CS253976B1

CS253976B1 - Method of welding on the saddle in the fittings body

Info

Publication number: CS253976B1
Application number: CS851328A
Authority: CS
Inventors: Jan Hapl
Original assignee: Jan Hapl
Priority date: 1985-02-25
Filing date: 1985-02-25
Publication date: 1987-12-17
Also published as: CS132885A1

Abstract

Účelem řešení je přivařit sedlo s předem navařenou a opracovanou sedlovou plochou do tělesa armatury s minimálním tepejným ovlivněním okolí svarového spoje. Řešení se týká způsobu přivaření sedlového kroužku do tělesa armatury v obtížně přístupných místech elektronovým paprskem, a to jak čelním obvodovým svarem, tak i v případě potřeby vnitřním obvodovým svarem po vychýlení elektronového paprsku.The purpose of the solution is to weld the saddle with pre-welded and machined saddle flat into the valve body with minimal Warmly affecting the surrounding of the welded joint. The invention relates to a method of welding seat ring into valve body v difficult to access electronically beam, both the front circumferential weld, as well as internal if needed circumferential weld after electron deflection beam.

Description

Vynález se týká způsobu navařování sedla do tělesa armatury, zejména pro jaderné elektrárny, elektronovým paprskem.The invention relates to a method of welding a seat into an armature body, in particular for nuclear power plants, by electron beam.

Při výrobě armatur s určením pro jadernou energetiku se vyžaduje vysoká kvalita návaru těsnicí plochy sedla armatury. Dosud se tento návar těsnicí vrstvy na sedlovou plochu armatury prováděl ručně, což je nejen velmi pracné, namáhavé, ale navíc je svářeč vystaven nadměrnému tepelnému záření, protože armaturu je nutno předehřát na teplotu 550 - 650°C, provést vlastní návar a počítat s dohřevem. Přitom do tepelného režimu vstupuje celá hmota tělesa armatury dosahující hmotnosti až 180 kg. Návarové vrstvy provedené ručním svářením vykazují řadu materiálových vad, jako jsou mikropóry, mikrotrhlinky a pod. jejichž indentifikace je možná až po opracování návaru. V případě, že tyto vady nelze odstranit třískovým opracováním, je nutno celý návar odsoustružit a provést nový návar opět ve výše uvedeném náročném tepelném režimu. Tento opakovaný návar lze provést u armatur určených pro jadernou energetiku nejvýše třikrát, při další zjištěné závadě je nutno celé těleso armatury vyřadit jako zmetek. Takové zmetky představují vysoké ztráty austenitického materiálu, ztráty na elektrické energii a pracnosti vynaložené na předem provedené práce. Další nedostatky tohoto způsobu se projevují vysokou spotřebou legovaného návarového kovu, obtížným opracováním navařených ploch, zejména v otvorech, velkou spotřebou řezných nástrojů a dlouhých obráběcích časů. Přešlo se tedy na technologii navařování těsni- . cích vrstev na samostatné sedlové kroužky s částečným opracováním návarové vrstvy s ponecháním minimálního přídavku na opracování. Takto připravené sedlové kroužky se pak uloží do odpovídajícího vybrání tělesa armatury a přivaří se obvodovým svarem. Tento způsob přivařování sedlových kroužků do těles armatur je problematický z důvodu obtížného přístupu k svařovacím místům a z důvodů tepelných deformací, které nastanou po svaření. Všechny způsoby svařování založené na bázi elektrického oblouku vykazují větší tepelné deformace, které vyžadují dalšího třískového opracování- dokončení po přivaření kroužku do tělesa. Toto dokončení nese sebou riziko, že se odkryjí nové vady v návarovém kovu, a tím riziko dalších nákladů na odstraňování těchto vad,event. nákladů na zmetky.The production of fittings intended for nuclear power engineering requires high quality of weld on the sealing surface of the valve seat. So far, this sealing layer overlay on the seat surface of the fitting was done manually, which is not only very laborious, laborious, but also the welder is exposed to excessive heat radiation, because the fitting has to be preheated to 550 - 650 ° C. . The entire mass of the valve body, weighing up to 180 kg, enters the thermal regime. Welding layers made by manual welding exhibit a number of material defects such as micropores, micro-cracks and the like. the identification of which is only possible after machining the deposit. In the event that these defects cannot be eliminated by machining, the entire weld deposit must be turned and the new weld deposit must be executed again in the above-mentioned demanding thermal regime. This repeated weld overlay can be performed for valves designed for nuclear power industry up to three times, at the next detected defect it is necessary to discard the entire valve body as a reject. Such scrap represents a high loss of austenitic material, a loss of electrical energy, and a labor intensive work. Other disadvantages of this method are the high consumption of alloyed weld metal, the difficult machining of the welded surfaces, especially in the holes, the high consumption of cutting tools and the long machining times. Therefore, the sealing technology was used. layers on separate saddle rings with partial processing of the overlay layer, leaving a minimum allowance for processing. The seat rings thus prepared are then inserted into the corresponding recess of the valve body and are welded by circumferential welding. This method of welding the seat rings into the valve bodies is problematic due to the difficult access to the welding points and due to the thermal deformations that occur after welding. All arc-based welding processes exhibit greater thermal deformation, requiring further machining to complete after welding the ring into the body. This completion carries the risk that new defects in the weld metal will be exposed, and thus the risk of additional costs to remedy these defects, eventually. the cost of scrap.

2S3 9762S3 976

Nevýhody a nedostatky známých způsobů odstraňuje v podstatě vynález, kterým je způsob navařováni sedel do těles armatur, zejména pro jaderné elektrárny elektronovým paprskem.The disadvantages and drawbacks of the known methods are essentially eliminated by the invention, which is the method of welding the seats into the valve bodies, in particular for electron beam nuclear power plants.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že do vybrání tělesa armatury se uloží sedlový kroužek s předem navařenou a opracovanou těsnicí vrstvou, těleso armatury se pak uloží na polohovadlo do vakuové komory, a po spuštění pohonu polohovadla se provede na styčných plochách sedlového kroužku a tělesa armatury čelní obvodový svar elektronovým paprskem, nato se vychýlí elektronový paprsek o úhel tak, aby směřoval na spoj sedlového kroužku a tělesa armatury, který je kolny na čelní obvodový svar a provede se vnitřní obvodový svar·SUMMARY OF THE INVENTION The seat of the valve body comprises a seat ring with a pre-welded and machined sealing layer, the valve body is then placed on the positioner in a vacuum chamber, and after actuation of the positioner drive is performed on the contact surfaces of the seat ring and the valve body circumferential weld by electron beam, then the electron beam is deflected by an angle so that it points to the joint of the seat ring and the valve body, which is bent to the front circumferential weld and the inner circumferential weld is made ·

Vyšší účinek vynálezu se projevuje v tom, že v místě elektro nového svaru jsou tepelné deformace po svaření minimální, řádově setiny milimetrů, což umožňuje opracování návarové těsnicí vrstvy před vložením do tělesa armatury na hotovo, v návarové vrstvě i v teplem ovlivněné zóně obvodových svarů nedochází ke strukturálním změnám ani k tepelným deformacím, podstatně se sníží spotřeba elektrické energie, protože do tepelného režimu vstupuje pouze samostatný sedlový kroužek, vylučují se prakticky nákladné opravy vadných návarů i zmetkovitost těles armatur, protože možné vady návarových' vrstev se zjistí bezpečně již před uložením sedlových kroužků do tělesa armatury. Snadný přístup a dobrá viditelnost návaru umožní navařováni sedlových kroužků s minimálními přídavky, omezuje se rozstřik elektrody, a tím se šetří návarový kov. Opracováním samostatných sedlových kroužků načisto se snižuje riziko vyštipování návarového kovu nebo ostří řezného nástroje vlivem chvění soustavy nástroj-těleso, protože se použije tuhých nástrojů upnutých ” na krátko ”.The higher effect of the invention is that at the location of the electron weld, the thermal deformations after welding are minimal, in the order of hundredths of millimeters, which allows machining of the overlay sealing layer before insertion into the valve body. structural changes or thermal deformations, electricity consumption is significantly reduced, since only a separate saddle ring enters the thermal regime, virtually costly repairs of defective welds and scrap bodies are eliminated, since possible defects of the weld layers are detected safely before the saddle rings into the valve body. Easy access and good visibility of the weld deposit allow welding of the seat rings with minimal additions, reducing electrode spatter and thus saving the weld deposit. Finishing the separate saddle rings reduces the risk of chipping of the weld metal or cutting tool blade due to tool-body shaking, since rigid tools are clamped "briefly".

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkrese, představujícím těleso armatury s vloženým sedlovým kroužkem v osovém řezu.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, representing a valve body with an inserted seat ring in axial section.

Těleso 1 armatury, určené pro jaderné energetické provozy, je ve své sedlové části 2 opatřeno vybráním J, pro uložení sedlového kroužku £. Před uložením do vybrání 2 ^se sedlový kroužek 4 opatří návarem 5 těsnicí plochy, která se pak opracuje s cílem odstranění povrchových nerovností návaru a vad, a docílení dokoná lého povrchu těsnicí plochy. Takto opracovaný sedlový kroužek £The fitting body 1 for nuclear power plants is provided in its seat part 2 with a recess J for receiving the seat ring 6. Prior to insertion in the recess 2 ^{, the} seat ring 4 is provided with a sealing surface weld 5, which is then machined to eliminate surface irregularities of the deposit and defects, and to achieve a perfect sealing surface surface. The seat ring 8 thus worked

- 3 253 976 se pak podrobí zkouškám na možná vady, jako kupříkladu mikropóry, mikrotrhliny a podobná. V případě nezávadnosti se tento sedlový kroužek £ uloží do vybrání 2 tělesa 1 armatury, a toto těleso 1 se uloží na vhodné, neznázorněné polohovadlo, umístěné ve vakuové komoře 6, Na hrdlo 2 vakuové komory 6 se umístí elektronové dělo 8, přičemž elektronový paprsek 9 se nasměruje do místa stykové plochy 10 sedlového kroužku £ s tělesem 1 armatury. Po evakuaci vakuové komory 6 a spuštění neznázorněného pohonu polohovadla se provede čelní obvodový svar 11. V případě, že je požadováno těsnění sedlového kroužku £ i se strany průtočného otvoru 12 tělesa 1, armatury, vychýlí se elektronový paprsek o úhel ch_ tak, aby směřoval do místa styku sedlového kroužku £ s tělesem 1 armatury na vnitřním průměru průtočného otvoru 12 a při otáčení polohovadla s upnutým tělesem 1 armatury se provede vnitřní obvodový svar 13· Šířku svarové housenky a hloubku průvaru lze ovlivňovat svařovacími parametry - rychlostí svařování, svařovacím proudem, fokusací a oscilací paprsku. Vlastní uložení sedlového kroužku £ do vybrání J tělesa i armatury s navařenou těsnicí vrstvou se provede nalisováním s přesahem, takže obvykle dostačuje přivaření sedlového kroužku £ do tělesa 1 armatury čelním obvodovým svarem 11.3 253 976 are then tested for possible defects such as micropores, micro-cracks and the like. In case of harmlessness, this seat ring 6 is inserted into recesses 2 of the valve body 1 and this body 1 is placed on a suitable positioner (not shown) located in the vacuum chamber 6, an electron gun 8 is placed on the neck 2 of the vacuum chamber 6. is directed to the contact surface 10 of the seat ring 6 with the valve body 1. After the vacuum chamber 6 is evacuated and the positioner drive (not shown) is triggered, the front circumferential weld 11 is made. If a seat ring seal 15 is required from the flow side 12 of the valve body 1, the electron beam is deflected by an angle. the circumference of the seat ring 8 with the valve body 1 on the inner diameter of the through hole 12 and the inner circumferential weld 13 is performed when the positioner is rotated with the clamped valve body 1. The weld bead width and penetration depth can be influenced by welding parameters - welding speed, welding current, focus and by oscillation of the beam. The seating of the seat ring 6 in the recess 7 of the body 1 of the fitting with welded sealing layer is carried out by an interference fit, so that the welding of the seat ring 6 into the body 1 of the fitting by a front circumferential weld 11 is usually sufficient.

Vynálezu lze s výhodou využít všude tam, kde ostatní způsoby svařování vykazují nežádoucí tepelné deformace, mezikrystal, korozi nebo vyžadují náročný tepelný režim. Tímto způsobem možno řešit u náročných dílců především u JE části ploch, které ae obtížně navařují, tepelně zpracovávají nebo obrábí. Tyto plochy možno řešit jako subdílce, které se technologicky zpracují a přivaří k vlastnímu dílci elektronovým paprskem.The invention can be advantageously used wherever other welding methods exhibit undesirable thermal deformations, intercrystalline, corrosion or require a severe thermal regime. In this way, it is possible to solve parts of difficult areas, which are difficult to weld, heat treat or machine, in the case of demanding components, especially in NPPs. These surfaces can be solved as sub-sections, which are technologically processed and welded to the component by electron beam.

Claims

SUBJECT SUBJECT

253 976

Method of welding a seat into an armature body, in particular for nuclear power plants, by electron beam, characterized in that the armature body is first provided with a recess in which a seat ring with a pre-welded and machined sealing layer is deposited, then the armature body is placed on the positioner in a vacuum the electron beam is deflected by a flow angle to point to the inner joint of the seat ring and the valve body, which is generally perpendicular to the front end of the seat ring and the valve body. circumferential weld, and an internal circumferential weld is performed ·

1 drawing