Способ сварки нерадиальных патрубков с обечайкой

Способ сварки нерадиальных патрубков с обечайкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области сварки, касается способов сварки нерадиальных патрубков с обечайкой и может найти применение в энергетическом и химическом машиностроении. Изобретение позволяет повысить производительность труда и качество: сварного 86 соединения патрубков с обечайкой сосуда высокого давления. Сборку, содержащую обечайку 1, патрубки 3 и . копиры 6, укладывают на роликоопоры одна ,из которых снабжена программатором , а другая многоскоростным приводом . Смещают дентр масс указанной сборки к оси патрубков 3 при помощи противовеса 11. Вводят, сварочный автомат 9 в упругое взаимодействие с поверхностью 7 копира 6, Скорость вращения привода обеспечивает постоянство скорости движения пламени дуги вдоль периметра разделки 4. Сварочньй автомат 9, с учетом воздействий со е стороны датчика, обеспечивает положение электрода на гипотенузе угла: (/) Между кромкой патрубка 3 и поверхноС стью обечайки 1, а также в месте нахождения очередного валика шва. 3 ил. ///////////////////////// .1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Ai (51) 4 В 23 К 31/06, 33/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3950967/25-27 (22) 02.07.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (72) А.Г.Зраковский, В.В.Новиков, О.З.Гатаулин, Е.А,Милявский и А.С,Евтушенко, (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1138282, кл. В 23 К 33/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1074687, кл. В 23 К 31/06, 1982. (54) СПОСОБ СВАРКИ НЕР ЯИАЛЬНЫХ ПАТРУБКОВ С ОБЕЧАЙКОЙ (57) Изобретение относится к области сварки, касается способов сварки нерадиальных патрубков с обечайкой и может найти применение в энергетическом и химическом машиностроении. Изобретение позволяет повысить производительность труда и качество: сварного

J3 соединения патрубков с обечайкой сосуда высокого давления. Сборку, содержащую обечайку 1, патрубки 3 и копиры 6, укладывают на роликоопоры одна,из которых снабжена программатором, а другая многоскоростным приводом. Смещают центр масс указанной сборки к оси патрубков 3 при помощи противовеса 11 ° Вводят сварочный автомат 9 в упругое взаимодействие с поверхностью 7 копира 6. Скорость вращения привода обеспечивает постоянство скорости движения пламени дуги вдоль периметра разделки 4. Сварочный автомат 9, с учетом воздействий со стороны датчика, обеспечивает положение электрода на гипотенузе угла между кромкой патрубка 3 и поверхностью обечайки 1, а также в месте нахождения очередного валика шва. 3 ил.

1271697 (3) (1) и

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при сварке нерадиальных патрубков с обечайкой сосудов высокого давления объектов энергетического, химического и других 5 видов машиностроения.

Цель изобретения заключается в повышении производительности при выполнении узла соединения нерадиального патрубка с обечайкой и улучшении 10 качества сварного соединения.

На фиг.1 показаначасть стендадля сварки одного иэ нерадиальных патрубков с обечайкой; на фиг,2 — вид А на фиг. 1 с частичным разрезом; на фиг, 3 15 узел I на фиг.1.

К обечайке 1 швом 2 присоединен патрубак 3 с разделкой кромки 4. К другому торцу патрубка 3 при помощи

«приварки хомутов 5 присоединен техно- 20 логический копир 6, поверхность 7 которого выполнена эквидистантной наружной поверхности абечайки 1 в месте соединения с ней патрубка 3 и взаимодействует с водилам 8 сварочного автомата 9 со сварочной головкой

10. На абечайке 1 со стороны оси патрубка 3 установлен противовес 11.

Копир 6 кольцевой канавки 12 опирается на роликоопоры 13 и 14, первая ЗО из которых снабжена программатором

15 линейной скорости вращения ролика

16 от привода 17, установленного на роликоопоре 14. Сварочный автомат снабжен датчиком l8 отклоняющей электрод 19 системы. Еще две роликаопоры расположены с другой стороны обечайка на которые опирается второй патрубок или же ось, укрепленная соосно патрубку 3 на обечайке 1 (указанные эле- 4О .менты не указаны и не обозначены).

Разделку кромки 4 патрубка 3 выпалня«от на станке с ЧПУ по управляющим программам, при этом угол .. между касательной к обечайке и кромкой на образуницей патрубка максимальной длины определяют из соотношения

e+(R -t)

55".>М» a«.csin — — — —, « где е — смещение осей патрубка абечайки;

R — наружный радиус обечайки;

R — наружный радиус патрубка; г — толщина стенки патрубка, а угол р между касательной к обечайке и перпендикуляром к оси обечайки на образующей патрубка минимальной длины определяют иэ соот««а«««ения

1 е--(К - )

=агс s in — --- — --. (2)

К, На обечайке 1 выполняют саосное оси патрубка 3 отверстие (не обозначено), через которое центрируют патрубки относительно его оси на продолжении ее внутри обечайки, после чего патрубок приваривак«т к обечайке швом

2. Поверхность 7 копира 6 обрабатывают также на станке с ЧПУ радиусом, равным наружному радиусу обечайки, проведенным из оси обечайки, параллельной оси патрубка. Кольцевую канавку 12 выполняют на токарном станке.

При изготовлении заготовки патрубка

3 и капира б делают метки, которые используются при соединении копира с патрубком для обеспечения их соосности и эквидистантности поверхности

7 наружной поверхности обечайки i в месте нахождения патрубка 3. Соединение копира б с патрубком 3 осуществляют путем приварки хомутов 5 к их внутренним поверхностям, В случае наличия с другой стороны абечайки второго патрубка, соасного первому,. повторяют указанный цикл работ для этого патрубка. Если надобность во втором патрубке отсутствует, та с другой стороны обечайки соосно патрубку 3 приваривают ось (не показана}. Полученную сборку укладывают на раликоопоры 13 и 14, а также еще на две роликоопоры (не показаны).

При помощи противо«зеса 11 смещают центр масс обечайки в совокупности с противовесом на ось патрубка 3.

Затем согласно заданной скорости сварки и соотношения

Vсв

V вр

ie-Rв.совР! sinIP

1+

Нг (E.-R „соsy) г

f. 2.

I где «« — текущий угол наворота патрубка, вводят программу вращения ролика 16 на роликоопоре 14 под воздействием привода 17 в программатор 15 на роликоапоре 13. Вадино 8 сварочного автомата 9 «звадят в контакт с поверхностью 7 копира 6. Устанавливают электрод 19 в положение начала сварки. Датчик 18 вводят в соприкосновение с наружной поверхностью обечайки, (одна иэ кромок соединения). В сварочный автомат вводят программу пере мещения сварочной ".îëîâêè !0 с элект

1271697 родом 19 в пределах разделки кромки

4. Эта программа с учетом воздействий со стороны датчика 18 обеспечивает нахождение электрода 19 на гипотенузе угла между поверхностью обечайки и кромкой патрубка 3, а также последовательность и количество валиков шва в ряду и последовательность перехода с одного ряда валиков шва на другой до полного заполнения разделки кромки t0

4 наплавленным металлом. Включают привод 17. При этом ролик 16 вращается с линейной скоростью согласно соотношению (3), за счет сил трения вращение ролика 16 передается копиру 15

6, авместе с ним патрубку Зи обечайке 1 с противовесом 11, вращение копира 6 передается ролику роликоопоры

13, в результате чего в программатор постоянно вводится сигнал угла пово- 20 рота патрубка 3, в соответствии с которым корректируется скорость вращения ролика 16. Водило 8, взаимодействуя с поверхностью 7 копира 6, перемещают по направляющим сварочный 25 автомат 9, удерживая электрод 19 в пределах разделки кромки 4. Датчик

18, взаимодействуя с поверхностью обечайки 1, удерживает электрод 19 в пределах гипотенузы угла между 30 кромкой патрубка 3 и поверхностью обечайки !. Таким образом, до зажи,гания дуги конец электрода 19 постоянно находится в месте производства первого валика в первом ряду шва и равномерно перемещается вдоль этого положения. При включении сварочной дуги начинается плавление электрода, расплавленный металл образует первый валик в первом ряду шва. Как только кончается один оборот, по сигналу от датчика угла поворота дуга выключается, а сварочный автомат по заданной программе переводит сварочную головку

-с электродом 19 в положение для нала- 5 жения второго валика шва, после чего дуга вновь включается. Такие действия повторяются до заполнения первого ряда валиков шва. После этого сварочный автомат переводит электрод в положение для выполнения второго ряда валиков и т.д. до полного заполнения разделки кромки 4 направляемым металлом.

Далее производят контроль выполнения требований к качеству сварного соединения, а внутреннюю поверхность после снятия сборки со стенда и противовеса 11 с обечайки обрабатывают на расточном станке, в результате чего копир 6 отделяется от патрубка

3, снимается шов 2 и отверстие в обечайке 1 (не обозначено) обрабатывается до диаметра, равного внутреннему диаметру патрубка.

В таком состоянии изделие (обечайка с патубком) считается готовым.

В случае приварки двух соосных друг другу патрубков с обеих сторон обечайки перечисленные операции осуществляются параллельно и на втором соединении. Если в данном случае приваривают патрубки разного диаметра, то в соотношение (3) подставляются только значения, относящиеся к патрубку большего диаметра.

При использовании способа обрабатывается только сопрягаемая с обечайкой кромка патрубка, что в значительной степени сокращает время на подготовительные работы к сварке и время использования уникального оборудования, Копир в данном случае является элементом многоразового использования и время на его изготовление практически влияет на производительность труда и меньшей степени по сравнению с временем на разделку кромок отверстия в известном способе.

В способе траектории перемещения пламени дуги обеспечивается элементами программного управления сварочного автомата, программатора на одной из роликоопор и поверхностью на свободном конце копира. Данное обстоятельство в значительной степени снижает трудоемкость процессов составления программ работы оборудования и его настройки, которая также влияет на продолжительность подготовительных работ, Формула изобретения

Способ сварки нерадиальных патрубков с обечайкой, при котором выполняют разделку кромки патрубка с обеспечениемпостоянства угламежду согрягаемыми поверхностями патрубка и обечайки, патрубок устанавливают на обечайку по, оси, параллельной радиальной оси обе-. чайки и смещенной относительно нее, закрепляют и осуществляют сварку приперемещении сварочной головки относительно продольной оси патрубка, о т л и " ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения производительности и каче1271697 где Ч, R

R

2 е —,з

>)k

Bud >

Фиа Я

Составитель З.Хаустова

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Редактор Г.Гербер

Заказ 6284/16 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ства сварного соединения, в процессе сварки обечайку вращают относительно продольной оси со скоростью V„, которую определяют из соотношенйя чсе

Вр максимально допустимая скорость сварки; наружный радиус обечайки; наружный радиус патрубка; смещение осей патрубка и обечайки; текущий угол поворота патрубка,