Способ сварки нерадиальных патрубков с обечайкой

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) (11) 31/06, 33 4 В И ги ый л. сна ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1138282, кл. В 23 К 33/00, 1983.Авторское свидетельство СССРР 1074687, кл. В 23 К 31/06, 1982.(54) СПОСОБ СВАРКИ НЕРЯИАЛЬНЫХ ПАТРУБКОВ С ОБЕЧАЙКОЙ(57) Изобретение относится к областисварки, касается способов сварки нерадиальных патрубков с обечайкой иможет найти применение в энергетическом и химическом машиностроении. Изобретение позволяет повысить производительность труда и качество. сварногоЛ соединения патрубков с обечайкой ссуда высокого давления. Сборку, содержащую обечайку 1, патрубки 3 икопиры 6, укладывают на роликоопородна,из которых снабжена программатором, а другая многоскоростным прводом. Смещают центр масс указанносборки к оси патрубков 3 при помощипротивовеса 11Вводят сварочный атомат 9 в упругое взаимодействие споверхностью 7 копира 6. Скоростьвращения привода обеспечивает постянство скорости движения пламени двдоль периметра разделки 4. Сварочавтомат 9, с учетом воздействий состороны датчика, обеспечивает положение электрода на гипотенузе угламежду кромкой патрубка 3 и поверхнстью обечайки 1, а также в месте нхождения очередного валика шва. 3Изобретение относится к сварке и может быть использовано при сварке нерадиальных патрубков с обечайкай сосудов высокого давления объектов энергетического, химического и других видов машиностроения.Цель изобретения заключается в повышении производительности при выполнении узла соединения нерадиального патрубка с обечайкой и улучшении качества сварного соединения.На фиг.1 паказаначасть стендадля сварки одного иэ нерадиальных патрубков с обечайкой; на фиг,2 - вид А на фиг.1 с частичным разрезом; нафиг,3 узел 1 на фиг.1.К обечайке 1 швам 2 присоединен патрубак 3 с разделкой кромки ч. К другому торцу патрубка 3 при помощи 1 приварки хомутов 5 присоединен технологический копир 6, поверхность 7 которого выполнена эквидистантной наружной поверхности обечайки 1 в месте соединения с ней патрубка 3 и взаимодействует с водилам 8 сварочного автомата 9 со сварочной головкой 10. На обечайке 1 са стороны оси патрубка 3 установлен противовес 11. Копир б кольцевой канавки 12 опирается на роликоопары 13 и 14, первая из которых снабжена программатором 15 линейной скорости вращения ролика 16 от привода 17, установленного на роликоопоре 14. Сварочный автомат снабжен датчиком 18 отклоняющей электрод 19 системы. Еще две роликаопоры расположены с другой стороны обечайка на которые опирается второй патрубок или же ось, укрепленная соосно патрубку 3 на обечайке 1 (указанные эле.менты не указаны и не обозначены).Разделку кромки ч патрубка 3 выполняют на станке с ЧПУ по управляющим программам, при этом угол е;. между касательной к обечайке и кромкой на образунпцей патрубка максимальной длины определяют из соотношенияе+(К -)55". М агс з 1 п ---К ф(1)1где е - смещение осей патрубка иабечайки;К - наружный радиус обечайки;К - наружный радиус патрубка;г- толщина стенки патрубка, а угол р между касательной к абечайке и перпендикуляром к оси обечайки на образующей патрубка минимальной длины определяют из соотношения, (одна иэ кромок соединения). В сварочный автомат вводят программу перемещения сварочной головки 10 с элект=агс з 1 п -- , (2)К,На абечайке 1 выполняют саасноеаси патрубка 3 отверстие (не обозначено), через которое центрируют патрубки относительно его аси на продолжении ее внутри обечайки, после чегопатрубок приваривают к обечайке швом2, Поверхность 7 капира 6 обрабатывают также на станке с ЧПУ радиусом,равным наружному радиусу обечайки,проведенным из оси обечайки, паралелельной оси патрубка. Кольцевую канавку 12 выполняют на токарном станке. При изготовлении заготовки патрубка 3 и капира б делают метки, которые используются при соединении копира с патрубком для обеспечения их соосности и эквидистантности поверхности 7 наружной поверхности обечайки 1 в месте нахождения патрубка, 3. Соединение копира б с патрубком 3 осуществляют путем приварки хомутов 5 к их внутренним поверхностям, В случае наличия с другой стороны абечайки второго патрубка, сооснога первому, повторяют указанный цикл работ для этого патрубка. Если надобность во втором патрубке отсутствует, та с другой стороны обечайки соосно патрубку 3 приваривают ось (не показана). Полученную сборку укладывают на роликоопары 13 и 14, а также еще на две роликоопоры (не показаны), При помощи противовеса 11 смещают центр масс обечайки в совокупности с противовесом на ось патрубка 3. Затем согласно заданной скорости сва. рки и соотношенияЧ - ея )8(е-ея еояЮ яее1+Кг (еК сазу)1где % - текущий угол поворота патрубка,вводят программу вращения ролика 16 на роликоопоре 14 под воздействием привода 17 в программатор 15 на раликоапаре 13. Вадино 8 сварочного автомата 9 вводят в контакт с поверхностью 7 копира 6, Устанавливают электрод 19 в положение начала сварки. Датчик 18 вводят в соприкосновение с наружной поверхностью обечайкиродом 19 в пределах разделки кромки 4. Эта программа с учетом воздействий со стороны датчика 18 обеспечивает нахождение электрода 19 на гипотенузе угла между поверхностью обечайки и кромкой патрубка 3, а также последовательность и количество валиков швав ряду и последовательность перехода с одного ряда валиков шва на другой до полного заполнения разделки кромки 1 О 4 наплавленным металлом. Включают привод 17, При этом ролик 16 вращается с линейной скоростью согласно соотношению (3), за счет сил трения вращение ролика 16 передается копиру 15 6, авместе с ним патрубку Зи обечайке 1 с противовесом 11, вращение копира 6 передается ролику роликоопоры 13, в результате чего в программатор постоянно вводится сигнал угла пово рота патрубка 3, в соответствии с которым корректируется скорость вращения ролика 16. Водило 8, взаимодействуя с поверхностью 7 копира 6, перемещают по направляющим сварочный 25 автомат 9, удерживая электрод 19 в пределах разделки кромки 4. Датчик 18, взаимодействуя с поверхностью обечайки 1, удерживает электрод 19 в пределах гипотенузы угла между 30 кромкой патрубка 3 и поверхностью обечайки 1. Таким образом, до зажи,гания дуги конец электрода 19 постоянно находится в месте производства первого Валика В перВом Ряду шВа и 35 равномерно перемещается вдоль этого положения. При включении сварочной дуги начинается плавление электрода, расплавленный металл образует первый валик в первом ряду шва. Как только кончается один оборот, по сигналу от датчика угла поворота дуга выключается, а сварочный автомат по заданной программе переводит сварочную головкус электродом 19 в положение для налажения второго валика шва, после чего дуга вновь включается. Такие действия повторяются до заполнения первого ряда валиков шва. После этого сварочный автомат переводит электрод в положение для выполнения второго ряда валиков и т.д. до полного заполнения разделки кромки 4 направляемь 1 м металлом, Далее производят контроль выполнения требований к качеству сварного соединения, а внутреннюю поверхность после снятия сборки со стенда и противовеса 11 с обечайки обрабатывают на расточном станке, в результате чего копир 6 отделяется от патрубка 3, снимается шов 2 и отверстие в обечайке 1 (не обозначено) обрабатывается до диаметра, равного внутреннему диаметру патрубка,В таком состоянии изделие (обечайка с патубком) считается готовым.В случае приварки двух соосных друг другу патрубков с обеих сторон обечайки перечисленные операции осуществляются параллельно и на втором соединении. Если в данном случае приваривают патрубки разного диаметра, то в соотношение (3) подставляются только значения, относящиеся к патрубку большего диаметра.При использовании способа обрабатывается только сопрягаемая с обечайкой кромка патрубка, что в значительной степени сокращает время на подготовительные работы к сварке и время использования уникального оборудования, Копир в данном случае является элементом многоразового использования и время на его изготовление практически влияет на производительность труда и меньшей степени по сравнению с временем на разделку кромок отверстия в известном способе.В способе траектории перемещения пламени дуги обеспечивается элементами программного управления сварочного автомата, программатора на одной из роликоопор и поверхностью на свободном конце копира. Данное обстоятельство в значительной степениснижает трудоемкость процессов составления программ работы оборудования и его настройки, которая также влияет на продолжительность подготовительных работ,Формула изобрефтенияСпособ сварки нерадиальных патрубков с обечайкой, при котором выполняют разделку кромки патрубка с обеспечениемпостоянства"угламежду согрягаемымиповерхностями патрубкаи обечайки, патрубок устанавливают на обечайку по , оси, параллельной радиальной оси обе-. чайки и смещенной относительно нее, зак.репляют и осуществляют сварку приперемещении сварочной головки относительно продольной оси патрубка, о т л и " ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения производительности и каче1271697 где Ч,К К 2 е Вод 4 17 оставитель З.Хаустова ехред А,Кравчук К ектор Л, Пилипен Редактор Г,Гербе каз 6284/16ВНИИ одписно го тенин Раушс роиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проект ства сварного соединения, в процессе сварки обечайку вращают относительно продольной оси со скоростью Ч , которую определяют из соотношенйя7 сь 7Ф йВР Ти ПИ Государствен по делам изобр 13035, Москва, Ж, 1митета СССР и открытий ая наб., д. максимально допустимая скорость сварки;наружный радиус обечайки;наружный радиус патрубка;смещение осей патрубка иобечайки;текущий угол поворота патрубка,