CS270371B1 - Způsob čelního svařování přesných hranatých trub - Google Patents

Abstract

Řešení spadá do oblasti svařování relativně dlouhých hranatých trub např. z austenitických materiálů s přídavkem bóru B elektronovým paprskem. Využití je především možné v jaderném, případně chemickém strojírenství. Podstatou řešení je svařování proudem koncentrované energie, například elektronovým paprskem, při němž se čela jedotlivých trub opracují přesně kolmo k ose hrany a pak se srazí čelními hranami k sobě, upnou se a čelní styky se pak svařují při společném otáčení trub. Stěny se při tomto svařování otáčejí o 40 až 70 % rychleji než hrany. Změny rychlosti otáčení jsou přitom plynulé .

Description

Vynález se týká způsobu čelního svařování hranatých trub proudem koncentrované energie, například elektronovým paprskem, jehož výsledkem je hranatá trouba velmi přesných rozměrů, zejména z austenitických ocelí s přídavkem bóru B.

Při výrobě hranatých trub a podobných profilových útvarů, které nejsou běžným sortimentem válcoven nebo tažíren, bývá volen způsob výroby svařováním ze vhodně předehnutých částí pláště. Je to zejména v případech použití speciálních materiálů, například s velkou tvarovou pamětí. V oblasti jaderného strojírenství je aktuální potřeba výroby šestihranných trub z austenitické nerezavějící oceli s přísadou bóru B a o různých základních rozměrech trub, včetně různých tlouštek základního materiálu nebo s jeho různými modifikacemi. Přitom požadované celkové množství bývá velmi malé, takže hutní objednávka by byla málo rentabilní. '

Proto se v tomto oboru používá z větší části vlastní způsob výroby přesných hranatých trub, který spočívá ve svaření například dvou předehnutých žlabů v potřebné délce, které se běžným způsobem svaří podélným svarem. V jaderném strojírenství je nutno zachovat přesné rozměry, zejména vnější, a proto je nezbytné, aby již předehnutí bylo přesné a aby i opracování v místech svarových švů bylo přesné. Avšak plechy jako výchozí materiál, a zejména plechy z austenitické oceli se po předehnutí na požadovaný tvar poněkud vracejí k původnímu tvaru, a to i v průběhu času. Proto je možné získat přesný tvar předehnutí jen v zápustce, u které bylo při výrobě počítáno s tvarovou pamětí plechu a přesné opracování hran a úkosů je vzhledem k tomu možné zase jen v obdobně dimenzovaném přípravku. Přesto často dochází při následujícím svařování předehnutých žlabů v důsledku nepravidelného teplotního ovlivnění materiálu k deformacím příčného i podélného směru tak, že se někdy mění i původní tvar předehnutých hran a je znemožněno účelné spojování čel trub čelním.. svařováním.Dosavadní technologie je tedy velmi komplikovaná a nezajišťuje dostatečnou přesnost konečného výrobku. Proto musí po svaření následovat rovnání nebo kalibrace, a to většinou s problematickým výsledkem. Dojde-li potom ještě k nutnosti alternativně měnit rozměry trouby nebo tloušťku výchozího plechu, je nutno lisovací zápustky a přípravky na obrábění svarových švů vyrobit znovu.*

Výše uvedené nedostatky podstatně zmenšuje způsob čelního svařování přesných hranatých trub podle vynálezu, používající proudu koncentrované energie, zejména elektronového paprsku, přičemž se čela jednotlivých trub opracují přesně kolmo k ose hrany a potom se srazí čelními hranami k sobě, upnou se a čelní styky se potom svařují při společném otáčení trub. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se stěny trub otáčejí o 40 až 70 % rychleji než hrany, přičemž změny rychlosti otáčení jsou plynulé.

Předností způsobu čelního svařování přesných hranatých trub podle vynálezu je jeho jednoduchost a přizpůsobivost při změně šířky stěn trub. Tato změna se vyřeší jednoduchou úpravou otáčecího cyklu trub. Trouby je možno vyrábět z jakkoli legovaných materiálů a také z vrstvených plechů. Jako polotovarů je možno použít libovolně tlustých plechů a způsob sám vyžaduje jen minimum přípravků ve srovnání s dosavadními způsoby.

Příklad: K vytvoření hranaté, šestiboké trouby pro regulační tyč jaderného reaktoru bylo použito austenitického nerezového plechu nasyceného bórem B, který při ohnutí o 20 až 30 ° vykazuje v místě ohybu trhliny. Z tohoto 3 mm tlustého plechu byly vyrobeny dva polotovary trub o délce 1 000 mm. Oba polotovary byly v přípravku opracovány na čelních stykových plochách přesně kolmo ke své ose. Nato byly k sobě těmito čelními plochami doraženy tak, že všechny hrany byly vždy v rovině a za plynule měněného otáčení byly elektronovým paprskem svařeny. Rychlost otáčení byla plynule měněna tak, aby se stěny trub společně otáčely o 66 % rychleji než hrany, a aby tedy byly hrany poněkud déle pod vlivem elektronového paprsku než stěny. To proto, aby byla silnější vrstva materiálu na hranách trub dobře provařena. Po vyjmutí z přípravku bylo zjištěno, že byla vytvořena 2 m dlouhá trouba v dovolených rozměrových tolerancích.

Claims (1)

1. 2 CS 270 371 Bl PŘEDMĚT VYNALEZU

   Způsob čelního svařování přesných hranatých trub svařováním proudem koncentrované energie, zejména elektronovým paprskem, přičemž se čela jednotlivých trub opracují přesně kolmo k ose hrany a potom se srazí čelními hranami k sobě, upnou se a čelní styky se potom svařují při společném otáčení trub, vyznačující se tím, že stěny se otáčejí o 40 až 70 % rychleji než hrany, přičemž změny rychlosti otáčení jsou plynulé.