Способ многопроходной сварки

19) (И) . 612 СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 3 00. В 23 К 31 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСЬ ГОСУДАРСТВ.ННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(54) (57) 1. СПОСОБ МНОГОПРОХОДНОЙ СВАРКИ металла больших толщин, преимущественно замкнутых швов, при котором сварку выполняют в любом пространственном положении на режимах для нижнего положения, слоями на всю толщину разделки стыка с наложением каждого слоя валиками на подъем поперек разделки стыка, зигзагообразно снизу вверх, причем сварной шов разбивают на участки и по крайней мере .один участок варят одновременно с двух сторон от концов к середине двумя сварочными электродами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварки путем исключения сварочных деформаций, сварной шов разбивают на четное число участков, сварку начинают одновременно по крайней мере на двух диаметрально противоположных участках сварного шва., на которых образуют двускатные горки путем чередования встречных слрев, причем конец каждого встречного слоя располагают на вершине горки с перекрытием конца предыдущего встречного слоя, а при заварке впадин меж" ду соседними двускатными горками в каждом последующем слое .меняют направление колебаний электрода на Пч-. тивоположнре 32. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что заварку впадин о производят с чередованием слоев по встречным скатам, причем наиало каж" дого последующего слоя располагают с .перекрытием начала предыдущего слоя. Я3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что заварку впадин производят слоями по одному скату одним сварочным электродом.Изобретение относится к сварке, в частности к способу многопроходной сварки металла большой толщины, преимущественно эамкнутыхшвов,и может найти применение при производстве толстостенных сварных конструкций.Известен способ многопроходной сварки металла больших толщин, например 60 мм и больше, выполняемый с подогревом на режимах для нижнего положения шва, слоями на всю толщину 10 разделки стыка, причем каждый слой направляют валиками на подъем поперек у;аэделки стыка, зигзагообразно снизу вверх и каждый последующий валик слоя. накладывают на край нижележащего 15 горячего валика Г 11.Наиболее близким к изобретению является способ многопроходной сварки, ,при котором свариваемый стык разбива-., ют на отДельные участки, а сварку каждо го участка выполняют одновременно двумя сварочными электродами в направлении от краев участка к его середине, в любом пространственном положении на режимах для нижнего положения, 25 слоями на всю толщину разделки стыка с наложением каждого слоя валиками на подъем поперек разделки стыка, зигзагообразно снизу вверх 2 1.Недостатком известного способа ЗО является то, что при сварке замкнутых швов, например, кольцевых швов толстостенных сосудов высокого давления или синусоидальных швов вварки штуцеров в цилиндрическую стенку сосуда, вследствие неизбежной утяжки происходит деформация иэделия (перелом оси сосуда, смещение оси ввариваемого штуцера и др.), которая при сварке других участков приводит к перенапряжению ранее заваренных участков шва,Цель изобретения - повышение качества сварки путем исключения сварочных деформаций. 45Указанная цель достигается тем, что согласно способу многопроходной сварки металла больших толщин, преимущественно замкнутых швов, при котором сварку выполняют в любом пространственном положении на режиах для нижнего положения, слоями а всю толщину разделки стыка с на 1 ожением каждого слоя валиками наодъем поперек разделки стыка, зигзагообразно снизу вверх, причем сварной шов разбивают на участки и по крайней мере один участок варят одновременно с двух сторон от концов к середине двумя свароЧными электродами, сварной шов разбивают на чет ное число участков, сварку начинают одновременно по .крайней мере на двух диаметрально противоположных участках сварного шва, на которых образуют двускатные горки путем чередова ния встречных слоев, причем конецкаждого встречного слоя располагаютна вершине горки с перекрытием концапредыдущего слоя, а при заварке впадин между соседними двускатными горками в каждом последукщем слое меняют направление колебаний электродана противоположное.Кроме того, заварку впадин производят с чередованием слоев повстречным скатам, причем начало каждого последующего слоя располагаютс перекрытием начала предыдущегослоя.Заварку впадин производят слоямипо одному скату одним сварочнымэлектродом,На фиг.1 схематически изображенштуцер, установленный в многослойнойстенке сосуда высокого давления дляварки; на фиг.2 - штуцер и шов вачале сварки, вид сверху, на фиг.З -разрез А-А на фиг.2 (вдоль сварногошва с изображением двускатной горки);на фиг,4 - то же,что на фиг.1,видсверху;на фиг.5 - узел 1 на фиг.4;на фиг.б - разрез Б-Б на фиг.4 (вдбльсварного шва с изображением чередования слоев при сварке двускатнойвпадины) 1 на фиг.7 - другой вариантзаварки двускатной впадины; на фиг,8 вид В на фиг.7; на фиг.9 - сваркамонтажного стыка сосуда высокогодавления,Технология выполнения предлагаемого способа,П р и м е р . Необходимо вваритьштуцер с наружным Ф 700 мм, толщинойстенки 100 мм, изготовленный изстали 09 Г 2 С, в многослойную стенкусосуда высокого давления ф 1600 мм,толщиной стенки 180 мм, навитую изстальной полосы толщиной 5 мм, сталь10 Г 2 С 1. Угол разделки равен 12Зазор в нижней части разделки 18 мм.Сварочный электрод Э 50 А.Сварку производят следующим образом,Штуцер 1 устанавливают в отверстиимногослойной стенки 2 на подкладном кольце 3. Образовавшуюся замкнутую синусоидальную разделку 4 разбивают по длине на четное числоучастков, На фиг.2 показано дваучастка 5 и 6. Концы участков примыкают друг к другу в диаметральнопротивоположных точках 7 и 8. Шовможет быть разбит по длине и набольшее число участков (четыре,шесть, восемь и т.д.). Сварку начинают одновременно по меньшей мере вдвух диаметрально противойоложныхфйочках, например, 7 и 8 (фиг.2), гденаходятся края участков, и ведутее в направлении к середине участкапо стрелкам 9 слоями 10 (фиг.б и 7),на всю толщину разделки стыка 4 сналожением каждого слоя валиками наподъем поперек разделки стыка, зигзагообразно снизу вверх, как показано стрелками 11Сверху ведут на режи- мах для нижнего положения шва с пред. варительным подогревом до 150-200 ОС. В начале сварки стыка в места, обоз- Ф наченные цифрами 7 и 8, направляют двускатные поперечные горки 12. Они образуются чередованием встречных слоев 13-22, при этом каждый встречный слой 13-22 заканчивают на вер шине горки таким образом, чтобы он перекрывал конец предыдущего встречного слоя. Угол о(. наклона слоев выбирают в зависимости от скорости охлаждения сварного шва. В описывае мом примере этот угол равен 20-30 ф.После заполнения основной части разделки стыка 4 слоями 10 металла остаются неэаваренными двускатные впадины 23, как показано на. фиг.4. 20В соответствии с изобретением двускатные впадины 23 заваривают также слоями, при этом направление ко. лебания электродов изменяют от слоя к слою на противоположное (Фиг,5). 2 Если первый слой начинают наплавлять из.точки 24, а колебание электрода производят в направлении стрелки 25, то следующий слой начинают наплавлять из точки 26, а колебание электрода производят в направлении стрелки 27 и тдЗаварку двускатных впадин 23 . производят чередованием слоев 28-37 по встречным скатам (Фиг.б), при этом начало. каждого последующего . слоя перекрывает начало предыдущего слое.Заварка двускраых впадин 23 можетроиззодиться тавкр параллельными или почти параллельными слоями 38- 40 47 по одному из скатов (фиг.7, а именно по диаметрально противоположным скатам одновременно. При этом наплавку слоя 38 начинают из точки 48, а колебание электрода производят по стрелке 49; наплавку 39 начинают в точке 50, а колебание электрода производят по стрелке 51 (фиг.8) н т.д, т.е. направление колебания электрода изменяют от слоя к слою на противоположное.Предлагаемым способом можно производить также .сварку кольцевых швов толстостенных корпусов сосудов высокого давления (фнг.9). При этом сварку могут вести одновременно два или более сварщиков.Использование. способа многопроходной сварки позволяет исключить деформацию свариваемых иэделиЯ, снизить остаточные напряжения в сварном шве, обеспечить боле равномерное их распределение по сечению шва и его длине и таким образом повысить качество сварных изделий.Способ позволяет производить аварку штуцеров в многослойные стенки сосудов высокого давления. Это исключает необходимость чередования в сосудах высокого давления.многослойных обечаек и кованых обечаек, что значительно снижает трудоемкость изготовления многослойных сосудов высокого давления. Кроме того, эа счет одновременной сварки по меньшей мере на двухротивоположных участках повыаается производительность сварочных работ, снижается расход топлива, необходи-, мого для сопутствующего подогрева.латов орре Рою 3284/15 Тираж 1106ВНИИПН Государственного комитетпо делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Рауюская на одписнССР За 4 илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4