Способ наведения наружной сварочной головки

(22)Заявлено 23,0279 (2 )2727440/25-27с присоединением заявки яв(5)М. Кл. В 21 С 37/12 В 23 К 7/10 Гееумретеевай кеектет СССР вв декан кмретеккв н фткрытий(54) СПОСОБ НАВЕДЕНИЯ НАРУИНОЙ СВАРО 4 НОЙ ГОЛОВКИ 1Изобретение относится к области автоматизации металлургических процессов и может найти применение для автоматического, наведения наружной сварочной головки иди других технологических устройств на сварной шов в процессе формовки и сварки спиральнашовных труб.Заготовкой для спиральношовных труб является горячекатанная сталь-1 о ная лента в рулонах, Как правило, лента имеет ребровую кривизну, так называемую серповидность, которая возникает в процессе горячей прокатки ленты.1Серповидность ленты является главной причиной смещения стыка свариваемых кромок и сварного шва относительно электрода сварочных головок. Дпя обеспечения требуемого качества свар о ного шва необходимо непрерывно корректировать положение сварочных головок относительно его оси с достаточно высокой точностью (не ниже 1,5 мм). 2Известны различные способы наведения сварочной головки, Эти способы основаны на использовании например, копирной линии, нанесенной наформуемой ленте эквидистантно еекромке и в непосредственной близостиот нее 1). Этот способ требует на"несения на ленте копирной линии (риски) механическим способом , что в значительной мере усложняет устройство,реализующее данный способ. Кроме того запыленность риски в значительной мере снижает точность и надежность наведения сварочной головки.Наиболее близким по текническойсущности и достигаемому эффекту кданному способу является способ наве"дения наружнОй сварочной головки насварной шов в процессе сварки спиральношовных труб при котором слеже"ние за положением сварного шва в точ"ке сварки осуществляют путем копирования кромки свободного витка формуемой трубы 2),3 8538 б 1 Я аХфОИ 51 И О)6=631 О,ООИ =5 БмМгде ОМ - хорда дуги длиной 0 = 680 ммПо известному соотношению длясектора ного в точ ке св ар ки в сторону, обратную направлению подачи полосы, СЮ"-2 Кми 360=47 ьК образующей свободный виток, на определенное длякаждого сортамента б 30 труб расстояние. Эта точка совпада - 4 Ъ,14 510 В этом способе копирование осуществляют в точке, расположенной наперпендикуляре, проходящем через тоцку сварки.Известный способ основан на том,что в качестве копирной линии используют противоположную привариваемойкромку ленты, которая эквидистантна оси сварного шва при постояннойширине ленты . Б этом случае отрезоклинии,перпендикулярный к оси сварного шва между точкой наведения наружной сварочной головки и точкой копирования свободного витка, представляет собой ширину ленты. При этом ширину ленты можно действительно с достаточной точностью принять постоянной,Известный способ обладает однимсущественным недостатком, а именно 20низкой точностью, Это объясняетсяследующим фактором. При формовкесерповидной ленты непрерывно изменяется зазор между свариваемымикромками, так называемой. сварочный 25зазор . Регулирование его обеспечивается поворотом трубы в горизонталь"ной плоскости.В процессе поворота трубы свободный виток ее деформируется и кромкаего смещается, как бы поворачивается вокруг нейтрал ьной (неподвижной)точки, при этом смещается и точка,расположенная на перпендикуляре к осишва (точка копирования по известномуспособу). Это смещение точки копирования вызывает повышенную ошибку наведения на сварной шов.Практически известный способ пригоден только дпя станов, на которыхрегулирование сварочного зазораобеспечивают приращением угла входаленты, т,е, без перемещения трубы,Целью изобретения является повышение точности наведения наружной сва рочной головки на сварной шов, а темсамым и повышение качества сварногошва.Поставленная цвль достигается тем,что копирование кромки свободноговитка формуемой трубы осуществляютв точке, смещенной от перпендикуляра к оси сварного шва, восстановлен 4ет с нейтральной точкой в процессерегулирования сварочного зазора путем поворота трубы в горизонтальнойплос кости,Предлагаемый способ поясняетсячертежом, где изображены; формуемаялента 1, труба 2, точка 3 наведенияна сварной шов, где должна обеспечиваться сварка наружной головкой,жестко соединенной с электроприводным люнетом 1, перпендикуляр МН коси шва в точке 3, точка 0 копирования кромки свободного витка формуемой трубы, смещенная от перпендикуляра Мй на расстояние 3 по кромкевитка (МО= 1).Предлагаемый способ осуществляется в следующей последовательности.В процессе формовки серповидностьленты 1 вызывает поперечные смещениясварного шва в точке 3 относительносварочной головки, При этом для поддержания постоянным сварочного зазора трубу .2 смещают с помощью люнета1 в горизонтальной плоскости. В процессе перемещения трубы 2 свободнаякромка свободного витка деформируется, как бы разворачивается вокругнейтральной (неподвижной) точки О.С помощью датчика механического перемещения непрерывно контролируют смещение точки 0 и по сигналу на еговыходе вырабатывают сигнал управления для наведения наружной сварочной головки на точку 3 на оси сварного шва.П р и м е р . Рассмотрим реализацию способа при сварке труб 9 1020 ммиз ленты шириной В = 1 б 00 мм с серповидностью до Г = 15 мм на 10 пог,м.Угол формовки с.= 30В процессе поворота трубы тоцка Мперпендикуляра смещается относительно нейтральной точки.Повороту трубы на 0,5, цто соответствует серповидности ленты в допустимых пределах (Г = 15 мм), соответствует смещение точки М, определяе.мое соотношениема25 и а1 оооо 5 8538Таким образом, ошибка наведения сварочной головки путем копирования кромки свободного витка в точке, лежащей на перпендикуляре к оси шва, т.е. копирования по ширине ленты, 5 составляет при допустимой серповидности 5,5 мм, что не допустимоПри наведении сварочной головки путем копирования кромки свободного витка в нейтральной (неподвижной) 16 точке 0 вносится ошибка, определяемая серповидностью на длине кромкиДля трубы М 1020 мм экспериментально установлено, что= 680 мм.Поскольку стрела прогиба серповид ности на базе а определяется форму- лой где г- радиус кривизны кРомки, тострела прогиба на базе 23=1360 мм,сост авляет Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает значительно большую точность наведения наружной сварочной головки, что подтверждается проведенными сравнительными экспериментами. 64 6Внедрение данного изобретения позволит повысить точность нанесения наружного сварного шва и тем самым обеспечит ь возможность улучшить качество сварного шва и автоматизировать процесс сварки.Каче ст во сварного шв а является одним из главных условий для отнесения труб или к более высокому раз ряду газопроводных или для перевода в более низший разряд - водопроводных. формула . изобретенияСпособ наведения наружной сварочной головки на сварной шовв процессе сварки спиральношовных труб, при котором слежение эа положением сварного швав точке сварки осуществляют путемкопирования кромки свободного виткаформуемой трубы, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения точности наведения, копирование кромкиосуществляют в точке, смещенной отперпендикуляра к оси сварного швав точке в сторону, обратную направпению подачи полосы, обравующей свободный виток, на определенное для каждого сортамента труб расстояние.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 448093, л, В 23 К 9/10, 1970,2. Патент ФРГ М 245963,кл. В 23 К 7/10, 1976.ова ректор У, Пон исное ии б. ап ППП "Патент", г ород, ул. Проектная, 4 Ужг акаэ 10785/7 Ти ВНИИПИ Государственно по делам изобрете 113035, Москва, Ж, аж 814о комитетий и открР ауас кая