Способ изготовления сварных конструкций

Изобретение относится к сварке,в частности к способам изготовлениясварных конструкций, преимущественно тонкостенных труб малого диаметра, и может быть использовано дляобразования стыковых соединений тру-5бопроводов в различных отраслях промышленности.Известен способ изготовления сварных соединений, по которому производят прокатку сварного соединения 10при высокой температуре 13.Прокатка в основном устраняет деформации, вызванные продольной усадкой, В поперечном направлении удлинение металла невелико и не компенсирует поперечную усадку. Следовательно, остаточная деформация соединения от поперечной усадки остается.Это снижает качество сварных соединений; Кроме того, прокатку зоны 20сварки продольного стыка тонкостенных труб малого диаметра осуществить нельзя иэ-за малой жесткостистенок труб. Трубы после прокаткитеряют форму и имеют прогиб,25Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ изготовления сварных конструкций, а именно сваркой встык стальных листов, по которому после сварки нагретую зону деформируют введением под нее ряда сосредоточенныхОпор, точки приложения сил которыхперемещают со скоростьЮ сварки, т.е.осуществляют пластическое деформирование сварного шва в горячем состоя.нии. При снятии нагрузки деформируемая зона возвращается в прежнее положение. Этот способ предотвращаетобразование остаточных поперечныхугловых деформаций,23. 40Недостатком этого способа является то, что при сварке соединений столщиной свариваемых кромок порядка1,0-1,5 мм и деформировании их точечными опорами, вдоль шва остается волнистость. Способ не обеспечивает точности размеров и правильности конфигурации конструкции. Крометого, при сварке продольных швов,.труб малого диаметра порядка 50150 мм) этот способ применить нельзя, так как внутри таких труб невозможно разместить устройство для егоосуществления.Цель изобретения - повышение качества сварки тонкостенных труб малого диаметра путем предотвращенияих деформаций.Цель достигается тем, что согласно способу изготовления сварных конструкций, преимущественно тонкостенных труб, при котором осуществляютсварку стыка и пластическое деформирование сварного шва в горячемсостоянии, сварку осуществляют спроплавлением, превышающим дойусти- у мое в 1,5-2,0 раза, формируя усиление со стороны корня шва и подрезыпо линиям сплавления с противоположной стороны, а пластическое деформирование осуществляют путем выдавливания металла иэ зоны усилениякорня шва до получения заданногоусиления шва с противоположной стороны.На фиг.1 представлено сварноесоединение с усилением корня шва иподрезами; на фиг.2 - сварное соединение с установленной под проплавом опорной планкой; на фиг.З - сварное соединение после пластическогодеформирования.Способ осуществляется следующимобразом,Детали 1 и 2 устанавливают наподкладку 3 с канавкой 4, глубинакоторой позволяет получить проплав,в 1,5-2,0 раза превышающий допустимый. по инструкции.Затем детали 1 и 2 сваривают сзаданным проплавом и подрезами 5 полиниям сплавления. Такую конфигурацию шва получают иэ-эа повышенныхрежимов сварки. После чего в горячем состоянии производят выдавливание шва, которое осуществляют илиприложением усилия к кромкам с внешней стороны или со стороны проплава 1 например пневматикой ).В процессе выдавливания шва происходит деформация сдвига металлапо линиям сплавлениячто обеспечивается ослаблением сечения в этойзоне подрезами, Деформация сдвигаупрочняет масуи слабую зону в свар,ном соединении (зону сплавления ) ипредотвращает образование усадочнойдеформации, т.е. обеспечивает точность размеров конструкции,Как показали эксперименты, длядеталей толщиной до 1,5 мм размерпроплава увеличивают в 1,5 раза.При увеличении проплава менее, чемв 1,5 раза, количества металла нехватает для получения заданного усиления шва при его пластическом деформировании 1 выдавливании). А приувеличении проплава более чем в1,5 раза, получается большое усиление металла шва, что недопустимоинструкцией, так как является концентратором напряжений при работеконструкции. При толщине деталей1,5 - 2,5 мм размер проплава увеличивают в 2,0 раза по тем же причинам.Известно, что прочность металлапри сдвиге вдвое меньше прочностипри растяжении и сжатии, т,е, ь" =1= 2 6 ксс/мм2 Следовательно, усилия сдавливания при сдвиговой деформации также1118508 Составитель Л.НазароваТехред, О;Неце Хорректор О.Луговая Редактор М.Товтин Заказ 7334/11 Тираж 1036 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вдвое меньше. Поэтому, при приложении таких усилий в процессе изготовления тонкостенных труб малого диаметра, трубы не теряют своей Формы и не имеют прогиба, что наблюдается при их прокатке. 5П р и .м е р. Сварку трубы из сплава ОТ-.4 с толщинойстенок 1,2 мм диаметром 60 мм и длиной 1,5 м производят продольным швом неплавящимся электродом на режиме Э = 90 А, 10 Ч = 20 м/ч, и = 10 В, с защитой аргоном шва й обратной стороны шва.Максимально допустимая величина проплава 0,6 мм ( ПИ-77, 1979, с. 84. Для толщины свариваемых кромок 1,2,мм величину проплава увеличивают в 1,5 раза, т.е. проплав должен быть 0,9 мм.Трубу сваривают в режиме, обеспечивающем образование проплава 0,9 мм20 и подрезов по зоне сплавления, а затем в горячем состоянии при давлении на ролики 200 кг ( на каждый ролик 100 кг) проплав выдавливают до образования усиления шва, допустимого инструкцией, т.е. 0,2-0,5 мм, Труба после сварки имеет заданные размеры,За базовый объект выбран способпрокатки труб после сварки в горячемсостоянии,Прокатку проводят с усилием наролики 450 кг - минимальное усилие,необходимое для пластической деФормации кромок. После прокатки труба имеет прогиб до 30 мм. Следовательно, необкодима правка, что снижает качество конструкции и приводит к отклонению от заданных размеров,