Способ сварки трубчатых деталей с внутренним эмалевым покрытием

Способ сварки трубчатых деталей с внутренним эмалевым покрытием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СВАРКИ ТРУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ С ВНУТРЕННИМ ЭМАЛЕВЫМ ПОКРЫТИЕМ , при котором детали собирают встык и осуществляют сварку, отличающийся тем, что, с цепью повышения качества эмалевого покрытия в зоне сварного шва, сварку осуществляют на подкладке, которую выполняют из порошкообразной эмали химического состава эмалевого покрытия трубчатых деталей, а после сварки слой эмали в зоне сварного шва нагревают до температуры плавления эмали при одновременном вращении сваренных деталей.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) Ш) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОЬУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3571198/25-27 (22) 04.04.83 (46) 07.08.84, Бюл. 0- 29 (72) Ю.И. Блинов, М.Г, Сельницын, В.А. Лупин, Е.В. Пушкарева и О.В. Рабинзон (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (53) 621.791.75 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9. 372403, кл. F 16 Ь 13/02, 1968.

2. Варгин В.В. Эмалирование металлических изделий. Л., "Машиностроение", 1962, с. 304 (прототип) .

3(д)) В 23 К 31/06; F 16 L 13/02 (54) (57) СПОСОБ СВАРКИ ТРУБЧАТЫХ

ДЕТАЛЕЙ С ВНУТРЕННИМ ЭМАЛЕВЫМ ПОКРЫТИЕМ, при котором детали собирают встык и осуществляют сварку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества эмалевого покрытия в зоне сварного шва, свар. ку осуществляют на подкладке, которую выполняют из порошкообразной эмали химического состава эмалевого покрытия трубчатых деталей, а после сварки слой эмали в зоне сварного шва нагревают до температуры плавления эмали при одновре .менном вращении сваренных деталей.

1106620

Изобретение относится к сварке б и может быть использовано при про" изводстве эмалированных труб с приварными фланцами.

Известен способ соединения эмалированных труб сваркой, в котором перед сваркой труб на их концевые участки внутренней поверхности наплавляют слой коррозионностойкой стали переменного сечения с уклоном 10 к торцу трубы и -осуществляют последующее эмалирование остальной части трубы )1) .

Недостатком этого способа является низкое качество покрытия в зоне 15 сварного шва. Это обусловлсно тем, что при сварке труб в стыке происходит вытекание расплавленного металла в зазор между свариваемыми изделиями, что приводит к образованию наплывов на внутренней поверхности труб в месте их,сварки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ сварки трубчатых элементов, д например эмалированной трубы с эмалированными фланцами, в котором соединение их друг с .другом осуществляют обычными способами свар1 И

Недостатком известного способа является низкое качество эмалевого покрытия в зоне сварного шва. Это объясняется тем, что при сварке эмалированной трубы с эмалированным фланцем возникают серьезные дефекты эмалевоГо покрытия в зоне шва и околошовной зоне, обусловленные высокими внутренними напряжениями в

Металле, возникающими при сварке изделий не одинаковой толщины; и

40 приводящие к растрескиванию и к сколам эмалевого покрытия.

Цель изобретения — повышение качества эмалевого покрьггия в зоне сварного шва.

Для достижения поставленной цели согласно способу сварки трубчатых деталей с внутренним эмалевым покры-, тием, при котором детали собирают встык и осуществляют сварку, послед- 0 нюю осуществляют на подкладке, icoторую выполняют из порошкообразной эмали химического состава эмалевого покрытия трубчатых деталей, а после сварки слой эмали в зоне сварного шва нагревают до температуры плавления эмали при одновременном вращении сваренных деталей.

На фиг.1 представлена схема свар ки по предлагаемому способу; на фиг.2 - схема нагрева после сварки.

Способ осуществляют следующим образом.

Трубу (фиг.1), на внутреннюю поверхность которой нанесен слой 2 эмалевого покрытия, устанавливают встык с патрубком 3, жестко соединенным с эмалированным фланцем 4 и имеющим на внутренней поверхности слой 5 эмалевого покрытия. Внутри трубы 1 и патрубка 3 к месту их сварки с помощью специального приспособления (не показано) прижимают слой 6 порошкообразной фритты силикатной эмали того же химсостава, что и химсостав эмалевого покрытия на трубе и патрубке. Затем сваривают их друг с другом с помощью электродуговой сварки на слое 6 порошкообразной фритты силикатной эмали кольцевым швом 7.

От тепла электрической дуги в процессе сварки происходит расплавление прилегающего ко шву части слоя

6 фритты силикатной эмали, которая, сплавляясь с эмалевым покрытием на внутренней поверхности трубы 1 и патрубка 3 после сварки, образует в зоне сварного шва кольцо 8 расплавившейся части слоя 6 фритты силикатной эмали (фиг.2). При повтор- ном нагреве зоны шва после сварки, например, токами высокой частоты с помощью кольцевого индуктора 9 (фиг,2) до температуры плавления фритты силикатной эмали происходит расплавление кольца 8 фритты силикатной эмали, расплав которой под действием центробежных сил, возникающих при вращении трубы 1 вокруг горизонтальной оси, формируется равномерным слоем и образует качественное эмалевое покрытие эоны сварного шва. !

Пример. Способ опробован в

УралНИТИ, при этом изготовлены опытные эмалированные трубы диаметром 76 мм с толщиной стенки 5 мм, длиной 4-6 м, на концах которых приварены предлагаемым способом эмалированные фланцы с патрубками диаметром 76 мм, длиной 40-150 мм.

Сварку эмалированных труб с патрубком эмалированного фланца осуществляют в следующей последовательности, 1106620

Раздельно на внутреннюю поверхность трубы и патрубка с фланцем наносят слой эмалевого покрытия толщиной 1-1,5 мм. Для покрытия используют силикатную эмаль марки 5

Э-25. Эмалированную трубу устанавливают встык с эмалированным патрубком приварного фланца. Внутри трубы и патрубка к месту их сварки с помощью специального устройства прижимают слой порошкообразной фритты силикатной эмали марки Э-25, и производят сварку трубы с патрубком с помощью электродуговой сварки на слое порошкообразной фритты силикатной эмали кольцевым швом по окружности трубы. В качестве источника питания дуги при сварке используют сварочный трансформатор

СТ-2000, сварку производят стальными электродами марки УОНИ-13-55. После сварки эмалированной трубы с эмалированным патрубком приварного фланца с помощью кольцевого индуктора осуществляют повторный нагрев зоны шва токами высокой частоты до температуры

1100-1250 С, при которой происходит расплавление эмали в зоне сварного шва внутри трубы. При этом одновременно осуществляют вращение трубы во- 30 круг горизонтальной оси с частотой

50-80 мин . Под действием центробежных сил расплав эмали формируется внутри трубы равномерным слоем и покрывает зону сварки качественным слоем эмали. 35

На эмалированных трубах, сваренных по предлагаемому способу, испытывают качество покрытия в зоне шва. При этом для сравнения результатов испытания эмалевого покрытия одно- 40 временно получены и испытаны эмалированные трубы с приварными фланцами, изготовленные по известному способу.

Качество эмалевого покрытия в зо- 45 не шва испытывают на сплошность, сопротивление удару (кгс), химическую стойкость (г/м ° час), толщину покрытия (мм), сцепление покрытия с металлом, внешний вид покрытия. 50

Сплошность покрытия проверяют электролитическим методом на дефектоскопе ЛКД-1-М, Испытание покрытия на удар проводят стандартным методом на приборе Вегнера. Химическую стой-. кость эмалевого покрытия проверяют весовым методом по потере массы покрытия при кипячении его в 207-ном ,растворе соляной кислоты в течение четырех часов. Толщину покрытия измеряют магнитным толщиномером. Сцепление покрытия с металлом определяют на металлографическом микроскопе

Neophont-21 при 100- и 500-кратном увеличении. Внешний вид покрытия определяют визуально.

Эмалевое покрытие в зоне сварного шва, полученного по предлагаемому способу, ровное, гладкое, сплошное, имеет хорошее сцепление с металлом, обладает высокой химической стойкостью в агрессивных средах (0,60,8 г/м . час). Покрытие в зоне шва, полученного по известному способу . имеет толщину и сколы в зоне сварки, не сплошное, обладает более низким сопротивлением удару (1,8-2,0 кгс) и более низкой химической стойкостью (1,2-1,8 г/м . час) .

За базовый образец может быть принят известный способ соединения эмалированной трубы с эмалированными приварными фланцами. По сравнению с ним предлагаемый способ сварки эмалированных трубчатых деталей позволяет повысить качество эмалевого покрытия в зоне сварки и всей трубы в целом за счет устранения протекания расплавленного мателла в зазор между свариваемыми изделиями и последующего расплавления и формирования эмалевого покрытия на внутренней поверхности трубы и патрубка в зоне шва центробежными силами при вращении трубы вокруг горизонтальной оси, получить в зоне шва эмалевое покрытие с такими же свойстваьпт, как и свойства покрытия на внутренней поверхности трубчатых деталей за счет сварки их на слое порошкообразной фритты силикатной эмали того же химического состава, что и химический состав покрытия трубы.

1106620

Составитель Ю. Мельцов

Техред N.Гергель Корректор С;Черни

Редактор Н. Яцола

Ф.Заказ 5705/9 краж 1037 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4