Способ подготовки под сварку нахлесточного соединения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111 969 А 504 В 23 КЗ И учно-исследовательпытания материФ.Хохлов8.8)СоединенияконструктивГОСТ 8713-79. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Горьковская нская лаборатория иалов(54) СПОСОБ ПОДГОТНАХЛЕСТОЧНОГО СОЕ(57) Изобретение кможет быть использвосстановительных,водах с повторно-сним рабочим давленния -, повышение над ельство СССР К 33/00, 1967.ВКИ ПОД СВАРКУ ДИНЕНИЯсается сварки и вано при ремонтноаботах в трубопроатическим внутренем. Цель изобретеежности и долговечности нахлесточных сварных соедине" ний. В процессе нагрева и деформирования формируЮт утолщение 1 на торце накладываемой пластины 2 в направлении, перпендикулярном его плоскости, Затем осуществляют поворот утолщения 1 к основному металлу 7 нао угол 30-60 и его приварку к пластине 2 со стороны плоскости наложения угловым швом б с последующим удалением утолщения с противоположной плоскости пластины. После этого выполняют сварное соединение с основным металлом. Утолщение располагают по направлению максимальных напряжений, возникающих в процессе эксплуатации. За счет приварки утолщения угловым швом к пластине ликвидируется трещиноподобный дефект. Дополнительный запас прочности появляется за счет увеличения расстояния между .пластиной и основным металлом. 3 ил. 3Изобретение относится к сварке,в частности к способам подготовкипод сварку нахлесточного сварногосоединения, и может быть примененов машиностроительной промышленности, а также в трубопроводном транспорте и при ремонтно-восстановительных работах,Целью изобретения является повышение надежности и долговечностисварного соединения.На йиг. 1 изображен участок накладываемой пластины с утолщеннымторцом; на фиг. 2 - участок с приваренным к пластине утолщением, повернутым на угол 30"60 к основномуметаллу; на йиг. 3 - участок с получаемым нахлесточным сварным соединением.20Способ осуществляют следующим образом,Торец 1 накладываемой пластины 2нагревают до температуры потери сопротивления пластическому деформированию, равной 0,8-0,9 Т(температуры плавления), на расстояние1 з=3. К,где 1- - протяженность обработанногооучастка свариваемой кромки;К - степень последующей деформации,затем утолщают торец в направлении,перпендикулярном его плоскости, состепенью дейормации К (любым известным способом).В результате этогополучают торец с величиной утолщенияС =(К)40где 1 - толщина накладываемой пластиныеЗатем при этой же температуре производят поворот утолщения 3 к внутренней плоскости 4 накладываемой пластины, обеспечивая зазор между ними ос в пределах 30-60 . Утолщение 3 с наружной поверхности накладываемой пластины 1 удаляют (любым известным способом) и получают накладываемую пластину с йормой, представленной на фиг. 2, где показано расположение волокна 5.Утолщение 3 приваривают к накладываемой пластине 1 угловым швом 6, после чего соединяют с основным металлом 7 сварным соединением 8, состоящим из двух последовательно выполняемь 1 х угловых швов 9 и 10. В результате этого получаемое нахлесточное соединение обладает повышенной толщиной и надежностью за счет расположения основного металла утолщения по направлению максимальных напряжений, возникающих в процессе эксплуатации. Кроме этого, при увеличении расстояния между накладываемой пластиной и ремонтируемым участком конструкции исключается концентратор напряжений от щелевого зазора нахлесточного сварного соединения. Разрушение соединения, как правило, наступает при И= =7000-8000 циклов при рабочем давлении и частоте нагружения 1 цикл/мин. Увеличение расстояния между накладываемой пластиной и основным металлом делает возможным применение различного рода наполнителей, повышающих надежность ремонтируемогоучастка.При угле Ы меньшем 30 и большемо60 , в процессе усталостных испытаний зародившаяся первоначальная трещина распространяется по направленному металлу сварных угловых швов, обладающих пониженным сопротивлением распространению трещин, 1 ем участок основного металла утолщения, а вопределах 30-60 зародившаяся трещина распространяется по утолщению, приваренному к накладываемой пластине, и гасится в нем.П р и м е р, На нейтепроводную трубу500 им, толщиной 10 мм из стали 17 ГС в месте повреждения размерами 412 см , содержащем участок сквозного повреждения площадью2:0,25 см, накладывают заплату, вырезанную из данной ремонтируемой трубы, и приваривают к дефектному участку нахлесточным сварным соединением с применением электродов УОНИ 13/ /55. Перед выполнением нахлесточного соединения обрабатывают торцы запла" ты. 11 ервоначальный размер накладываемой вырезки трубы 25110 см . Сначала осуществляют обработку торцов наибольшей протяженности, затем наименьшей.Обрабатываемые торцы на расстоя" нии 30 мм нагревают пропусканием элек"о трического тока до 900-950 С, затем осуществляют пластическое деформирование осадкой торцов в направлении, перпендикулярном плоскости, со степенью деформации К=З. В результате получают обрабатываемые участки протяженностью 1 см, длина утолщения 1 см.1389969 Составитель Л,Назароваедактор И.Николайчук Техред Л.Олийнык Корректор Г.Решетн 921 Пенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д, 4/ аказ 161/14 Тираж ВНИИПИ Государст по делам изобр 13035, Москва, Жодписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Прокектная 4 При данной температуре осуществляют поворот утолщения к внутренней поо верхности заплаты на угол 45 после чего удаляют утолщение с наружной ее поверхности. Затем утолщение приваривают к заплате, которую, в свою очередь, приваривают к поврежденному участку трубы нахлесточным соединением. 10Испытания трубы с заплатой повторно-статическим внутренним рабочим давлением с частотой нагружения 1 цикл/мин показали ее высокую надежность и долговечность. 15 Данная конструкция выдерживает базовое количество испытаний, равное 30000 циклов, без разрушения и появления трещин, что уменьшает количе ство ремонтно-восстановительных работ в 4 раза.Формула и з обретенияСпособ подготовки под сварку нахлесточного соединения, включающий формирование на кромке одного из свариваемых элементов утолщения путем пластического деформирования, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности сварного соединения, в процессе пластического деформирования утолщение со стороны, обращенной к другому элементу, формируют под углом 30- 60, пространство между утолщениеми вышеупомянутой стороной элемента заполняют сварочным металлом, а с противоположной стороны элемента утолщение снимают,