок без притуплени , что значительно облегчает возбуждение процесса. Однако на практике такой прием в значительной мере усложн ет процесс центровки деталей перед сваркой, что значительно снижает производительность и качество соединений. Поэтому притупление вл етс важной технологической операцией. При сварке монолитных деталей величина притуплени зависит от установленной электрической мощности. При сварке многослойных деталей величина притуплени определ етс особенност ми процесса оплавлени таких деталей. Оптимальна величина притуплени не должна превышать 60% толщины токоподвод щего сло . При большей величине притуплени нарушаетс стабильность оплавлени . Это объ сн етс тем, что в результате локальности процесса образовани и разрушени элемен- тарных контактов, на многих участках меж- слойного зазора, расположенного между токоподвод щим слоем и следующим за ним внутренним слоем, полностью отсутствует

5

0

0 5

0

5

0

слои выплавленного металла или его количество очень незначительно. Наличие этого сло , который может находитьс в расплавленном и закристаллизовавшемс состо нии, вл етс основным условием стабильного и устойчивого оплавлени . В данном случае выплавленный металл служит дополнительным проводником тока.

Величина притуплени , меньша 40% толщины одного сло , вл етс нерациональной по причине дополнительных расходов на подготовку свариваемых кромок, ХОТЯ и может считатьс допустимой.

Большое вли ние на стабильность процесса оплавлени в начальный период оказывает угол скоса кромок. С увеличением угла увеличиваетс количество выплавленного металла, который накапливаетс на скошенных торцах. В момент образовани жидкой перемычки наибольшее действие на нее оказывает электродинамическа сила Q, котора стремитс переместить ее в сторону от вторичного контура (фиг. 2). Если торцы многослойных деталей ровные, то перемычки перемещаютс в одинаковом зазоре. По этой причине их разрушеь1ие происходит после значительного перегрева, при взрыве газовых пузырей, образованных парами металла в центральных част х перемычек. При этом значительна часть расплавленного металла выбрасываетс в виде искр и брызг. Если торцы труб скошены, то жидка перемычка перемещаетс в посто нно расшир ющемс зазоре (фиг. 2). В этом случае на перемычку оказывает значительное вли ние сила, по вление которой обусловлено силами поверхностного нат жени . В результате взаимодействи двух сил перемычки в центральной части утон ютс , поэтому перегреву подвергаетс меньший объем металла. Больший объем сосредотачиваетс у торцов, что вызывает дополнительное расплавление металла. После взрыва перемычки значительна часть металла остаетс на скошенных торцах. Минимально допустимым углом скоса кромок, при котором на торцах накапливаетс достаточное количество расплавленного металла, вл етс угол, лежащий в пределах 5...20°. При меньших углах скоса кромок процесс мало отличаетс от процесса при ровных торцах, так как происходит быстрое выплавление токоподвод щего сло . При этом количество оставшегос на торцах металла незначительно и его расположение по периметру неравномерно. При углах скоса более 20° рассто ние между торцами увеличиваетс настолько быстро, что перемычки очень быстро утон ютс и взрываютс , не оставл заметного следа на торцах.

По этой причине при углах разделки больше 20° процесс возбуждаетс , но устойчивость процесса сварки в начальный период ухудшаетс . В результате оплавлени получаетс неравномерна зона разогрева, расширенна у листа с притуплением и зауженсоединений , сокращает количество высококвалифицированных рабочих-сварщиков, высвобождает производственную площадь на участке.

Кроме того, повыщаетс качество соединений , в результате чего снижаетс процент брака. При этом в щвах устран етс большое количество дефектов, свойственных способам сварки, при которых образуетс литой металл, что повышает эксплуатационна у листа с разделкой кромок, что в конечном итоге ухудшает качество сварного соединени наружного листа.

Предлагаемый способ сварки позвол ет легко возбудить процесс оплавлени и повысить его устойчивость в начальный период, - что обеспечивает равномерный разогрев многослойных деталей, и тем самым повышает качество сварных соединений.

Пример. Сварка многослойных труб диаметром 1420 мм, состо щих из 3-5 слоев 10 ную надежность трубопроводов, листового проката толщиной 4-6 мм (как в процессе их изготовлени на предпри ти х металлургической промышленности, так и при их монтаже при строительстве трубопроводов ).,г

Готовые обечайки с разделкой кромок подают на сварочный участок, устанавливают в зажимах машины дл контактной стыковой сварки, центруют и сваривают в течение 3 мин по всему периметру. Дл

Claims

Формула изобретени

Способ контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением с односторонним токоподводом, при котором на соедин емых торцах предварительно выполн ют односторонний скос кромок, отличающийс тем, что, с целью повышени качества сварных соединений путем улучшени центровки.

D 1 СЧСПИС - IVin П ни Jf nv j-Tii iv- 1 Y j „

получени одной трубы необходимо выпол- 20 Улучшени условии возбуждени процесса

.т.о. ,-лппг т плиис11лпг ои1111 иыа и

нить шесть стыков. Внутренний грат удал етс сразу после сварки самой машиной. Наружный грат удал етс на следующем

участке.

Использование при монтаже многослойных труб контактной стыковой сварки повышает производительность сварочных работ, упрощает технологию изготовлени многослойных труб, повышает качество сварных

оплавлени и повышени его устойчивости в начальный период при сварке многослойных деталей, скос кромок выполн ют со стороны поверхности деталей, противоположной поверхности токоподвода, угол скоса 25 кромок устанавливают в пределах 5...20°, а величину притуплени принимают равной 0,4...0,6 толщины одного элемента из составл ющих многослойные детали элементов.

соединений, сокращает количество высококвалифицированных рабочих-сварщиков, высвобождает производственную площадь на участке.

Кроме того, повыщаетс качество соединений , в результате чего снижаетс процент брака. При этом в щвах устран етс большое количество дефектов, свойственных способам сварки, при которых образуетс литой металл, что повышает эксплуатационную надежность трубопроводов,

ную надежность трубопроводов,

Формула изобретени

Способ контактной стыковой сварки непрерывным оплавлением с односторонним токоподводом, при котором на соедин емых торцах предварительно выполн ют односторонний скос кромок, отличающийс тем, что, с целью повышени качества сварных соединений путем улучшени центровки.

„

Улучшени условии возбуждени процесса

20 Улучшени условии возбуждени процесса

-лппг т плиис11лпг ои1111 иыа и

оплавлени и повышени его устойчивости в начальный период при сварке многослойных деталей, скос кромок выполн ют со стороны поверхности деталей, противоположной поверхности токоподвода, угол скоса 25 кромок устанавливают в пределах 5...20°, а величину притуплени принимают равной 0,4...0,6 толщины одного элемента из составл ющих многослойные детали элементов.

Фиг.

Фиг.2