Способ сварки давлением

СОЮЗ СОВЕТСКСО 1 ИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИК 1)5 В 23 К 1 ИЗ ИОАН ЕН СВИДЕТЕЛЬС Н АВТОРСНО 3/31-2788 нагревом ем на внут,Т.Чередничок,СеНикитиндыбов,нко, В вец, А Л.В.Ан ка металл 70,1 и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(54) СПОСОБ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к способам сварки давлением и может быть использовано при сварке труб с малой жесткостью, т.е. труб с относительно тонкой стенкой. Цель изобретения - повышение качества соединений и обеспечение удаления грата с образованием усиления с высотой в пределах допуска Способ сварки давлением труб 1 и 2 включает установку на их свариваемыхМ щконцах бандажей 5 и 6, Концы труб зажимают в подвижном 4 и неподвижном 3 зажимах сварочной машины и сваривают ЯО 1586876 ариваемых кромок, принней поверхности бандаж 6, устанавливаемого со стороны подвижного зажима сварочной машины, со стороны стыка выполняют проточку и кольцевую выточку, Проточка и выточка соединены одна с другой. Глубина проточки Ь равна допустимой высоте усиления. 1 ирина проточки 1 в 1,3- 1,5 раза больше ширины усиления у поверхности труб. Глубина Ь 2 и ширина 1 выточки в бандаже в 2-4 раза2 превышает ширину силения у поверхности труб, Грат удаляют с помощью банда-, жа 6 после разжатия подвижного зажима 4, Бандаж 6 перемещают подвижным зажимом 4, В случае сварки давлением с оплавлением свариваемых кромок после удаления грата производят ускоренное охлаждение стыка. Стык охлаждают путем подачи охлаждающей жидкости в полость, образованную выточкой в бандаже и поверхностью трубы, Ускоренное охлаждение стыка способствует образованию мелкозернистой структуры, что 1 д повышает его пластичность и тем са- рр качество сварного соединениИзобретение относится к стыковойсварке труб, преимущественно с малойжесткостью, т.е. труб с относительнотонкой стенкой,Целью изобретения является повы 5шение качества соединений и обеспечение удаления грата с образованиемусиления с высотой в пределах допуска,На чертеже приведена схема реализации способа сварки давлением,Суть способа заключается в следующем.Свариваемые концы 1 и 2 труб зажимают в неподвидном 3 и подвижном 4зажимах сварочной машины, устанавливают бандажи со стороны неподвижногозажима 5 и со стороны подвижного зажима 6. Бандаж со стороны подвижногозажима выполнен со стороны стыка с 20проточкой, имеющей глубину Ь, и кольцевой выточкой с глубиной Ь , образующей с поверхностью трубы кольцевуюполость. Ширина проточки и выточкисоставляет соответственно 1 и 1,. 254Глубину проточки Ь устанавливаютравной или меньше высоты допустимогоусиления. При большей глубине сварнойстык будет забракован иэ-за недопустимой высоты усиления. Недостаток проточ-.0ки с глубиной меньше высоты допустимого усиления - увеличение усилия снятия грата, которое превышает 4 кг/ммйШирину проточки 1 выбирают равной1,3-1,5 ширины усиления 1 ч у поверхности труб. При 1 1 = 1,2 1 оченьчасто снятый грат удерживается на стыке растянутым металлом, при 11,3 1 .это явление наблюдаетсякрайне редко, а при 1 = 1,5 1полностью отсутствует на всех стыках,Увеличение 11) 1,5 1 практическинецелесообразно, так как положитель-ный эффект не увеличивается, а расстояние между зажимами возрастает. 45Глубину Ь ; а также ширину 1 выточки для охлаждения выбирают из оптимального.сочетания максимальной эффективности, охлаждения и минимально воэ)можного расстояния, между зажимами.Экспериментальные исследования показали, что оптимальные размеры выточки находятся в пределах 2-4 шириныусиления уповерхности труб. ПриЬ = 1 2 1 значительная частьзоны термического влияния не попадает под воздействие охлаждающей среды,При Ь= 1 = (3-4)1 у охлаждаетсяпрактическй вся зона с температурой,при которой происходят структурныепревращения. Увеличение 1 ) 4 1 у повышает эффективность охлаждения,однако это приводит к чрезмерномуувеличению сопротивления вторичногоконтура, что отрицательно влияет напроцесс оплавления,После сварки разжимают подвижныйзажим и удаляют грат путем перемещения бандажа зажимом,Примером конкретного примененияспособа сварки давлением может служить контактная стыковая сварки трубдиаметром 114-325 нм с толщиной стенки 4-7 мм на сварочной машине К,серийно выпускаемой КЗЭСО, Первоначально на свариваемые концы трубустанавливают бандажи, на трубу, ус 1 тановленную в неподвижном зажиме, устанавливают обычный бандаж, а натрубу, устанавливаемую в подвижномзажиме, бандаж, обеспечивающий сваркупо предлагаемому способу сварки, Затем трубы помещают в зажимы, зажимают и производят сварку, После этогоразжимают подвижный зажим и перемещают его в сторону стыка. В процессе его перемещения перемещается ибандаж, который снимает грат, Затем,включают подачу охлаждающей жидкости в полость бандажа, После охлаждения бандажи снимают с труб и трубы извлекают из сварбчной машины,Выбор технологических параметров бандажа производят из расчета термического цикла сварки, Например, при сварке труб диаметром. 219 х 7 мм длительность сварки может быть 60- 120 с в зависимости от мощности источника электропитания, Так при мощности станции 300 кВт качественная сварка обеспечивается при времени сварки В = 60 с, а при мощности 100 кВт " эа 1 сб = 120 с. Таким обРазом, если время сварки минимальное, то ширину проточки 1 выбирают равной 1,3 ширины усиления 1 п. Если время сварки максимальное, т 8 ширину проточки выбирают равной 1,5 ширины усиления.Аналогично выбирают размеры полости: прй малом времени как глубина Ь, так и ширина 1 могут быть равными ширине усиления, увеличенной в два раза, при большом времени сварки укаэанные параметры должны быть в 4 раза больше ширины усиления, Это объясняется тем, что с увеличением времениЗаказ 2389 Тираж 654ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 15868сварки увеличиваются зона разогреваи величина деформированного участка.При й " 60 с 1щ 8 мм, следовательно, 1, = 8 1,3 10,4 мм, аЬ - 1 = 8 2 - 16 мм, при е120 с 1 = 11 мм, следовательно,1 11 1,5 = 16,5 мм, а Ь = 1 =11 4 = 44 мм.Глубина проточки Ь соответствуетдопустимой величине усиления., т.е.25 . толщины стенки (но не более 3 мм),В данном случае Ь7 х 25/100 =(1,75 мм. Диаметр бандажа в местеконтакта с трубой устанавливают на, 0,5 мм больше диаметра трубы,Ускоренное охлаждение стыка спо/собствует образованию мелкозернистойструктуры, что повышает пластичностьсоединений, Таким образом, за счет 20расширения технологических возможностей бандажа путемодной установки выполняется три операции: придается тонкостенным трубам перед зажатиемжесткость, удаляется грат сразу после осадки беэ дополнительного увеличения расстояния между зажимами ипроизводится ускоренное охлаждениестыка.ЬПри этом операции следуют одна 30эа другой без вынужденных промежутковвремени на замену сначала бандажа награтосниматель, затем гратоснимателя: 76 6на охлаждающее устройство. В результате улучшается качество соединений.3.Формула изобретенияСпособ сварки давлением труб с малой жесткостью, включающий установку на свариваемых концах труб бандажей, установку труб в подвижном и неподвижном зажимах сварочной машины, зажатие их и сварку с нагревом свариваемых кромок, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения качества соединений и обеспечения удаления грата с образованием усиления с, высотой в пределах допуска, на внутренней поверхности бандажа, устанавливаемого со стороны подвижного зажима, со стороны стыка выполняют проточку и кольцевую выточку, соединенные одна с другой, при этом глубину проточки выполняют равной допустимой высоте усиления, а ширину - в 1,3- 1,5 раза большей ширины усиления у поверхности труб, глубину и ширину выточки выполняют в 2-4 раза превышающей ширину усиления у поверхности труб грат удаляют после разжатия подвижного зажима.при перемещении последним бандажа, а после удаления грата производят ускоренное охлаждение стыка путем подачи охлаждающей жидкости в полость, образованную выточкой в бандаже и поверхностью трубы,