Способ электродуговой сварки труб с трубными решетками

В",2.003 ОэйМО П И Ж.ЫВЙ и 1737170 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. К В 23 К 31/06В 23 К 9/18 соединением заявкиударственный комите 3) Приоритет3) Опубликовано СССР делам изобретений) Дата бликования описания 30.05.8 Авторб В, А. Зеленин и В етени рченко 1) Заявительность его применения при сварке труб с трубными решетками, где возможность смещения электрода ограничена шириной перемычки между соседними отверстиями в трубной решетке.Известен также способ электродуговойсварки труб с трубными решетками, наиболее близкий к изобретению по технической сущности, при котором трубу устанавливают в отверстие трубной решетки с заглублением и выполняют сварку Г-образным электродом, который располагают внутри трубы 3.К недостаткам способа относится плохое 15 формирование шва вследствие того, что приналичии даже очень малого зазора между трубой и трубной решеткой возникают несплавления, а при увеличении погонной энергии с целью ликвидации несплавлений 20 увеличивается величина наплыва расплавленного металла внутрь трубы. Это приводит к образованию подреза, ослабляющего стенку трубы в зоне сварки, а также к уменьшению проходного сечения трубы, т, е.25 к понижению эксплуатационных характеристик теплообменного аппарата. Кроме того, невозможно регулировать доли тепла сварочной дуги, вводимые в свариваемые детали, что необходимо при сварке разностен- ЗО ных деталей и особенно в том случае, когда Изобретение относится к области сварки, в частности к способам электродуговой сварки труб с трубными решетками, и может быть применено при изготовлении теплообменных аппаратов в энергетической, химической, судостроительной и других отраслях промышленности.Известен способ сварки труб с трубными решетками, при котором сварку выполняют с торца трубы 1.При выполнении сварки с торца трубы влиять на формирование шва можно путем смещения оси электрода от линии сопряжения трубы с трубной решеткой, т. е. смещением пятна сварочной дуги на трубу или на трубную решетку.Основным недостатком регулирования тепловложений сварочной дуги в свариваемые детали описанным способом являются очень малые пределы регулирования. Это объясняется тем, что толщина стенки трубы и толщина перемычки между соседними отверстиями соизмеримы с величиной пятна сварочной дуги.Известен способ сварки встык тонкостенной трубы с массивным торцовым блоком, при котором сварку производят с наружной стороны, причем электрод смещают к торцовому блоку, и трубу охлаждают 21.Недостаток данного способа - невозможГОВОЙ СВАРКИ ТРУБЕШЕТКАМИ37170 10 15 20 25 30 35 40 15 50 55 60 ф:,-.М:7ф,они изготовлены из разнородных металлов,в частности закаливающихся.Целью изобретения является улучшениеформирования шва и структуры околошоипои зоны. 5Для этого трубу устанавливают с загл, олением, равным 0,5 - 4 толщины стенкитрубы, на место сварки наносят слои рлюса, а ось раоочей части электрода смещаютотносительно плоскости торца трубы,С целью улучшения качества соединенияпри сварке тонкостенных труб с трубнымирешетками, ось рабочей части электродасмещают относительно плоскости торцатрубы в сторону открытой поверхноститрубной решетки,С целью же улучшения качества соединения при сварке труб с трубными решеткамииз разнородных металлов, ось смещают относительно плоскости торца трубы в сторонуее тела,На фиг. 1 схематически представлена труба с трубной решеткой, справа - до сварки,слева - после сварки; па фиг. 2 - тонкостенная труба при сварке; на фиг. 3 - труба с трубными решетками, изготовленнымииз разнородных металлов, при сварке,1 рубу 1 устанавливают в отверстие трубной решетки 2 с заглублением 0,5 - 4 о, гдеб - толщина стенки трубы. 11 ри установкетрубы с заглублением менее 0,5 б возрастает наплыв 3 расплавленного металлавнутрь трубы и уменьшается сечение сварного шва, которое определяет работоспособность соединения. При установке трубы сзаглублением более 4 б, т. е. при значительном уменьшении протяженности участка трубы, находящегося в трубной решетке,понижается циклическая прочность соединения. После установки и закрепления трубв трубных решетках на их поверхность вместа, подлежащие сварке, наносят слой4 флюса, химический состав которого зависит от свариваемых материалов. Флюс применяют с целью повышения поверхностногонатяжения металла шва.Сварку производят, как правило, пеплавящимся электродом 5, имеющим Г-образную форму. Рабочую часть электрода устанавливают перпендикулярно к оси трубывблизи торца трубы. Положение электродапри сварке однородных материалов выбирают в зависимости от толщины стенкипривариваемой трубы, чем тоньше стенкатрубы, тем больше смещают электрод, аследовательно, и пятно 6 дуги на металлтрубной решетки. При сварке разнородныхматериалов пятно дуги смещают в сторонуменее закаливающегося материала для того, чтобы создать наиболее благоприятныйтермический цикл в околошовной зоне детали из закаливающегося металла,Пример, Производили соединение труб 4 размером 14 К 1,5 мм с трубными решетка ми толщиной 100 мм, величина перемычки между соседними отверстиями в трубной решетке 3,5 мм. 1 рубы устанавливали с заглубленисм на 1,5 мм, На места, подлежащие сварке, на трубную решетку, на поверхность трубы наносили флюс на основе фторпсгого кальция. Сварку выполняли на автомате Орбита с применением вольфрамового электрода диаметром 2 мм с заточкой на угол,50". Режим сварки: сила тока 150 Л, напряжение на дуге 100, время одного оборота электрода 5 с. Ось электрода смещали на 0,5 мм выше торца трубы, т. е. на цилиндрическую поверхность отверстия в трубной решетке. Рабочее сечение сварочного шва составляло порядка 3 мм две толщины степки трубы). Величина наплыва внутрь трубы не превышала 0,2 мм. 11 ри сварке труб с трубными решетками по известному способу рабочее сечение шва достигало 3 мм, а величина наплыва была в 3 раза больше, чем по данному способу,1 аким образом, способ позволил повыситьпрочность соединения путем трехкратногоувеличения сечения шва, надежность и долговечность сварных соединений. Формула изобретения1, Способ электродуговой сварки труб с трубными решетками, при котором трубу устанавливают в отверстие трубной решетки с заглублением и выполняют сварку Г-образным электродом, который располагают внутри трубы, отл ич а ющии ся тем, что, с целью улучшения формирования шва и структуры околошовной зоны, трубу устанавливают с заглублением, равным 0,5 - 4 толщины стенки трубы, на место сварки наносят слой флюса, а ось рабочей части электрода смещают относительно плоскости торца трубы.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества соединения при сварке тонкостенных труб с трубными решетками, ось рабочей части электрода смещают относительно плоскости торца трубы в сторону открытой поверхности трубной решетки.3, Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества соединения при сварке труб с трубными решетками из разнородных металлов, ось смещают относительно плоскости торца трубы в сторону ее тела.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 414064, кл. В 23 К 9/00, 1976.2. Патент США М 3902036, кл, 219-125, 1977,3. Патент Франции Мо 2121757, кл, В 23 К 9/00, 1972 (прототип).737170 г,8 иг актор Т. Мо Корректор О, Иоане в Типогр пр. Сапунова,ставитель Л. НазароваТехред А, Куклина Заказ 772/16 Изд.315 Тираж 1160ЧПО Поиск Государственного комитета СССР по делам из113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 Подписноеетений и открытий