Способ сварки изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 906 9) л) 5 В 23 К 31/ОО К 101:0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ ЬСТВ изде- ичнолий, в сти с корр найти ении может остро- енно- локов ти труГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ СВАРКИ ИЗДЕЛИЙ57) Использование; при сварке изделий, в частности при обеспечении герметичности сварных соединений и защиты их от коррозии стеклоэмалями. Способ может найти широкое применение в машиностроении, химической и пищевой промышленности, в том числе при изготовлении блоков гидро- систем, химической аппаратуры, трубопроводов, Сущность изобретения: производят подготовку рамок под сварку, исключающую их сквозной прогар, размещают на незобретение относится к сварке частности к обеспечению герме варных соединений и защиты зии стеклоэмалями. Способ широкое применение в машин химической и пищевой промышл том числе при изготовлении б систем, химической аппаратурь водов и т,п. провариваемои части кромок элементы защитного покрытия. Собирают и сваривают стык с образованием монолитного защитного покрытия, отделяющего внутреннюю полость изделий от шва, При подготовке кромок в их непровариваемой части в зоне, где снижаемая температура нагрева при сварке соответствует температуре оплавления элементов покрытия, выполняют ответные друг другу пазы. Элементы защитного покрытия размещают в указанных пазах, В качестве элементов защитного покрьтия используют стеклоэмалевый шликер. При сварке тепловое воздействие процесса сплавляет стеклоэмалевый шликер в сопрягаемых пазах, образуя стеклоэмалевое покрытие в заданном объеме, защищающее корневую часть шва от коррозии и обеспечивающее герметичность сварному соединению. Это в свою очередь исключает ограничение обработки сборки и сварки) крупногабаритных изделий и расширяет номенклатуру изделий и технологические возможности процесса, обеспечивая сварку изделий из металла практически любой толщины, 1 з,п.ф-лы, 3 ил. Известно, что герметичность сварных соединений стараются обеспечить соблюдением технологии сварки, подбором соответствующих сварочных материалов и т.д. Однако получение герметичных и коррозионно-стойких сварных соединений такими способами осложнено наличием влаги и загрязнений на свариваемых кромках, адсорбцией газов на поверхности и вмикрополостях металла, появлением дефектов сварных швов трещин, пор и т,п.Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ сварки труб с внутренним эмалевым покрытием, 5предусматривающий повышение качествазащиты эмалевого покрытия за счет замкового соединения эмалированных торцовтруб, нагрева их до температуры оплавления (сплавления) эмали с последующей Уобразной кольцевой сваркой торцов труб,предварительно стянутых с помощью наружного центратора.Однако этот способ имеет следующиенедостатки: 15узко специфическое применение, в основном для труб, в связи с необходимостьюутолщения (ссаживания) наружного диаметра труб для выполнения фаски под сварочный шов; 20необходимость торцового сжатия стыков труб и предварительного их прогрева дооплавления (сплавления) эмали на торцахтруб;трудность проверки качества оплавления (сплавления) эмали на торцах труб.Целью изобретения является расширение технологических возможностей сваркидля герметизации и защиты от коррозиисварных соединений изделий из любых металлов, поддающихся сварке, (в том числе, свысокотемпературными покрытиями) практически неограниченных размеров,Это достигается тем, что при способесвар и изделий, преимущественно замкнутых кольцевыми швами, при которомпроизводят подготовку рамок под сварку,исключающую их сквозной прбгар, размещают нэ непровариваемой части кромокэлементы защитного покрытия, Затем собирают и сваривают стык с образованиеммонолитного защитнОго покрытия, отделяющего внутреннюю полость изделий отшва.При подготовке кромок в их непровэриваемой части в зоне, где ожидаемая температура нагрева при сварке соответствуеттемпературе оплавления элементов покрытия, выполняют ответные друг другу пазы, аэлементы защитного покрытия размещают 50в указанных пазах, причем в качестве элементов защитного покрытия используютстеклоэмалевый шликер,При сварке тепловое воздействие процесса оплавляет стеклоэмалевый шликер в 55сопрягаемых пазах, образуя-стеклоэмалевое покрытие в заданном объеме, защищающее корневую часть шва от коррозии иобеспечивающее герметичность сварномусоединению, Это в свою очередь исключает ограничение обработки (сборки и сварки) крупногабаритных изделий и расширяет номенклатуру изделий и технологические возможности процесса, обеспечивая сварку изделий из металла практически любой толщины.На фиг.1 дано соединение толстостенных деталей до сварки; на фиг.2 - то же, после сварки; на фиг.З - соединение тонкостенных деталей после сварки.Способ осуществляют следующим образом, Перед сборкой на свариваемых кромках (фиг.1,2 - толстостенные, фиг,З - тонкостенные) деталей 1,2 выполняют технологические сопрягаемые пазы 3, образующие при соединении деталей полости с поперечным сечением, например, в виде круга (фиг.1,2,3), прямоугольника (не показано), ромба или другой технологически приемлемой формы, Перед сборкой пазы заполняют стеклоэмалевым шликером, после высыхания шликера его избыток удаляют, Собирают свариваемые кромки деталей 1,2, сопрягая пазы 3, заполненные стекло- эмалевым шликером (фиг.1), и сваривают (фиг.2,3) их, При сварке шва 5 (фиг.2,3) тепловое воздействие процесса оплавляет шликер 4 в объеме полости между пазами 3, образуется стеклоэмалевое покрытие 6, защищающее корневую часть швэ от коррозии и обеспечивающее герметичность сварного соединения, При этом форма и размеры сечения пазов, как и расстояние от оси образуемой им полости до корня свариваемого шва, выбираются (расчетным или экспериментальным способами) таким образом, чтобы температура и продолжительность нагрева шликера заданного химического состава, достигаемые при сварке шва, обеспечивали оплавление шликера в объеме паза.Заявляемый способ был реализован при сварке как толсто-, так и тонкостенныхизделий.П р и м е р 1. При изготовлении, например, толстостенного цилиндра из стали марки Ст.Зпс (фиг,1,2) с толщиной стенки 20 мм с У-образной разделкой под шов обеих кромок с притуплением 12 мм, выполнялся технологический паз радиусом 4 мм (расстояние от центра паза до наружной поверхности цилиндра, определенное экспериментальным путем, составляло 14 мм), который заполнялся шликером грунтовой эмали 3132. После высыхания шликера и удаления его избытка производилась сборка на прихватках и автоматическая сварка соединения проволокой марки СвГ 2 С диаметром 3 мм под слоем флюса марки АН 348 А в режиме: ток сварки 400 А, напряжение дуги 27 В, скорость сварки 37м/ч. Герметичность сварного соединения проверялась на специальном стенде путем подачи масла во внутреннюю полость цилиндра, закрытую с торцов фланцами, под давлением 25 МПа, При визуальном осмотре просачивания масла через сварной шов не обнаружено. Был изготовлен шлиф поперечного сечения соединения. Металлографические исследования шлифа на микроскопе МИМподтвердили сплошность эмалевого покрытия в объеме полости между сопрягаемыми пазами сварного соединения.П р и м е р 2. При изготовлении цилиндра из стали марки 08 сп толщиной 1,2 мм на отбортованных кромках выполнялись (штамповкой) технологические пазы радиусом 2 мм (расстояние от центра пазов до наружной поверхности отбортованных кромок, определенное экспериментальным путем, составило 5 мм), которые заполнялись стеклоэмалевым шликером, указанным в примере 1. После высыхания шликера и сборки кромок в специальном приспособлении производилась полуавтоматическая сварка в углекислом газе проволокой марки СвГ 2 С диаметром 0,8 мм в режиме: ток сварки 100 А, напряжение дуги 19 В. Испытания, аналогичные описанным в примере 1, подтвердили надежность эмалевого покрытия корневой части соединения. Использование изобретения позволяетобеспечить герметичность и коррозионную защиту сварных соединений практически во всем диапазоне толщин металла, применя емых при изготовлении аппаратуры и изделий, требующих герметизации и защиты от коррозии корневой части шва,Формула изобретения 10 1. Способ сварки изделий, преимущественно замкнутых кольцевыми швами, при котором производят подготовку кромок под сварку, исключающую их сквозной провар, размещают на непровариваемой части кро мок элементы защитного покрытия, собирают и сваривают стык с образованием монолитного защитного покрытия, отделяющего внутреннюю полость изделия от шва, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 20 повышения надежности защиты шва, приподготовке кромок в их непровариваемой части в зоне, где ожидаемая температура нагрева при сварке соответствует температуре оплавления элементов покрытия, вы полняют ответные друг другу пазы, аэлементы защитного покрытия размещают в указанных пазах.2. Способ по п.1, от л и ч а ю щ и й с ятем, что в качестве элементов защитного 30 покрытия используют стеклоэмалевый шликер.1764906Составитель Ю. Лебединский %"Редактор Т. Горячева . Техред М,Моргентал Корректор Л. Ливринц Заказ 3340 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101