Способ сварки изделий

Способ сварки изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при сварке изделий, в частности при обеспечении герметичности сварных соединений и защиты их от коррозии стеклоэмалями. Способ может найти широкое применение в машиностроении, химической и пищевой промышленности, в том числе при изготовлении блоков гидросистем , химической аппаратуры, трубопроводов . Сущность изобретения: производят подготовку рамок под сварку, исключающую их сквозной прогар, размещают на неГ провариваемой части кромок элементы защитного покрытия. Собирают и сваривают стык с образованием монолитного защитного покрытия, отделяющего внутреннюю полость изделий от шва. При подготовке кромок в их непровариваемой части в зоне, где снижаемая температура нагрева при сварке соответствует температуре оплавления элементов покрытия, выполняют ответные друг другу пазы. Элементы защитного покрытия размещают в указанных пазах. В качестве элементов защитного покрытия используют стеклоэмалевый шликер. При сварке тепловое воздействие процесса оплавляет стеклоэмалевый шликер в сопрягаемых пазах, образуя стеклоэмалевое покрытие в заданном обьеме, защищающее корневую часть шва от коррозии и обеспечивающее герметичность сварному соединению. Это в свою очередь исключает ограничение обработки (сборки и сварки) крупногабаритных изделий и расширяет номенклатуру изделий и технологические возможности процесса, обеспечивая сварку изделий из металла практически любой толщины. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. со Ё xj О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 о ф

О (1 (21) 4735677/08 (22) 07.09.89 (46) 30.09,92, Бюл, ¹ 36 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский технологический институт строительного, дорожного и коммунального машиностроения (72) Ю.Н.Лебединский, Ф.И,Чаплыгин, Н.П,Ильенко и А,Б.Данилевский (56) Сварка в машиностроении. M. Машиностроение, Т,З, 1978, с.157 — 159.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1479249, кл, В 23 К 31/08, 1987. (54) СПОСОБ СВАРКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Использование; при сварке изделий, в частности при обеспечении герметичности сварных соединений и защиты их от коррозии стеклоэмалями. Способ может найти широкое применение в машиностроении, химической и пищевой промышленности, в том числе при изготовлении блоков гидросистем, химической аппаратуры, трубопроводов. Сущность изобретения: производят подготовку рамок под сварку, исключающую их сквозной прогар, размещают на неИзобретение относится к сварке изделий, в частности к обеспечению герметичности сварных соединений и защиты их от коррозии стеклоэмалями. Способ может найти широкое применение в машиностроении, химической и пищевой промышленности, в том числе при изготовлении блоков гидросистем, химической аппаратуры, трубопроводов и т.п.. Ы, 1764906 Al (51) s В 23 К 31/00//B 23 К 101:06 провариваемой части кромок элементы защитного покрытия. Собирают и сваривают стык с образованием монолитного защитного покрытия, отделяющего внутреннюю полость изделий от шва, При подготовке кромок в их непровариваемой части в зоне, где снижаемая температура нагрева при сварке соответствует температуре оплавления элементов покрытия, выполняют ответные друг другу пазы. Элементы защитного покрытия размещают в указанных пазах, В качестве элементов защитного покрь|тия используют стеклоэмалевый шликер. При сварке тепловое воздействие процесса сплавляет стеклоэмалевый шликер в сопрягаемых пазах, образуя стеклоэмалевое покрытие в заданном объеме, защищающее корневую часть шва от коррозии и обеспечивающее герметичность сварному соединению. Это в свою очередь исключает ограничение обработки (сборки и сварки) крупногабаритных изделий и расширяет номенклатуру изделий и технологические возможности процесса, обеспечивая сварку изделий из металла практически любой толщины, 1 з,п.ф-лы, 3 ил.

Известно, что герметичность сварных соединений стараются обеспечить соблюдением технологии сварки, подбором соответствующих сварочных материалов и т.д. Однако получение герметичных и коррозионно-стойких сварных соединений такими способами осложнено наличием влаги и загрязнений на свариваемых кромках, адсорбцией газов на поверхности и в

1764906 микрополостях металла, появлением дефектов cBBpHblx швов трещин, пор и т,п.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ сварки труб с внутренним эмалевым покрытием, 5 и редусмэтривающий повышение качества защиты эмалевого покрытия за счет замкового соединения эмалированных торцов труб, нагрева их до температуры оплавления (сплавления) эмали с последующей У- 10 образной кольцевой сваркой торцов труб, предварительно стянутых с помощью наружного центратора.

Однако этот способ имеет следующие недостатки: 15 узко специфическое применение, в основном для труб, в связи с необходимостью утолщения (ссаживания) наружного диаметра труб для выполнения фаски под сварочный шов; 20 необходимость торцового сжатия стыков труб и предварительного их прогрева до оплавления {сплавления) эмали на торцах труб; трудность проверки качества оплавле- 25 ния (сплавления) эмали на торцах труб.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей сварки для герметизации и защиты от коррозии сварных соединений изделий из любых ме- 30 таллов, поддающихся сварке, (в том числе, с высокотемпературными покрытиями) практически неограниченных размеров.

Это достигается тем, что при способе свар и изделий, преимущественно замк- 35 нутых кольцевыми швами, при котором производят подготовку рамок под сварку, исключающую их сквозной прбгар, размещают нэ непровариваемой части кромок элементы защитного покрытия, Затем со- 40 бирают и сваривают стык с образованием монолитного защитного покрытия, отделяющего внутреннюю полость изделий от шва.

При подготовке кромок в их непровари- 45 ваемой части в зоне, где ожидаемая температура нагрева при сварке соответствует температуре оплавления элементов покрытия, выполняют ответные друг другу пазы, а элементы защитного покрытия размещают 50 в указанных пазах, причем в качестве элементов защитного покрытия используют стеклоэмалевый шликер.

При сварке тепловое воздействие процесса оплавляет стеклоэмалевый шликер в 55 сопрягаемых пазах, образуя--стеклоэмалевое покрытие в заданном объеме, защищающее корневую часть шва от коррозии и обеспечивающее герметичность сварному соединению, Это в свою очередь исключает ограничение обработки (сборки и сварки) крупногабаритных изделий и расширяет номенклатуру изделий и технологические возможности процесса, обеспечивая сварку изделий из металла практически любой толщины.

На фиг.1 дано соединение толстостенных деталей до сварки; на фиг.2 — то же, после сварки; на фиг.3 — соединение тонкостенных деталей после сварки.

Способ осуществляют следующим образом, Перед сборкой на свариваемых кромках (фиг.1,2 — толстостенные, фиг.3— тонкостенные) деталей 1,2 выполняют технологические сопрягаемые пазы 3, образующие при соединении деталей полости с поперечным сечением, например, в виде круга (фиг.1,2,3), прямоугольника (не показано), ромба или другой технологически приемлемой формы, Перед сборкой пазы заполняют стеклоэмалевым шликером, после высыхания шликера его избыток удаляют, Собирают свариваемые кромки деталей

1,2, сопрягая пазы 3, заполненные стеклоэмалевым шликером (фиг.1), и сваривают (фиг.2,3) их, При сварке шва 5 (фиг.2,3) тепловое воздействие процесса оплавляет шликер 4 в объеме полости между пазами 3, образуется стеклоэмалевое покрытие 6, защищающее корневую часть шва от коррозии и обеспечивающее герметичность сварного соединения. При этом форма и размеры сечения пазов, как и расстояние от оси образуемой им полости до корня свариваемого шва, выбираются (расчетным или экспериментальным способами) таким образом, чтобы температура и продолжительность нагрева шликера заданного химического состава, достигаемые при сварке шва, обеспечивали оплавление шликера в объеме паза.

Заявляемый способ был реализован при сварке как толсто-, так и тонкостенных изделий.

Пример 1. При изготовлении, например, толстостенного цилиндра из стали марки Ст.3пс (фиг,1,2) с толщиной стенки 20 мм с У-образной разделкой под шов обеих кромок с притуплением 12 мм, выполнялся технологический паз радиусом 4 мм

{расстояние от центра паза до наружной поверхности цилиндра, определенное экспериментальным путем, составляло 14 мм), который заполнялся шликером грунтовой эмали 3132. После высыхания шликера и удаления его избытка производилась сборка на прихватках и автоматическая сварка соединения проволокой марки Св-08Г2С диаметром 3 мм под слоем флюса марки АН348А в режиме: ток сварки 400А, напряжение дуги 27 В, скорость сварки 37

1764906

Ф02. 2 м/ч. Герметичность сварного соединения проверялась на специальном стенде путем подачи масла во внутреннюю полость цилиндра, закрытую с торцов фланцами, под давлением 25 МПа. При визуальном осмотре просачивания масла через сварной шов не обнаружено. Был изготовлен шлиф поперечного сечения соединения. Металлографические исследования шлифа на микроскопе МИМ-8 подтвердили сплошность эмалевого покрытия в объеме полости между сопрягаемыми пазами сварного соединения.

Пример 2. При изготовлении цилиндра из стали марки 08сп толщиной 1,2 мм на отбортованных кромках выполнялись (штамповкой) технологические пазы радиусом 2 мм (расстояние от центра пазов до наружной поверхности отбортованных кромок, определенное экспериментальным путем, составило 5 мм), которые заполнялись стеклоэмалевым шликером, указанным в примере 1. После высыхания шликера и сборки кромок в специальном приспособлении производилась полуавтоматическая сварка в углекислом газе проволокой марки

Св-08Г2С диаметром 0,8 мм в режиме: ток сварки 100 А, напряжение дуги 19 В. Испытания, аналогичные описанным в примере

1, подтвердили надежность эмалевого покрытия корневой части соединения.

Использование изобретения позволяет обеспечить герметичность и коррозионную защиту сварных соединений практически во всем диапазоне толщин металла, применя5 емых при изготовлении аппаратуры и изделий, требующих герметизации и защиты от коррозии корневой части шва.

Формула изобретения

10 1. Способ сварки изделий, преимущественно замкнутых кольцевыми швами, при котором производят подготовку кромок под сварку, исключающую их сквозной провар, размещают на непровариваемой части кро15 мок элементы защитного покрытия, собирают и сваривают стык с образованием монолитного защитного покрытия, отделяющего внутреннюю полость изделия от шва, отличающийся тем, что, с целью

20 повышения надежности защиты шва, при подготовке кромок в их непровариваемой части в зоне, где ожидаемая температура нагрева при сварке соответствует температуре оплавления элементов покрытия, вы25 полняют ответные друг другу пазы, а элементы защитного покрытия размещают в указанных пазах.

2. Способ по п.1, от л и ч а ю шийся тем, что в качестве элементов защитного

30 покрытия используют стеклоэмалевый шликер.

1764906

Составитель Ю. Лебединский %"

Редактор Т. Горячева . Техред М,Моргентал Корректор Л. Ливринц

Заказ 3340 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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