Способ сварки труб с трубной решеткой

Способ сварки труб с трубной решеткой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнапнстнческнн

Республик (i

Э (51) М. Кл.

В23К 3106

)ваудврстввнный камитет до делам иаобретений и отнрытнй

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень 47 (53) УДК 62 1.79 1» .75 (088. 8) Дата опубликования описания 26. 12.80 (I и P. И.! Утюшев

1

F (72) Авторы изобретения

В. A. Зеленин, B. А. Семенов ( о (71) Заявитель (54) СПОСОБ СВАРКИ ТРУБ С ТРУБНОЙ

РЕШЕТКОЙ

Изобретение относится к области сварки, в частности, к способам сварки плавлением труб с трубной доской, и может найти применение в энергетической, атомной, химической, судостроительной и других отраслях промышленности при изготовлении теплообменных аппаратов.

Извес тны способы св арки плав лен и ем труб с трубными решетками электродуговой сваркой, при которых для повышения рабочего сечения шва сварку выполняют плавящимся электродом (1, или с применением присадки Я . При сварке труб малых диаметров (менее 20 мм), с малой толщиной стенки — (до. 3 мм), при малой величине перемычки между отверстиями в трубной решетке (менее

6 мм) сварку, как правило, выполняют неплавящимся электродом без применения присадки (З1 . При воок(подготовки под сварку производится путем пропускания труб через отверстия в трубных решетках и установки иХ с выступом над трубной решеткой или на одном уровне с ней.

Недостатком этих способов является неравномерность глубины проплавления

5 по длине шва, так как в процессе сварки соединение разогревается от встречного теплового потока и глубина проплавления изменяется от минимальной (в начале сварки) до максимальной (в конце). Кроме того, при наличии подогрева или при увеличении погонной энергии источника тепла (с целью повышения глубины проплавления) стенка трубы расплавляется на .всю толщину и, под влиянием гравитационных сил и сил поверхностного натяжения, образуются наплавы расплавленного металла внутрь трубы.

Известен также способ сварки труб

20:c трубной решеткой, при котором трубы устанавливают в отверстие трубной решетки и выполняют сварку

Данный способ сварки по сравнению с известным позволяет получать более высо7892

3 копрочные соецинения, однако характеризуется теми же недостатками: выполненные по этому способу соединения, имеют малую глубину проплавления <т.е. малое рабочее сечение сварного шва)

S и повышенную величину наплыва расплавленного металла внутрь трубы. Эти недостатки понижают работоспособность теплообменных аппаратов.

Uem, изобретения — повышение качества сварки путем увеличения глубины проплавления и уменьшения наплыва металла шва на внутреннюю поверхность труб.

Для этого перец сваркой источник тепла располагают над торцом трубы на расстоя- s нии от ее наружной поверхности (0,20,5) толщины стенки трубы, сварку выполняют путем перемещения источника сварки по спирали и заканчивают ее на поверхности трубной решетки на расстояни и о т н ару жной пов ерхн ос ти трубы (0,2 — О, 5) толщины ее стенки.

На чертеже представлена схема пере— мещения источника сварки по данному способу.

Ось источника сварки перемещается из точки А в точку Д по траектории

АБВГД. В начале сварки ось источника сварки находится нац торцом трубы на расстоянии (0,2 — 0,5) N от ее наружного циаметра, а в конце сварки — нац телом трубной решетки, также на расстоянии (0,2 — 0,5)(P от наружного диаметра трубы. Таким образом, расстояние между точками А и Е, а также Е и Д равно (0,2 - 0,5) б

Образцы труб размером 16 Х 1,5 мм сваривают с трубными решетками гопшиной 40 мм при величине перемычки между отверстиями в трубной решетке

4,5 мм, Сварку произвоцят,электрической цугой в среде аргона, с использованием автомата АГ6-32М, снабженного специ альным приспособлением, позволяющим перемешать электрод по радиусу

45 во время сварки. В начале сварки ось электрода (прутковый вольфрам ци аметром 3 мм, заточенный на угол 30 ) устанавливают над торцом трубы на расстоянии 0,3 мм (1 вариант) и 0,75 мм (2 вариант) от наружной поверхности трубы. Таким образом, расстояние от оси трубы цо оси электроца составляет соответственно 15,4 и 14,5 мм. Сварку производят по режиму: сила сварочного

55 тока — 80 А, напряжение на цуге — 9 В, время одного оборота алектроца 16 с.

Электрод вращают вокруг оси трубы при оцновременпом радиальном перемеше-, 59 ф нии его от центра со скоростью О, 18 и 0,48 мм/с (соответственно в 1 и 2 вариантах), т.е. по спирали. После выполнения одного оборота сварочной дуги вокруг оси трубы включают сварочный ток и из образцов изготавливают рациальные . шлифы по четырем плоскостям.

На шлифах замеряют глубину проплавления и величину наплыва внутрь трубы.

Глубина проплавления составляет

1,2 — 1,4 мм в первом варианте и 1,3—

l,6 мм во втором варианте. Величина наплыва на протяжении 0,2 периметра не превышает О, 1 мм. При сварке по йзвестному способу глубина проплавления колеблется от 0,6 до 1,6 мм, максимальная величина наплыва на 0,3 длины шва составляет 0,35 мм.

Таким образом, в результатe применения предлагаемого способа минимальная глубина проплавления увеличивается в цва раза, величина наплыва уменьшается в 3,5 раза, отклонение от среднего значения глубины проплавления уменьшается в 3 раза.

Формула изобретения

Способ сварки труб с трубной решеткой, при котором трубы устанавливают в отверстия трубной решетки и выполняют сварку, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем увеличения глубины проплавления и уменьшения наплыва металла шва на внутреннюю поверхность труб, перец сваркой источник тепла располагают над торцом трубы на расстоянии от ее наружной поверхности (0,2-0,5) толщины стены трубы, сварку вьгполняют путем перемещения источника сварки по спирали и заканчивают ее на поверхности трубной решетки на расстоянии от наружной поверхности трубы (0,2-0,5) толщины ее стенки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

% 1350151, кл. В 3 g, 1972.

2. Па тен r Великобр и т ани и № 1302371, кл. В 3 К, 1972.

3. Патент Японии № 50-28879, 19 75., 4. Авторское свидетельство СССР № 554978, кл. В 23 К 33/00, 30.0 1. 76.

789259

Составитель В. Томбулатов

Редактор П. Коссей Техред ЕГаврилешко : Корректор Г. Решетник

Заказ 89З8/1 1 Тираж 1 160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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