Способ сварки труб с трубной решеткой

О П И С А Н И Е 1,789259ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцналнстнческннРеспублик(6 ) Дополнительное к авт. саид-вуЭ (22) Заявлено 19,12.78 (2 ) 2728138/25-27 (51) М, Кл,В 23 К 31/06 с присоединением заявки РЙ Гваудврстввнный камитет(23) Приоритет Опубликовано 23, 12.80. Беллетень ФФ 47 до делам изобретений и отнрытнй.75 (088. 8) Дата опубликования описания 26.12.80 Фи Р. И. Утюшев .и(54) СПОСОБ СВАРКИ ТРУБ С ТРУБНОЙ РЕШЕТКОЙИзобретение относится к области сварки, в частности, к способам сварки плавлением труб с трубной доской, и может найти применение в энергетической, атомной химической, судостроительной и других отраслях промышленности при изготовлении теплообменных аппаратов.Известны способы сварки плавлением труб с трубными решетками электродуговой сваркой, при которых для повышения рабочего сечения шва сварку выполняют плавящимся электродом (.1, или с применением присадки Я . При сварке труб малых диаметров (менее 20 мм), с малой толщиной стенки - (до. 3 мм), при малой величине перемычки между отверстиями в трубной решетке (менее 6 мм) сварку, как правило, выполняют неплавящимся электродом без применения присидии 31 . При вопч подготовив под сварку производится путем пропускания труб через отверстия в трубных решетках и установки иХ с выступом над трубной решеткой или на одном уровнес ней.Недостатком этих способов являетсянеравномерность глубины проплавления 5по длине шва, так как в процессе сварки соединение разогревается от встречного теплового потока и глубина проплавления изменяется от минимальной(в начале сварки) до максимальной (вконце). Кроме того, при наличии подогрева или при увеличении погонной энергии источника тепла (с целью повышения глубины проплавления) стенка трубырасплавляется на,всю толщину и, подвлиянием гравитационных сил и силповерхностного натяжения, образуютсянаплавы расплавленного металла внутрьтрубы,Известен также способ сварки трубс трубной решеткой, при котором трубыустанавливают в отверстие трубной решетки и выполняют сварку 141 .Данный способ сварки по сравнению с известным позволяет получать более высо7892 3копрочные соецинения, однако характеризуется теми же недостатками: выполненные по этому способу соединения,имеют малую глубину проплавления (т,е,малое рабочее сечение сварного шва)5и повышенную величину наплыва расплавленного металла внутрь трубы. Этинедостатки понижают работоспособностьтеплообменных аппаратов,Цель изобретения - повышение качест- щва сварки путем увеличения глубиныпроплавления и уменьшения наплыва металла шва на внутреннюю поверхность труб.Для этого перец сваркой источник тепларасполагают над торцом трубы на расстоя нии от ее наружной поверхности (0,20,5) толщины стенки трубы, сваркувыполняют путем перемещения источникасварки по спирали и заканчивают ее наповерхности трубной решетки на расстоянии от наружной поверхности трубы(0,2 - 0,5) толщины ее стенки.Нд чертеже представлена схема пере -мешения источника сварки по данномуспособу.25Ось источника сварки перемещаетсяиз точки А в точку Д по траекторииАБВГД. В начале сварки ось источникасварки находится ндц торцом трубы нарасстоянии (0,2 - 0,5) У от ее наружного диаметра, а в конце сварки - нацтелом трубной решетки, также на расстоянии (0,2 - 05) б от наружногоцидметра трубы, Таким образом, расстояние между точками А и Е, а также Еи Д равно (0,2 - 0,5) б35Образцы труб размером 16 М 15 ммсваривают с трубными решетками толшиной 40 мм при величине перемычкимежду отверстиями в трубной решетке4",4,5 мм, Сварку производят .электрической цугой в среде дргона, с использованием автомата АГ 6-32 М, снабженногоспециальным приспособлением, позволяющим перемещать электрод по радиусу45во время сварки. В начале сварки осьэлектрода ( прутковый вольфрам ци аметром 3 мм, заточенный на угол 30 )устанавливают ндд торцом трубы на расстоянии 0,3 мм (1 вариант) и 0,75 мм(2 вариант) от наружной поверхности трубы, Таким образом, расстояние от оситрубы цо оси электрода сос.двляетсоответственно 15,4 и 14,5 мм. Сваркупроизводят по режиму; сила сварочного55тока - 80 А, напряжение на цуге - 9 В,время одного оборота электрода 16 с.Электрод вращают вокруг оси трубыпри оцновременпом радиальном перемеше-,59 фнии его от центра со скоростью 0,18 и 048 мм/с (соответственно в 1 и 2 вариантах), т.е. по спирали, После выполнения одного оборота сварочной дуги вокруг оси трубы включают сварочный ток и из образцов изготавливают радиальные . шлифы по четырем плоскостям. На шлифах замеряют глубину проплавления и величину наплыва внутрь трубы. Глубина проплавления составляет 1,2 - 1,4 мм в первом варианте и 1,3 - 1,6 мм во втором варианте. Величина наплыва на протяжении 0,2 периметра не превышае 0,1 мм. При сварке по йзвестному способу глубина проплавления колеблется от 0,6 до 1,6 мм, максимальная величина наплыва на 0,3 алины шва составляет 0,35 мм.Таким образом в результате применения предлагаемого способа минимальная глубина проплавления увеличивается в цва раза, величина наплыва уменьшается в 35 раза отклонение от среднего значения глубины проплавления уменьшается в 3 раза,формула изобретения Способ сварки труб с трубной решеткой, при котором трубы устанавливают в отверстия трубной решетки и выполняют сварку, о т л и ч,а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварки путем увеличения глубины проплавления и уменьшения наплыва металла шва на внутреннюю поверхность труб, перец сваркой источник тепла располагают нац торцом трубы на расстоянии от ее наружной поверхности (0,2-0,5) толщины стены трубы, сварку вьполняют путем перемещения источника сварки по спирали и заканчивают ее на поверхности трубной решетки на расстоянии от наружной поверхности трубы (0,2-0,5) толщины ее стенки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании789259 атов Редактор П. К 11 Тираж 1160 П И Государственного комитета С делам иэобретений и открытий 35, Москва, Ж 35, Раушская писноССР 4/5 наб.,жгород, ул. Проектная, 4 патент" лиал ПГЦ аказ 8938 ВНИИП по 1130Составитель В. Томбуссей Техред ЕГаврилещко ктор Г. Рещетник