Способ автоматической дуговой сварки неплавящимся электродом горизонтальных стыковых соединений труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1)4 В 23 К 9/6 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ стиИзобрете может быть ности при с ний трубных тодом автоо осится к с аркемышле до 1повыш спользовано в и вых соединеиз стали меке стык са с тооп трукцийовки. рес Цель из формированбретения улучш варке иевто а так а н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Юрченко Ю,Ф. Монтаж и сварка трубопроводов из коррозионностойких сталей в атомной промьппленности. М., 1966, с. 51.Авторское свидетельство СССР У 872103, кл. В 23 К 9/16, 1979. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ(57) Изобретение относится к сваркеи может быть использовано в промышленности при сварке стыковых соединений трубных конструкций методомавтоопрессовки. Цель изобретенияулучшеиие формирования шва при сварке автоопрессовкой стальных трубдиаметром до 160 мм с толщиной стенки до 6 мм. Сварку горизонтальныхстыковых соединений труб выполняютнеплавящимся электродом, который уста. навливают ниже свариваемого стыка и под углом к нему. Угол наклона электрода к плоскости диаметрального сечения выбирают по зависимости = М/д, где К = Э(0,5;1,5); й - диаметр свариваемых труб, мм; сг- толщина стенки свариваемых труб, мм. Смещение электрода ниже свариваемого стыка выбирают от 0,2 до 0,5 толщины свариваемых труб, а угол наклона электрода к плоскости свариваемого стыка устанавливают в зависимости Ы = 10 е/д, где е - величина смещения электрода ниже свариваемого стыка, .мм. Основной. проход выполняют под , "углом назад", а автоопрессовочные проходы - "углом вперед", При выполнении автоопрессовочных проходов электрод смещают вниз от верхнего края.шва основного прохода на величину, равную сумме половины ширины ослабленной части шва и величины смещения электрода ниже свариваемого стыка, принятой для сварки основного прохода. Производительность процесса сварки повышается за счет уменьшения числа автоопрессовочных проходов. Улучшается стабильность проходного сечения трубы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. совкой стальных труб диаметромО мм с толщиной стенки до 6 мм,ение производительности процесарки путем уменьшения числа авессовочных проходов при сваркеонтальных стыковых соединений,же уменьшение изменения проходсечения трубы.На фиг, 1 представл.ена схема настройки электрода при выполнении основного прохода в направлении "углом назад"; на Фиг; 2 - схема выпо,нения автоопрессовочных проходов в направлении "углом вперед"; на фиг. 3 " схема насгройки электрода при сварке основного прохода со смещением на нижнюю кромку и под углом к плос- т кости свариваемого стыка на фиг. 4с то же, со смещением вниз от верхнего края пеа основного прсхода.Способ осуществляют следующим образом. 15Предварительно для каждого типоразмера трубы определяюг: величину угла наклона электрода 1 к плоскости диаметрального сечения в зависимости= (05-1,5)й/У, где р - угол 20 наклона электрода в радиальном направлении, град;.Й - диаметр свариваемых труб 2 и 3, мм д- толщина стенки свариваемых труб 2 и 3, мм; величину смещения электрода 1 (для 25 сварки основного прохода) ниже оси свариваемого стыка по Формуле е =(0,2-0,5)сР; где е - величина смещения электрода ниже оси свариваемого стыка 4, мм; о. - толщина свариваемых 30 отруб 2 и 3, мм; величину угла наклона электрода в направлении от горизонтального расположения к по 1 оло-.ному (Фиг. 3) по Формуле 6 =10 егде с- угол наклона электро 1 Гда к плоскости свариваемого стыка; е - величина смещения электрода ниже оси свариваемого стыка , мм; У - толщина стенки свариваемых груб ,10 2 и 3 мм" величину смещения электрода ,для сварки автоопрессовочных проходов) вниз от верхнего края шва основного прохода по Формуле а = = 0,5 Ь + е, где а - величина смещенчя электрода. вниз от верхнего края шва основного прохода мм; Ь - ширина ослабленной части шва основного прохода, мм; е - величина смещения электрода нике оси свариваемого стыка 4, им (при основном проходе).После настройки электрода 1 и ре.жима сварки на основной проход согласно выбранным величинам углов наклона и смещения между вольфрамовым электродом 1 и нижней кромкой изделия 3 возбуждают электрическую цугу и выполняют основной проход в направлении, указанном на Фиг, 1. Пос" ле выполнения основного прохода осу ществляют охлаждение стыка до 100 СО и во время охлаждения корректируют величину смещения электрода от .верхнего края шва основного прохода, измерив шаблоном ширину ослабленной частишва. Производят настройку электрода и режима сварки на автоопрессовочные проходы. Для упрощения технологического процесса с соблюдением качества шва режимы сварки и углы наклона по величине выбирают одинаковыми, а сварку осуществляют при положении электрода "углом вперед", изменяя только направление сварки согласно Фиг. 2 Процесс сварки прекращается поспе выполнения заданного числа автоопрессовочных проходов и создания необходимого усиления шва. При необходимости осуществляется промежуточное охлаждение стыка до 100 С между выполнением автоопрессовочных проходов. При сварке горизонтальных стыковых соединений в специальных стендах во время охлаждения стыка после основного прохода изделие вместе со сварочной головкой поворачивают на 180 и в таком положении без перенастройки электрода и, не изменяя режима сварки, выполняют автоопрессовочные проходы в направлении "углом вперед", что обеспечивает создание наружного усиления шва повернутого на 180 изделия.оОсновной проход с выбранной величиной угла выполняют в направлении углом назад", Это позволяет снизить необходимую величину сварочного тока и получить наружную Форму шва с меньшей шириной и с меньшим наружным ослаблением, облегчающим в дальнейшем создание усиления шва автоопрессовкой выполняемой в направлении "углом вперед" с теми же величинами углов, что приняты для основного прохода (углом назад).Выполнением автопрессовочных проходов "углом вперед" снижают глубину проплавления с одновременным увеличением ширины автоопрессовочного шва, что облегчает создание наружного усиления шва и уменьшает изменение проходного сечения трубы и числа автоопрессовочных проходов, Принятые величины углов наклона электрода к плоскости диаметрального сечения с коэффициентами й/ с" от О, 5 до 1,5 обеспечивают предельные зна 1493412е = (0,2-0,5)д,(2) где е - величина смещения электроданиже оси свариваемого стыка, мм;д - толщина свариваемых труб,мма угол наклона электрода к плоскости свариваемого стыка принимается из отношения принятой величины смещения электрода к толщине свариваемых труб по формуле 10 е А= ---с 0(3) где е - величина смещения электроданиже оси свариваемого стыка, мм 5Р - толщина стенки свариваемыхтруб, мм.Величина смещения 0,1 толщины свариваемой трубы совпадает с величиной допустимого отклонения электрода и практического влияния на изменение асимметрии шва не оказывает, Величина смещения, принятая 0,6 от свариваемой толщины, создает .недопустимую асимметрию шва в противо" положном направлении поставленной цели, т.е. на нижнюю кромку. Выбранный угол наклона электрода к плоскости свариваемого стыка по формуле (3) уменьшает подплавление верхней кром" ки и глубину ослабления шва основного прохода, но требует увеличения сварочного тока и при значениях,чения размеров шва основного прохо-да и необходимое число автоопрессовочных проходов без нарушения процесса сварки. Наилучшее значение этих параметров обеспечивается оптимальной величиной угла, принятой при значении коэффициента К1,0Обеспечение формы сварного шва при основном проходе с минимальными отклонениями (асимметрией) относительно линии стыка и минимальным под" плавлением верхней кромки достигается выбором величины смещения электрода ниже оси свариваемого стыка и угла наклона электрода от горизонтального к потолочному в зависимости от этого смещения, Величина смещения электрода при основном проходе ниже оси свариваемого стыка принимается от 0,2 до 0,5 толщины свариваемых трубебольших чем 10 - смещает Форму швау 1в противоположном направлении, полученном смещением электрода, т.е, на верхнюю кромку, При величине углае е меньше чем 10 - ири Ы 5 в ,) унедличивается подплавление верхнейкромки. При выполнении автоопрессовоч-, ных проходов величину угла наклона электрода к плоскости свариваемого стыка принимают по величине, равной принятой при основном проходе. Это облегчает создание наружного усиления шва и способствует более плавному переходу от гребня шваИ 1 Ф основного прохода к усилению шва, получаемого при выполнении автоопрессовочных проходов. Электрод при выполнении автоопрессовочных проходов смещают вниз от верхнего края шва основного прохода на величину, равную сумме половины ширины ослабленной части шва и величины, смещения электрода ниже оси свариваемого стыка, принятой для сварки основного прохг да(4) а = 0,5 Ь + е,где а - величина смещения электродавниз от верхнего края.шва 35 основного прохода, мм;Ь - ширина ослабленной частишва основного прохода, мм;е - величина электрода. ниже осисвариваемого стыка, мм (при 40 основном проходе) .При смещении электрода меньшечем в 0,5 Ь + е нарушается плавностьперехода от "гребня" шва основногопрохода к усилению шва, получаемого 45 при выполнении автоопрессовочныхпроходов, а при смещении электродабольше чем да 0,5 Ъ + е остается незахваченный участок с подплавлениемверхней квамки и для его заварки 50 требуются дополнительные автоопрессовочные проходы,П р и м е р. Производят импульсно-дуговую сварку основного и автоопрессовочных проходов горизонталь ных стыков труб Ф 20-2 мм; Ф 76 4 мм;Ф 159 3 мм р 159 6 мм из стали марки 08 Х 18 Н 10 Т; Ф 89 е 3,5 мм из сталимарки 20 и ф 133 5,5 мм из стали10 ХН 1 М. Режимы сварки и расчеты ве 1493412личин углов и смешений для труб ф 76"4 мм автоматом типа ШАГ 57-76, Цикл сварки: время импульса 1,2 с; время паузы 1,5 с ток импульса5 125 А; ток паузы 50 А; напряжение на дуге 8 - 8,5 В шаг перемещения 2,3 мм; время пологрева .0-15 с; расход аргона 8 л/мин; угол наклона электрода к плоскости. диаметральногос( 76 сечения р=(0 5-1,5) - =( 5-1,5) - ф10 - 28; оптимальный угол = 19Величину смещения электрода ниже оси свариваемого стыка определяют 15 ,из соотношения е = (0,2-0,5) д =(0,2-0,5) 4 = 0,8 - 2,0 (мм); оптимальная величина смещения е =1,2 мм.Угол наклона электрода в напран ленин к плоскости стыка 10 е 10 1 2 од: ее ющюе 3 д 425После выполнения сварки основного прохода ширина ослабленной части шва 2,6 мм. Дпя выполнения автоопрессовочных проходов электрсд смещают вниз от верхнего края шва основного прохода на. величину а = 0,5 Ь + е =0,5 ф 2,6.+ 12 = 2,5 (мм) и на том же режиме, изменив направление ско" рости сварки на противоположное ( углом вперед"), выполняют два ав" тоопрессовочных прохода. 35Использование предлагаемого способа автоматической дуговои сварки неплавящимся электродом горизонтальных стыковых соединений обеспечивает повьппение.качества сварных сое- ф 0 динений труб; снижение себестоимости сварки путем исключения использования нрисадочной проволоки и сокращениявремени на сварку.Формула иэ обретения1. Способ автоматической дуговой сварки неплавящимся электродом горизонтальных стыковых соединений труб без разделки кромок, при котором электрод устанавливают ниже свариваемого стыка и под углом к нему, о т .л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения формирования шва н повьппения производительности при сварке автоопрессовкой труб диаметром до 160 мм с толщиной стенки до 6 мм, угол наклона электрода к плоскости диаметрального сечения выбирают в зависимости рК Й/с, где К = Э(0,5; 1,5), Й - диаметр сварива" емых труб, мм; К - толщина стенки свариваемых труб, мм, при этом смещение электрода ниже свариваемого стыка выбирают 0,2 - 0,5 толщины свариваемых труб, а угол наклона электрода к ппоскости свариваемого стыка устанавливают по зависимости10 е р Э где е - величина смещения электрода ниже свариваемого стыка,мме2. Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что при выполнении автоопрессовочных проходов электрод смещают вниз от верхнего края шва основного прохода на величину, равную сумме половины ширины ослабленной части шва и величины смещения электрода ниже свариваемого стыка, принятой для сварки основного проЙода.149341 2 оставит ехред А Редактор сина Тираж 89 Подписно при ГКНТ о изобретениям и открыти 35, Раушская наб. д, 4/ роизводственно-издательский комоинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 осударственного комитет 113035, Москва, Г, Тютчеиковаавчук Корректор М Максимишинец