Способ изготовления сварных кон-струкций из листового проката

,Ф,Лукьянов и А,А.Сигаев аявите 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАР ИЗ ЛИСТОВОГО ПРОКАТ НСТРУКЦИЙ ыпо вом Изобретение относится к сварке, в частности к способам изготовления свар них конструкций из листового проката, и может быть применено в химическом машиностроении при производстве сосудов высокого давления и других отраслях промышленности.Известны способы сварки конструкций, при которых выполняют подготовку кромок к сварке путем специальной разделки, горячей обработки и другими методами 11.Однако данные способы не обеспечивают дифференциацию рабочих напряжений в случае разных условий работы наружного и внутреннего швов сварного соединения.Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления сварных конструкций из листового проката, при котором производят пластическое деформирование кромок путем изгиба иЬ лняют их сварку двусторонним Недостатком способа является то, что хотя он позволяет уменьшить остаточные свардчные деформации после сварки, но сохраняет равномерное распределение рабочих напряжений по всему сечению сварного соединения. В то же время в большинстве случаев прочность сварного соединения, например сосудов, работающих под давлением, определяется прочностью внутреннего шва, который, во-первых, находится, как правило, в более жестких условиях эксплуатации (непосредственный кон такт с коррозионноактивным продуктом хранения), во-вторых, может иметь меньшую технологическую прочность, например при малых диаметрах меньше бОО мм), когда выполнение внутреннего шва возможно только ручной сваркой и в труднодоступных условиях, в то время как выполнение наружного шва осуществляется автоматической сваркой под флюсом, обеспечивающей высокое качество шва. Рас3 8418чет прочности в этом случае производятпо шву с меньшей технологической прочностью, следствием чего является снижение эксплуатационных характеристиксварного соединения,5Цель изобретения - обеспечениеравнопрочности сварного шва по всему сечению в процессе эксплуатации.С этой целью кромки изгибаютв направлении внутреннего шва на ширине 10листового проката, равной (5-10) еготолщин, на величину 6, которую определяют иэ соотношенияр =(0,2-0,3) юи дЪЪР,где 8 - толщина листового проката 1ЬЪ - заданное снижение напряжений на поверхности вйу-"треннего шва;Ъ р - средйее рабочее напряжение,На чертеже представлено сварное20соединение, выполненное по предлагаемому способу.Пластическое деформирование путемизгиба кромок 1 листового проката в25направлении внутреннеГо шва приводитк появлению локального неравномерного напряженного состояния по сечению шва, что при нагружении сосудадавление в процессе эксплуатации приводит к появлению изгибающего момента, перераспределяющего напряжениепо толщине стенки пропорционально величине изгиба,Способ может быть осуществлен раз 35личными технологическими приемамив зависимости от технологии изготовления определенного вида сварнойконструкции, Например, при производстве спиральношовных труб сечением820 Ф 10 мм поступают следующим образом,Исходя из условий работы конструкциии технологической прочности внутреннего шва, задается величина дЬ требуемого снижения напряжений на поверхности внутреннего шва. Допустим, намнеобходимо, чтобы напряжения на поверхности внутреннего шва отсутствовали.Из формулы следует, что относительнаявеличина изгиба кромок Ъ/Ф =0,2-0,3,а абсолютная величина И=гмм (приО =1 мм). Для получения такой величины изгиба крайние формирующие ропикистанка для формовки спиральношовнойтрубы устанавливают на 2-3 мм вы 55ше остальных, при этом кромки листа,прох одя через формирующие ролики станка, принудительно деформируются.,внутрь 67 4трубы. Полученная деформация фиксируется в дальнейшем сваркой кромок.Для обеспечения оптимальной ширины В деформируемой зоны в пределахот 5 до 1 О толщин листа, полоса заправляется в стан таким образом, чтобы расстояние от ее кромки до крайнихформирующих роликов составляло 5-10толщин листа.Проводились испытания на цилиндрическую прочность нагружением давлением цилиндрических панелей со сварнымшвом, вырезанных из спиральношовнойтрубы сечением 820 х 10 мм из стали17 Г 2 СФ. Кромки стыкуемых листов имели величину изгиба от 0 до 3-х ммна базе 80 мм. Испытания показаличто предлагаемый способ повьппает циклическую прочность сварного соединенияв 2-4 раза,Кромки сварного соединения былиизогнуты в сторону шва с дефектамина величину Ъ(9 =0,2. Несмотря на присутствие недопустимых дефекторв, влияние,которых на прочность сварногосоединения было бы определяющим приобычной технологии сварки, разрушениепроизошло от линии сплавления противоположного шва, не имеющего дефектов,Использование предлагаемого способа позволяет получить высокую циклическую прочность сварных конструкций и следовательно, увеличить ихсрок эксплуатации.Формула изобретенияСпособ изготовления сварных кон" струкций из листового проката, при котором производят пластическое де-. формирование кромок путем изгиба и выполняют их сварку двусторонним швом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью равнопрочйости сварного шва по всему сечению в про- цессе. эксплуатации, кромки иэгибают в направлении внутреннего шва на ширийе листового проката, равной (510) его толщин, на величину 1 которую определяют из соотношения-(о,г-о,з) .фффффгде У - толщина листового проката;ЬЬ - заданное снижение напряженийна поверхности внутреннегошва;Составитель В.ТомбулатовТехред А. СавкаХорректор Н.Швыдкая дахтор К.Лемб Э Тираж 11 ПодписноВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретеыий и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушскаянаб д. И 5 Заказ 948ал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,5 Ооо -. - среднее рабочее напряже. ние. Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе841867 бАвторское свидетельство СССР У 585015, кл. В 23 К 28/00, 976. 2. Винокуров В,А. Сварочные дефор" мации и напряжения. М., 1968, с. 199.