Способ нагрева концов цилиндров большого диаметра

Способ нагрева концов цилиндров большого диаметра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нагреву крупногабаритных металлических изделий, а именно к способам нагрева концов цилиндров большого диаметра, главным образом под сварку, наплавку, термообработку и другие технологические операции, и может быть использовано в тяжелом и других отраслях машиностроения при изготовлении и ремонте крупногабаритных конструкций. Цель изобретения - повышение равномерности распределения температуры по нагреваемому объему. С торца нагреваемой заготовки 1 устанавливают торцевой нагреватель 2, на боковой поверхности - боковой кольцевой нагреватель 3. Нагреватель 3 устанавливают на расстоянии от торца заготовки 1, равном 0,3-0,5 ее радиуса. Мощность нагревателя 2 назначают равной 0,3-0,4 мощности нагревателя 3. 1 табл. 1 ил. у fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4733488/27 (22) 29.08.89 (46) 15.09.91. Бюл. ЬЬ 34 (71) Производственное объединение "Уралмаш . (72) В. И; Панов, 3. И. Фридкис, С. M. Писаренко и А. Ф. Трусов (53) 621.791.75.016(088.8) (56) Сварочное производство hh 3, 1982, с, 12-22.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 457741, кл. С 21 О 1/42, 1972. (54) СПОСОБ НАГРЕВА КОНЦОВ ЦИЛИНДРОВ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА (57) Изобретение относится к нагреву крупногабаритных металлических изделий, а именно к способам нагрева концов цилиндИзобретение касается нагрева крупногабаритных металлических иэделий, а именно способов нагрева концов цилиндров большого диаметра, главным образом под сварку, наплавку, термообработку и другие технологические операции, и может быть использовано в тяжелом и других отраслях машиностроения при изготовлении и ремонте крупногабаритных конструкций.

Цель изобретения — повышение равномерности распределения температуры по нагреваемому объему конца.

На чертеже представлена схема реализации способа при одновременном нагреве под сварку концов двух стержней, Способ осуществляется следующим образом.

Каждую иэ двух заготовок с подготовленными разделками 1 нагревают одновре Ы3. 1676773 А1 (si)s В 23 К 31/00//В 23 К 101:06 ров большого диаметра, главным образом под сварку, наплавку, термообработку и другие технологические операции, и может быть использовано в тяжелом и других отраслях:машиностроения при изготовлении и ремонте крупногабаритных конструкций.

Цель изобретения — повышение равномерности распределения температуры по нагреваемому объему, С торца нагреваемой заготовки 1 устанавливают торцевой нагреватель 2, на боковой поверхйости — боковой кольцевой нагреватель 3. Нагреватель 3 устанавливают на расстоянии от торца заготовки 1, равном 0,3-0,5 ее радиуса.

Мощность нагревателя 2 назначают равной

0,3-0,4 мощности нагревателя 3. 1 табл.

1 ил. меййо двумя источниками тепла, в осевом и радиальном направлении — с торца нагревателем 2 и с боковой поверхности кольцевым нагревателем 3, который устанавливают на расстоянии 0,3-0,5 радиуса заготовки. Тепло, распространяемое нагревателем 3, постепенно рассеивается в толще металла.

Тепловой лоток от торцевого нагревателя 2 суммируется с тепловым потоком бокового нагревателя 3, в реэульТате чего достигается равномерный нагрев свариваемых поверхностей и прилегающих к ним участков.

Для достижения равномерного нагрева свариваемых заготовок при эффективном использовании источников тепла, был проведен ряд экспериментов, в результате которых была. получена зависимость между моЩностями наружного(радиального) и торцевого (осевого) нагревательных средств и

1676773 сти заготовок были установлены кольцевые горелки мощностью 14 кВт каждая, т.е. 0,35 от мощности торцевой горелки. Кольцевые горелки установили на расстоянии 300 мм от

5 верхней кромки разделки, т,е. на расстоянии, равном 0,4 радиуса заготовок. Нагрев заготовок до заданной температуры 140150 С был осуществлен за 3 ч, после чего заготовки состыковали и начали их сварку, 10 В процессе сварки осуществляли непрерывный сопутствующий подогрев кольцевыми горелками. Контроль в процессе сварки с помощью. приборов, работающих на принципе эффекта акустической эмиссии, пока15 зал отсутствие трещин -в металле сварного соединения. Послесварочный контроль с помощью УЗ.К также показал отсутствие трещин. Применение данного способа нагрева позволяет сократить время нагрева

20 заготовок в 8 раз и значительно снизить энергоемкость процесса нагрева.

Формула изобретения

Способ нагрева концов цилиндров большого диаметра. преимущественно под

25 сварку, при котором со стороны торца цилиндра устанавливают торцевой нагреватель, а со стороны боковой йоверхности— боковой нагреватель и производят одновременный нагрев конца цилиндра с торцевой

30 и боковой поверхностей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения равномерности распределения температуры по нагреваемому обьему, боковой нагреватель устанавливают от торца на расстоянии 0,335 0,5 радиуса цилиндра, а мощность торцевого нагревателя назначают равнои 0,3-0,4 мощности бокового нагревателя. расположением наружного кольцевого нагревателя Относительно края разделки. Эксперименты проводились на макетах, аналогичных натурным заготовкам. Температура измерялась термопарами контактного типа на поверхности, внутри изделия путем приварки термопар конденсаторной сваркой в специальные засверлавки — каналы на глубину 100 мм. Данные приведены в таблице.

Таким образом, меняя положение бокового нагревателя относительно торца и варьируя его мощность, былй найдены оптимэльные условия, при которых осуществляется равномерный нагрев перед сваркой массивной цилиндрической заготовки за максимально короткое время и с минимальными затратами энергии. Такими условиями являются назначения мощности торцевого нагревателя 0,3 — 0,4 от мощности бокового нагревателя и расположении последнего от торца на расстоянии 0,3 — 0,5 радиуса нагреваемого цилиндра, Пример . Выполняли предварительный нагрев перед сваркой двух заготовок колонны пресса усилием 30 тыс. тс (30 кН), Диаметр каждой заготовки 1500 мм, длина

1100 мм, масса 50 тн, материал — сталь 20

ХГМ. Заготовки имели фаски с криволинейНЫМ СКОСОМ.

HarpeB осуществляли раздельно для каждой заготовки, причем обе заготовки нагревали одновременно, Со стороны торца заготовки были установлены плоские горелки специальной формы, которые позволили нагревать всю поверхность разделки, мощность горелок 40 кВт, На боковой поверхноМощность наружного (радиального) нагревателя по отношению к мощности то евого источника тепла

60 .

Менее 0,3

0,3-0,4

Более 0,4

Менее 0,3

0,3-0,4

Более 0,4

Менее 0,3

0,3-0,4

Более 0,4

Менее 0,3

То же

0,3-0,5

То же и

Более 0,5

То же

Расстояние от кромки разделки до бокового нагревателя (R цилиндра) Перепад температур на поверхности разделки и прилегающих к ней участков, С

1676773

Составитель Л.Назарова

Редактор М.Бокарева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 3069 Тирэж 492 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Пройзводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101