Способ сварки давлением

Способ сварки давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(1 1) 7438!

ОП И4Г Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.04.78 (21) 2596946/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл з

В 23К 19(00

В 23К 13(00

В 21С 37/12

Гасударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (53) УДК 621.791.66 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30,06.80 (72) Авторы изобретения А. И. Целиков, Н. И. Крылов, В. А. Вердеревский, М. А. Сидоркевич, В. М. Ванинский, В. А. Иванов, Н. А. Грум-Гржимайло и Л. А. Епихин (71) Заявитель (54) СПОСОБ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к сварке давлением и наиболее эффективно может быть использовано при изготовлении тонкостенных спиральношовных труб с использованием нагрева токами высокой частоты. 5

Известен способ изготовления спиральношовных труб, при котором у полосы обрезают кромки, затем правят и образуют скосы на кромках. В формовочном устройстве роликами формуют ленту по спирали в труб- 10 ную заготовку и сведенные встык кромки сваривают токами высокой частоты 1).

Недостатком известного способа является ненадежность сварного шва из-за того, что при сварке таким способом получается со- 15 единение, неравнопрочное с основным металлом трубы, так как в месте соединения кромок на внутренней и внешней поверхностях трубы образуется грат, который является как концентратором напряжений, так 20 и очагом коррозии, что значительно снижает прочностные характеристики стыка по сравнению с прочностью основного металла, а также из-за трудности создания стабильного усилия осадки. 25

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ сварки давлением кромок спиральношовных труб с нагревом токами высокой частоты, при котором свариваемые кромки собирают с перекрытием (2).

Недостатками известного способа являются низкое качество изготавливаемых труб вследствие «размазывания» грата по поверхности трубы и невысокая прочность шва из-за образования концентраторов напряжений, так как при сварке труб этим способом выдавливаемый грат располагается по поверхности трубы, создавая очаги коррозии. Снять такой грат возможно только с частью основного металла, что приводит к ослаблению сечения трубы.

Для получения равнопрочного соединения необходимым условием является отсутствие грата в сварном шве. При сварке труб известным способом возможно образование концентраторов напряжений в зоне шва у поверхности трубы вследствие неполностью выдавленного грата. При устранении этого дефекта неизбежно происходит ослабление шва.

Целью изобретения является улучшение качества и прочностных характеристик готовой трубы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе сварки давлением, при котором свариваемые кромки собирают с перекрытием, на свариваемых кромках предварительно выполняют утолщения. 743813

Таким образом, в месте образования перекрытия толщина каждой кромки полосы больше толщины основного металла, что способствует образованию утолщенного нахлесточпого соединения и в конечном итоге 5 качественного сварного соединения, равнопрочного с основным металлом.

На фиг. 1 изображена схема процесса изготовления спиральношовной трубы; на фиг. 2 — разрез А — Л на фиг. 1; на фиг. 10

3 — 6 — последовательность технологических операций подготовки сварки кромок.

Из рулона 1 полосу 2 разматывают, правят в правильной машине 3, а затем специальной системой валков 4 утолщают кром- 15 ки полосы, придавая им определенную форму. Далее подающей машиной 5 полосу 2 с утолщенными кромками б заталкивают в формовочное устройство 7, в котором полоса 2 формуется в трубную заготовку 8. 20

Утолщенные кромки б полосы 2, предварительно нагретые токами высокой частоты до температуры сварки с помощью подводящих электроэнергию контактов 9, накладываются друг на друга с перекрытием и сдавливаются шовообжимными роликами

10, образуя сварное соединение. Выходящая из формовочного устройства 7 труба 11 имеет сварной шов 12, равнопрочный с основным металлом. 30

На фиг. 2 показаны полоса 2, из которой сваривают трубу 11, утолщение кромок б после деформации их в шовообжимных роликах 10 и выдавленный из зоны стыка грат 13. gf

На фиг. 3 — б показаны полосы 2, из которых изготавливают трубу, утолщения 6 кромок после их деформации в специальной системе валков, сварной шов 12, равнопрочный с основным металлом. 40

Сущность предложенного способа заключается в том, что при деформации собранных с перекрытием и предварительно нагретых токами высокой частоты кромок полосы в шовообжимных роликах выдавли- 4ваемый из стыка грат располагается не на поверхности трубы, а на предварительно выполненных на концах кромок утолщениях. Таким образом, прочность стыка, определяемая его полезным сечением, за счет утолщения кромок получается большей, чем прочность тела трубы.

Предложенный способ также позволяет получить трубу без грата и усиления зоны шва, в этом случае грат весьма просто может быть удален механически путем воздействия режущего инструмента на материал утолщения, что позволит, во-первых, использовать меньшее усилие резания, чем при воздействии инструмента непосредственно на грат, а во-вторых, сохранить рабочее сечение таким же равнопрочным, как и основное сечение стенки трубы.

Пример конкретного выполнения способа.

При изготовлении труб Ы 325 из полосы толщиной 4 мм на кромках полосы перед ее нагревом токами высокой частоты и задачей в формовочное устройство делают утолщения высотой б мм и протяженностью в поперечном сечении полосы 5 мм, после чего их собирают с перекрытием и сдавливают шовообжимными роликами, образуя сварной шов, при этом выдавленный грат располагается выше основного металла на предварительно выполненном утолщении с обеих сторон шва.

Предложенный способ повышает надежность сварного шва спиральношовных труб и, таким образом, прочностные характеристики труб, а также обеспечивает высокое качество сварного соединения.

Использование изобретения позволит получить экономический эффект свыше

1,5 млн. руб, Формула изобретения

Способ сварки давлением, преимущественно кромок спиральношовных труб с нагревом токами высокой частоты, прн котором свариваемые кромки собирают с перекрытием, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества и прочностных свойств сварного шва, на свариваемых кромках предварительно выполняют утолщения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3601570, кл, 219 — 62, 1971.

2. Патент США № 2873353, кл. 219 — 62, 1953.

743813

Puz. Р

Рг г 4 фиг 5

Редактор T. Морозова

Заказ 1018/7 Изд. № 345 Тираж 1160 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Э. Ветрова

Техред Л. Куклина

Корректоры: Л. Слепая и Л. Орлова