Способ электродуговой сварки кольцевых швов крупногабаритных обечаек
Патент 1050836
Авторы
Классы МПК
Способ электродуговой сварки кольцевых швов крупногабаритных обечаек
Иллюстрации
Реферат
1. СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ КРУПНОГАБАРИТНБ1Х ОБЕЧАЕК, при котором обечайки вращают, а сварочные головки размещают диаметрально противоположно одна другой снаружи и изнутри стыка и перемещают их вдоль окружности обечайки в одном направлении, противоположном вращению обечайки, осуществляя сварку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при одновременной сварке нескольких кольцевых швов путем непрерывного вращения обечайки при вынужденной остановке любой из сварочных головок и обеспечении формирования сварного шва в нижнем положении, перед началом сварки наружные и внутренние головки сдвигают относительно вертикальной оси в сторону вращения обечайки на длину дуги окружности обечайки L, определяемой по формуле L-L где V - скорость вращения обечайки; t - время, необходимое для замены сварочной проволоки в кассете и загрузки флюса; 1-длина дуги, выбранная из условия формирования шва в нижнем положении , а перемещение головок в процессе сварки осуществляют со скоростью большей, чем скорость вращения обечайки, до достижения головками точек, симметричных точкам их первоначального размещения относительно вертикальной оси обечайки, после чего прерывают процесс сварки и возвращают головки в точки их первоначального разме (Л щения синхронно с вращающейся обечайкой. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью замены сварочной проволоки в кассете и загрузки флюса у любой из сварочных головок при продолжении процесса сварки остальными сварочными головками, прерывание процесса сварки и возврат любой из головок синхронно с вращающейся обечайкой в место их первоначального разСЛ мещения осуществляют из промежуточной о оо оо точки в пределах участка дуги перемещения головок. О5
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(51) В 23 1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3377356/25-27 (22) 08.01.82 (46) 30.10.83. Бюл. № 40 (72) А. П. Свининых (53) 621.791.75 (088.8) (56) 1. Аппаратура для механизированной дуговой и электрошлаковой сварки и наплавки. Под ред. А. И, Чвертко, «Наукова
Думка», 1978, с. 194, рис. 94.
2. Справочник машиностроителя. Под ред. Э. Сателя, «Машиностроение», 1964, т. 5, ч. II, с. 875 — 876, фиг. 26 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ
СВАРКИ КОЛЬЦЕВЫХ ШВОВ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ОБЕЧАЕК, при котором обечайки вращают, а сварочные головки размещают диаметрально противоположно одна другой снаружи и изнутри стыка и перемещают их вдоль окружности обечайки в одном направлении, противоположном вращению обечайки, осуществляя сварку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при одновременной сварке нескольких кольцевых швов путем непрерывного вращения обечайки при вынужденной остановке любой из сварочных головок и обеспечении формирования сварного шва в нижнем положении, перед началом сварки наружные и внутренние головки сдвигают относительно вертикальной оси в сторону
„„SU„„1050836 А вращения обечайки на длину дуги окружности обечайки L, определяемой по формуле
1 .ъ
2 2 где V — скорость вращения обечайки;
1 — время, необходимое для замены сварочной проволоки в кассете и загрузки флюса;
1 — длина дуги, выбранная из условия формирования шва в нижнем положении, а перемещение головок в процессе сварки осуществляют со скоростью большей, чем скорость вращения обечайки, до достижения головками точек, симметричных точкам их первоначального размещения относительно вертикальной оси обечайки, после чего прерывают процесс сварки и возвращают ф головки в точки их первоначального размещения синхронно с вращающейся обечайкой.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью замены сварочной проволоки в кассете и загрузки флюса у любой из сварочных головок при продолжении процесса ф сварки остальными сварочными головками, прерывание процесса сварки и возврат любой из головок синхронно с вращающейся обечайкой в место их первоначального размещения осуществляют из промежуточной © точки в пределах участка дуги перемещения головок. QO
I 050836
Изобретение относится к сварке, в част ности к способам сварки йоворотиых кольце; вых стыков обечаек больших диаметров, н может быть использовано при изготовлении крупных цилиндрических резервуаров в нефтехимическом машиностроении, а также судостроении и других отраслях промышленности.
Известен способ дуговой сварки поворотных кольцевых стыков, заключающийся и том, что свариваемую конструкцию, состоя щую иэ нескольких цилиндрических элемен тов, устанавлйвают на роликовый стенд, осуществляют сварку стыка неподвижной сварочной головкой, установленной на от-дельно стоящей колонне, при. вращении сва; риваемой конструкции со сварочной скоро-.. стью (1j.
Однако прн данном способе необходимо постоянно корректировать положение сва-. рочной головки относительно свариваемого шва при сварке обечаек больших диаметров, имеющих овальность, а также трудно обеспечить стабильную скорость вращения обечайки вследствие проскальзывания опорных,. роликов по поверхности обечайки, имеющей смещенный центр тяжести, и при переходе усилений -продольных сварных швов через опорные ролики.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, при котором обе айки вращают, .а сварочные головки размещают диаметрально противоположно одна (ругой снаружи и изнутри стыка н перемецают их вдоль образующей обечайки в одзом направлении, протнвоноложнрм враще нию обечайкн, осуществляя сварКу (2). ,Однако известный способ характеризуется недостаточно высокой производительностью ввиду невозможности одновременной сварки нескольких кольцевых швов при необходимости остановки любой из сварочных головок (для замены кассеты со сварочной проволокой, загрузки флюса и:т;д.) и обес.. печении формирования сварного шва в нижнем положении.
Цель изобретения — повышение произ водительностн.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу, при котором обечайкн вращают; à сварочные, гоАовки размещают диаметрально противоположно одна другой снаружи и изнутри сгыка и перемещают нх вдоль окружности обечайки в одном направ-
"лении, противоположном вращению обечай-;
Мя, осуществляя сварку, перед началом свар-,.
m наружные и внутренние головки сдвигают относительно вертикальной оси обечайки в сторону вращения обечайки на длину дуги окружности обечайки Е, определяемую пп формуле
g.t
2 2 где Ч вЂ” скорость вращения обечайки;
t — время, необходимое для замены сва5 рочной проволоки в кассете и за. грузии флюса;
I — длийа дуги, выбранная из условия формирования rrraa в нижнем положении, о а перемещение головок в процессе сварки осуществляют со скоростью большей, чем скорость вращения обечайки, до достижения, головками точек, симметричных точкам их первоначального размещения относительно вертикальной оси обечайки, после чего прерывают процесс сварки и возвращают голов; ки в точки их первоначального размещения
: сии«ронно с вращающейся обечайкой.
Кроме того, для замены сварочной проволоки в кассете и загрузки флюса у любой из сварочных головок при продолжении процесса сварки остальными сварочными головками прерывание процесса сварки и возврат любой иэ головок синхронно с вращающейся обечайкой в место их первоначального размещения осуществляют иэ промежуточ. ной точки в пределах участка дуги переме щения головок.
На фиг. 1 показано расположение свари. ваемых элементов на горизонтальном роли ковом стенде; на фиг. 2,— положение свароч
M ных головок перед началом сварки (сплошные линии) и время прекращения сварки (пунктирные линии).
На фигурах. обозначены цилиндрические элементы 1 — 3, составляющие сравниваемую обечайку, опорные 4 и приводные 5 ролики: горизонтального -стенда, сварочные голов"ки 6 и 7, точки А и С первоначального размещения сварочных головок, точки В н D, симметричные точкам первоначального размещения головок относительно вертикальной
40 оси бечайки, длина 1 дуги окружности обечайки, на которую сдвигают сварочные го-. ло.вки.
Способ осуществляют следующим образом. редварительно соединенную техноло45 гнческими швами обечайку, состоящую иэ . цилиндрических элементов. 1 — 3, устанавливают на горизонтальном стенде, имеющем опорные 4 и приводные 5 ролики. На наружную и внутреннюю поверхность по стыкам элементов 1 — 3 в диаметрально противоположных точках А и С устанавливают сварочные головки 6 и 7 иа некотором расстоянии от вертикальной осн элементов. Начинают. вращать обечайку и перемещать сварочные головки 6 и 7 навс гречу друг другу.
; Bee стыки элементов 1 — 3 формируются одновременно, при этом скорость Vz неремещения сварочных головок 6 н 7 равна требуемой скорости сварки, а скорость враще1050836 ния обечайкй Чм меньше скорости перемещения сварочных головок 6 и 7. Разницу скороСтей определяют исходя из времени, например, непрерывной работы сварочной головки 6 и 7 до. полного использования сварочной проволоки в,кассете.
При достижении сварочной головкой б или 7 соответственно точек В или D, положение которых характеризуется расстояни-, ем АВ и CD равным 2L, или необходимости раньше остановить процесс формирования сварного шва производят отключение этой сварочной головки и ее подготовку в процессе перемещения вращающейся обечайкой для продолжения процесса формирования шва. .15
Расстояние 2L, определяющее положение сварочных головок б и 7. при начале и прекращении сварки, выбирают из условия обеспечения качественного шва на участке дуги окружности обечайки, близком к горизонтальному, ir времени, необходимого: о для настройки сварочной головки для про-:. должения сварки при возвращении ее в ис- ходное положение от точки В до А или от точки D до точки С. Дальнейшую сварку производят от точки прекращения сварки.
Пример. Три кольца диаметром 10000 мм, с.толщиной стенки 30 мм и высотой 2000 мм - из стали 09Г2, имеющие двухстороннюю Х-" образную разделку и предварительно соединенные технологическими сварными швами,. устанавливают на двух роликовых парах 30 стенда; На наружную и внутреннюю поверх- ности по двум стыкам колец в диаметраль-: но противоположных точках на расстоянии .
2500 мм от вертикальной оси устанавливают„ четыре сварочные головки типа АДС-38; .
Сварку осуществляют проволокой св. 08А З5 диаметром 4 мм под флюсом ОСЦ--45.при. следующих режимах: ток 450 — 500 А, нахряже ие 28 — 34 В. Скорость перемещения сварочных головок 30 —.35 м/ч. Скорость вра. щения обечайки 22,5 — 27,5 м/ч. Расход сва. рочной проволоки 18 кг/ч.
Включают сварочные головки, приводя1 во вращение обечайку и производят сварку при этом сварка одного стыка начинаетс независимо от другого. Время формирования сварочного шва до полного использования кассеты емкостью 12 кг составляет 40 мин, нри этом производится сварка на длине стыка 20 — 23 м.
По окончании сварки одной из сварочных головок при полном использовании кассеты или остановке ее по другим причинам она возвращается в исходное положение, например, при помощи вращающейся обечайки, при этом время возврата составляет
10 — 15 мнн. За это время производится подготовка сварочной головки к продолжению сварки (время замены кассеты составляет
2 — 3 мин), а другие сварочные головки могут продолжать сварку.
При предлагаемом способе сокращается технологический цикл изготовления сварных обечаек, имеющих несколько кольцевых стыков, так как они свариваются одновременно при непрерывном вращении обечайки, что становится возможным благодаря перемещению сварочных головок, установленных перед началом сварки на расстоянии от вертикальной оси в,сторону вращения обечайки, со скоростью большей скорости вращения обечайки, н при необходимости индиви- дуального отключения одной нз сварочных головок, например, для замены кассеты со сварочной проволокой или загрузки флюса за счет возврата отключенной сварочной головки в исходное для продолжения сварки положение вращающейся обечайкой без остановки других сварочных головок.
I0a083b
СоставителыИ. Новик
Редактор Ю. Ковач Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов
Заказ 8554/13 Тираж I I06 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4