Способ сварки поворотных спиральных и кольцевых стыков цилиндрических изделий

(54) (57) СП НЫХ С ПИР СТЪКОВ Ц ЛИЙ, при кот сварочной гор верхность изд по технологии горелкой и точ няют сварку п чающийся тем чества сварки овальным сече стоянного расс релкой и точк се сварки оси поддерживают втоматическая Машгиз, 1951,УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона(56) 1. Давиденко И. Д. Асварка в котлостроении. М.,с. 7 - 20, 60.2. Фалькевич А. С. Сварка магистральных и заводских технологических трубопроводов, М., Гостоптехиздат, 1962, с. 112 (прототип) . ОСОБ СВАРКИ ПОВОРОТ- АЛЬНЫХ И КОЛЬЦЕВЫХ ИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕ- ором роликовую тележку со елкой устанавливают на поелия, выставляют требуемое расстояние между сварочной кой зенита изделия и выполри вращении изделия, отличто, с целью повышения кацилиндрических изделий с нием путем обеспечения потояния между сварочной гоой зенита изделия, в процесвращения роликов тележки в горизонтальной плоскости.Изобретение относится к области сварки, в частности к способам сварки поворотных стыков цилиндрических изделий, и может найти применение при изготовлении трубопроводов различного назначения.Известен способ сварки кольцевых швов - изделие, установленное на двух рядах роликов, вращается вокруг своей оси, а сварка осуществляется неподвижно укрепленным над ним аппаратом, сварочная горелка которого несколько смещена от зенита (самой 1 О высокой точки) обечайки против направления ее вращения. Смещение горелки с электродом от зенита применяется с целью удержания ванны жидкого металла на криволинейной поверхности обечайки 1.Если труба имеет в поперечном сечении15 форму круга, то вылет электрода и его расстояние от точки зенита не изменяются в процессе вращения, что определяет стабильное положение сварочной ванны и электрических параметров процесса сварки. 20Свариваемые трубы всегда имеют некоторую овальность. При вращении овальной поверхности точка ее зенита колеблется в вертикальном и горизонтальном направлениях относительно какого-то среднего положения. В результате этого при сварке изменяются вылет электрода и его расстояние от точки зенита, т. е. нарушается стабильность электрических параметров процесса сварки и положения ванны жидкого металла.30Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ сварки поворотных спиральных и кольцевых стыков цилиндрических изделий, при котором сварочную горелку устанавливают на роликовую тележку, обкатывающуюся по поверхности трубы. Для этого тележку закрепляют на трубе, например, с помощью штанги, упирающейся в землю, выставляют требуемое расстояние между электродом и точкой зенита изделия и ведут сварку при вращении изделия 2.При такой схеме электрод не занимает 40 стационарного положения, в процессе сварки овальных обечаек его конец перемещается в вертикальном и горизонтальном направлениях.В этом случае несколько уменьшится из менение вылета электрода, однако амплитуда колебаний точки зенита относительно конца электрода практически не изменится.Целью изобретения является повышение качества сварки цилиндрических изделий с овальным сечением путем обеспечения 50 постоянного расстояния между сварочной горелкой и точкой зенита изделия.Указанная цель достигается тем, что согласно способу сварки поворотных спиральных и кольцевых стыков цилиндрических изделий, при котором тележку со сварочной 55 горелкой устанавливают на поверхность изделия, выставляют требуемое по технологии расстояние между сварочной горелкой и . точкой зенита изделия и выполняют сваркупри вращении изделия в процессе сварки,оси вращения роликов тележки поддерживают в горизонтальной плоскости.На чертеже показана схема, поясняющая предлагаемый способ.Схема включает свариваемую трубу 1,ролики 2 вращателя, точку 3 зенита трубы,тележку 4, плоскость 5, в которой лежатоси роликов тележки 4, точку 6, лежащуюпосередине межцентрового расстояния роликов тележки 4, сварочную горелку 7, сварочную ванну 8 и электрод 9. Буквами Аи Б обозначены смещение точки 3 зенитаот среднего положения и требуемое по технологии смещение электрода 9 от точки 3зенита трубы 1 соответственно.При вращении овальной трубы 1 нароликах 2 вращателя точка ее зенита отклоняется в обе стороны от нейтральногоположения, совпадающего с осью Х. Перемещение точки зенита 3, например вправоот оси Х на расстояние А, стремится поднять правый ролик сварочной тележки 4 йопустить левый, что приводит к наклонуплоскости 5, в которой лежат оси роликовтележки 4. При сохранении горизонтального положения плоскости 5 тележка 4 переместится по трубе 1 вправо вслед за точкой 3 зенита. В случае сохранения горизонтального положения плоскости 5 в процессевращения овальной трубы 1 сварочная тележка 4 перемещается по поверхности трубы 1 в обе стороны от оси 2. При этомточка 6, лежащая посередине межцентрового расстояния роликов тележки 4, с достаточной для практики точностью следуетза точкой 3 зенита трубы 1,Таким образом, при поддержании плоскости 5 в горизонтальном положении в процессе вращения овальной трубы 1 обеспечивается , автоматическое слежение точки 6сварочной тележки 4 за точкой 3 зенитатрубы 1 и, следовательно, расстояние Б между сварочной горелкой 7 и, точкой 3 зенитане изменяется, Это стабилизирует положениесварочной ванны 8 на криволинейной поверхности трубы 1 и величину вылета электрода 9, что позволит повысить качество сварного шва.Пример. Сваривание поворотного стыкадвух обечаек с помощью сварочного трактора ТС - 17, ходовые ролики которого отключены от привода.Трактор устанавливается на наружнойповерхности обечайки и крепится к неподвижной опоре посредством пантографа, одной стороной которого является рама трактора. Эта сторона, параллельная плоскости,в которой лежат оси ходовых роликов трактора, устанавливается горизонтально и сохраняет горизонтальность при продольном ивертикальном перемещении трактора.Схема опробована при сварке кольцевых швов обечаек диаметром 1420 мм на1098726 Составитель Л. Назарова Техред И, Верес Корректор А. ференц Тираж 1037 Подписное ВНИИПИ ГОСударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Н. РогуличЗаказ 4268/10 опытном участке сварки многослойных труб. В случае сварки обечаек с разностью диаметров овала 15 мм колебания точки зенита относительно электрода горизонтированного аппарата составляют 1 мм, а не горизон. тированного - 14,5 мм,Стабилизация положения сварочной ванны позволяет заметно улучшить формирование шва и практически исключить такие дефекты как подрезы, высокий валик, непровары.При сварке кольцевых швов труб 9 1020 мм по известному способу дефекты этого типа составляют, примерно 50 о/о недопустимых дефектов, требующих вырезки кольцевого шва и повторной сварки коротких труб.Предлагаемый способ позволит в значительной степени уменьшить амплитуду взаимных смещений точки зенита, вращающейся в процессе сварки овальной поверхности, и электрода. В случае сварки наружных кольцевых и спиральных швов труб большого диаметра способ слежения электрода за точкой зенита обеспечит стабильное положение сварочной ванны на криволинейной поверхности и стабильность вылета электрода, что позволит существенно повысить качество сварных соединений, уменьшить количество ремонта и увеличить выход годного.