Способ дуговой сварки поворотных кольцевых стыков

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветсиикСоциапистичееинаРеспубликГооударотваииый комитет ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 08.05.80 Н. Н. Хованов, Б. Н. Григорьев, А. Р, Клюшин и А. Н. Овсеенко(72) Авторы изобретения Научно-производственное обьединение по технологии машиностроения ЦНИИТмаш(54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПОВОРОТНЫХ КОПЬЦЕВЫХ СТЫКОВ;тности в способам дуговой сварки поворотных кольцевых стыков, и может оыть использовано при изготовлении корпусов реакторов и парогенераторов атомных электростанций.Известен способ сварки крупногабаритных цилиндрических колец, заключающий, ся в том, что кольца устанавливают соосно на горизонтальном стенде, прихватывают между собой, обеспечив посадку с натягом в соединении типа "отверстие- вал, сжимают их усилием около 100 т и производят сварку неподвижной сварочной горелкой при вращении собранного пакета 1)Однако, указанный способ не может использоваться в полном объеме при сварке цилиндрических сосудов, так как разделка под сварку в сосудах не имеет цент-ю рируюших поясков (соединения типа отверстие-вал"), требует создания сложного оборудования, обеспечивающего требуемый осевой прижим деталей (колец) или механической обработки наружной поверх ности колец, с целью ликвидации отклоненйй от круглости.Известен также способдуговой сварки поворотных кольцевых стыков, преимущественно крупногабаритных сосудов, при котором свариваемые элементы устанавливают на роликовом стенде соосно друг другу, предварительно соединяют их тех нологическими швами и затем осушествляют сварку одновременно двумя сварочными головками, которые располагают диаметрально противоположно друг к другу изнутри и снаружи стыка под требуемым углом к вертикальной. оси (21 Недостатком указанного способа является необходимость введения дополнительной операции механической обработки наружных поверхностей элементов с целью исключения их смешения и радиаль-. ном направлении при их вращении на горизонтальном роликовом стенде или необходимость введения дополнительной опе7321рации по обеспечению жесткого соединения свариваемых элементов,Указанные обстоятельства увеличиваютцикл изготовления сосудов, состоящих изцилиндрических колец с отклонением откруглости,Целью данного изобретения являетсясокращение технологического цикла изготовления сосудов.Для этого предварительное соединение оэлементов осуществляют на участках дуги стыка, соответствующих двойному углу первоначальной установки головок, путем перемещения сварочных головок вокруг неподвижно установленных элементов,после чего начинают вращать соединенныеэлементы в направлении, противоположномперемещению головок со скоростью, превышающей скорость сварки, при достиже-.нии сварочными головками вертикальной 20оси уменьшают скорость вращения элементов до скорости сварки и дальнейшуюсварку выполняют при неподвижном положении сварочных головок.25На фиг, 1 представлено расположение свариваемых элементов на горизонтальном роликовом стенде; на фиг. 2 - положение сварочных головок перед началом аварки; на фиг. 3 - то же, в момент включения вращения элементов; на фиг. 4 - то же,в момент их остановки.Билиндрические элементы 1 и 2, имеющие отклонения от круглости, устанавливают на горизонтальном стенде, имеющем35 опорные 3, 4 и приводные 5,6 ролики.Элементв 1 и 2 центрируют один относительно другого о сварочным кромкам 7 и 8.На наружную и внутреннюю поверх ность элементов 1 и 2 в диаметрально противоположных точках А и С устанавливают сварочные головки 9 и 10 под некоторым углом М к вертикальной оси элементов. Угол М, характеризующий исход ное положение элементов при начале формирования сварочного шва, выбирают из условия достижения прочности шва, необходимого для монолитного проворота свариваемых элементов заготовки на ролико 3вом стенде. При неподвижных элементах 1 и 2 включают головки 9 и 10 и начинавж одновременно формирование сварочного шва от. точек А и С в сторону вертикЬпьной оси, при этом скорость перемещения головок выбирают равной расчет ной скорости сварки.При достижении головками точек В .и Д, положение которых характеризуется 064двойным углом 2 с, вращают частичносваренные элементы 2 и 1 с линейнойскоростью, большей скорости сварки инаправленной в сторону, противоположную направлению скорости перемещенияголовок. Вращение предварительно соединенных элементов с линейной скоростьюосуществляют до момента,.когда головки 9 и 10 возвратятся в зону вертикальной оси. В этот момент уменьшают скорость вращения элементов до скорости,равной скорости сварки, и стопорят головки 9 и 10 относительно стенда, например, с помощью специального упора 11.Далее сварку производят при неподвижныхголовках 9 и 10 и при вращении заготовки, состоящей из элементов 1 и 2, с заданной скоростью сварки,П р и м е р. Два кольца диаметром2800 мм с толщиной стенки 90 мм и высотой 1600 мм из стали 10 ГН 2 МФА,имеющих двустороннюю Х-образную разделку устанавливают на четырех роликовых парах монтажно-сборочного стенда ивыставляют путем изменения межосевогорасстояния так, чтобы депланация разделок под сварку не превышала 1 мм, отклонения от некруглости стыковой частиразделки находипись в пределах 2 мм,Кольца подогревают до 120-150 С.На наружную и внутреннюю поверхность колец в диаметрально противоположных точках устанавливают сварочные головки типа АДС 1000-4 С под угломЯ=250 к вертикальному диаметру. Принеподвижных кольцах производят формирование монтажного шва в направлении вертикального диаметра со скоростью сварки 22 м/час, Сварку осуществляют проволокой СВ 08 А диаметром 5 мм под флюсом АНдля внутреннего шва и проволокой 1 ОГН 1 МА диаметром 5 мм подфлюсом АН 17 М для внешнего шва приследующих режимах: ток - 600-650 А,напряжение - 38-40 В.При достижении сварочными головкамиположения, соответствующего двойномууглу первоначальной установки, что отвечает длине каждого выполненного шва1200 мм, включают вращение частичносваренных колец (заготовки) со скоростью 40-45 м/час, направленной в сторону, противоположную направлению скорости перемещения сварочных головок. Вмомент достижения сварочными головкамизоны вертикального диаметра уменьшаютскорость вращения обечаек до скоростисварки, стопорят сварочные головки относительно стенда и проводят сварку приврашении заготовки со скоростью сварки 22 м/час.Экономический эффект от внедрения данного способа составит около 500 руб. в год за счет снижения трудоемкости сборочно-сварочных работ по изготовлению корпусов реакторов, парогенераторов, сепараторов пара и др. крупных сосудов. формула изобретения Способ дуговой сварки поворотных кольцевых стыков, преимущественно крупногабаритных сосудов, при котором свариваемые элементы устанавливают на роликовом стенде соосно друг другу, предварительно соединяют их технологическими швами и затем осушествляют сварку од- новременно двумя сварочными головками, которые располагают диаметрально противоположно друг к другу изнутри и снаружи стыка под требуемым углом к вертикальной оси, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокрашения технологи 7321066ческого цикла гговления сосудов, предварительное соединение элементов осуществляют на участках дуги стыка, соответствующих двойному углу первоначальной установки головок, путем перемещения сварочных головок вокругнеподвижных элементов, после чего начинают вращать соединенные элементы в направлении, противоположных перемещению головок со скорос 1 О тью, превьппающейскоростьсварки, придостижении сварочными головками вертикальнойоси уменьшают скорость вращения элементов до скорости сварки, и дальнейшуюсварку выполняют при неподвижном положении сварочных головок.Источники информации,принятые во,внимание при экспертизе1. Стенд для сборки и сварки роторовНД турбин К-65/1500. Инструкция20. по эксплуатации 243. 10,0.00,0.00ИЭ ВПТИтяжмаш, 1975,2. Справочник машиностроителя подред, Э. Сателя. М Малгиз, 1963, т. 5,ч. 1, с, 184-185, ч. 11, с. 870-878732106 азарова едюсгор И. рректор М. В Бабу ное ССР илиал ППП Патент", г Ужгород, ул. Проектная,Заказ 1621/9 ЦНИИ 113038