EA017455B1 - Способ соединения толстостенных металлических деталей сваркой - Google Patents

Способ соединения толстостенных металлических деталей сваркой Download PDF

Info

Publication number
EA017455B1
EA017455B1 EA201000067A EA201000067A EA017455B1 EA 017455 B1 EA017455 B1 EA 017455B1 EA 201000067 A EA201000067 A EA 201000067A EA 201000067 A EA201000067 A EA 201000067A EA 017455 B1 EA017455 B1 EA 017455B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
welding
laser
welded
arc
zone
Prior art date
Application number
EA201000067A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201000067A1 (ru
Inventor
Штеффен Кайтель
Ян Нойберт
Вольфганг Шеллер
Маркус Лидтке
Кристиан Кезар
Original Assignee
Ф Унд М Дойчланд Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ф Унд М Дойчланд Гмбх filed Critical Ф Унд М Дойчланд Гмбх
Publication of EA201000067A1 publication Critical patent/EA201000067A1/ru
Publication of EA017455B1 publication Critical patent/EA017455B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • B23K33/004Filling of continuous seams
    • B23K33/006Filling of continuous seams for cylindrical workpieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • B23K26/28Seam welding of curved planar seams
    • B23K26/282Seam welding of curved planar seams of tube sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/028Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
    • B23K9/0282Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections

Abstract

Изобретение относится к способу соединения толстостенных металлических деталей сваркой. При этом для изготовления сварного соединения сечения снабжаются в зависимости от толщины стенок самое большее тремя сварочными зонами, причем сварка состоит из комбинированного применения способов сварки, а именно первая сварочная зона (корень) сваривается лазерной или гибридной лазерно-дуговой сваркой, вторая сварочная зона сваривается гибридной лазерно-дуговой сваркой, а необходимая в отдельных случаях в зависимости от толщины листов третья сварочная зона сваривается гибридной лазерно-дуговой сваркой или только дуговой сваркой. К изобретению относится также согласованная с соответствующим применяемым способом сварки разделка кромок.

Description

Изобретение относится к способу соединения толстостенных металлических деталей, в частности труб из стали, сваркой в соответствии с ограничительной частью п.1.
Помимо соединения труб предложенный способ применим также, например, для соединения толстостенных листов или полых профилей разных толщин и сечений или для соединения пересечений труб или полых профилей.
Изобретение относится, в частности, к трубам с толщиной стенок более 8 или 15 мм, которые соединяются между собой, например, в трубопроводы различными способами сварки, например лазерной и дуговой сваркой.
Лазерная сварка труб общеизвестна, и постоянно существовало стремление заметно уменьшить сечение шва по сравнению с традиционными способами сварки, такими как ручная дуговая сварка или сварка металлов в защитном газе (М8О), и сократить время сварки за счет более высоких скоростей сварки, чтобы, таким образом, повысить рентабельность.
Однако недостаток заключается в том, что необходимые для лазерной сварки разделку и допуски до сих пор не удавалось привести в соответствие с краевыми условиями при изготовлении ниток труб для прокладки трубопроводов.
Известно также, что посредством лазерной сварки в разных положениях хорошие результаты могут достигаться без сложного согласования параметров, поскольку сварные швы при такой сварке отличаются большим отношением глубины к ширине шва. Однако это не удавалось до сих пор использовать вследствие требований к допускам при изготовлении трубопроводов.
Способ лазерной сварки для изготовления соединений толстостенных труб известен, например, из публикации ΌΕ 19950437 С2. В ней описан способ, при котором соединяемые концы труб снабжены двумя сварочными зонами. В первой сварочной зоне концы взаимостыкуются встык, а вторая, примыкающая к ней сварочная зона, выполнена У-образной. Взаимостыкующиеся концы соединяются между собой лазерной сваркой, а во второй У-образной зоне вкладывается, по меньшей мере, одна дополнительная деталь, которая соединяется с противоположными сторонами взаимостыкующихся концов деталей сварными швами, а частично взаимостыкующиеся участки концов деталей соединяются дополнительным сварным швом.
Недостаток этого способа заключается в том, что требуется дополнительная деталь, которую приходится согласовывать с формой разделки. Из-за этих затрат возрастают технологическое время и, тем самым, расходы на изготовление трубного соединения.
Кроме того, из \¥О 2005/056230 А1 известна орбитальная сварка труб в трубопроводы, при которой лазерная сварка на выбор комбинируется с М8О сваркой в гибридную лазерно-дуговую сварку. В процессе такой гибридной сварки на место сварки воздействуют одновременно лазерный луч и дуга.
Как эти способы сварки применяются в отношении соблюдения высоких требований к качеству и рентабельности сварных соединений ниток труб для их прокладки и какая разделка для этого требуется, не сказано.
Общеизвестно использование при сварке толстостенных деталей одной или нескольких сварочных головок одновременно или же со смещением по времени. Чтобы заполнить все сечение шва, сварка производится в несколько слоев. Кроме того, в отдельных случаях необходимо в процессе сварки согласовывать параметры сварки с соответствующими положениями сварки.
Из-за величины сварочных ванн при М8О сварке ее параметры приходится согласовывать в зависимости от положений сварки. В отдельных случаях следует предусмотреть маятниковые движения сварочной горелки. Поскольку корень и первый слой шва должны отвечать особенно высоким требованиям к качеству, эти участки шва часто изготавливаются также посредством ручной дуговой сварки или сварки вольфрамовым электродом в инертном газе (\У1С). Недостатком этих способов сварки является очень низкая скорость сварки.
Из-за описанных, предъявляемых в отношении допусков требований к выполненному лазерной сваркой сварному соединению толстостенных труб и из-за не решенной до сих пор проблемы изготовления с помощью технически контролируемых и рентабельно реализуемых мощностей лазера качественно безупречного и рентабельного сварного соединения при минимальном числе сварочных зон и сварных слоев сварка толстостенных деталей, например труб, лазерными или гибридными лазерными способами пока не имеет никакого значения.
В качестве экономического недостатка при применении лазерной сварки также оказалось, что около 15-20% введенной мощности лазера теряется для собственно процесса сварки из-за проникающего через стык лазерного излучения.
Другим важным фактором внедрения инновационных процессов, таких как лазерная сварка в области прокладки труб, является качество и стабильность образования корня сварного шва, причем известные способы лазерной сварки до сих пор не могли удовлетворить этим требованиям.
Образование корня оказывает существенное влияние на механико-технологические свойства, в частности на усталостную прочность и вибропрочность сварного соединения. Целью здесь является реализация как можно более свободного от подрезов корня с небольшим усилением шва и равномерным выполнением.
- 1 017455
Задачей изобретения является усовершенствование лазерной или гибридной лазерно-дуговой сварки для соединения толстостенных деталей, в частности труб с толщиной стенок более 8 мм, в частности более 15 мм, так, чтобы с учетом требований к качеству сварного соединения достигалась высокая рентабельность процесса сварки с минимальным числом сварочных зон и сварных слоев.
Эта задача решается, исходя из ограничительной части в сочетании с отличительными признаками п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются составными частями зависимых пунктов формулы.
Согласно изобретению сварное соединение изготавливается за счет комбинации двух или более различных способов сварки в зависимости от толщины стенок самое большее с тремя сварочными зонами, причем в отношении высоких требований к качеству сварного соединения и высокой мощности лазера первая сварочная зона (корень) изготавливается лазерной или лазерно-дуговой сваркой, вторая сварочная зона изготавливается гибридной лазерно-дуговой сваркой, а необходимая в отдельных случаях в зависимости от толщины листов третья сварочная зона изготавливается гибридной лазерно-дуговой сваркой или только дуговой сваркой, причем в случае трех сварочных зон вторая сварочная зона сваривается в качестве альтернативы также только дуговой сваркой. Сварочные зоны заполняются при этом соответственно одним или несколькими сварными слоями, причем применяется одно- или многоголовочная техника. При использовании многоголовочной техники сварочные головки используются одновременно или со смещением по времени.
Согласованная с применяемым способом сварки разделка осуществляется так, что для первой сварочной зоны предусматривается соединение встык без скоса кромок с максимальным зазором 3 мм, для второй сварочной зоны - V- или тюльпанообразная разделка, а для третьей сварочной зоны - V- или тюльпанообразная разделка с углом в случае ν-образной разделки, который меньше по сравнению с Vобразной разделкой второй сварочной зоны. При применении гибридной лазерно-дуговой сварки доля мощности лазера в мощности сварки в данный момент составляет по меньшей мере 10%.
После многочисленных исследований предложенным способом впервые удалось использовать преимущества лазерной сварки для изготовления трубных соединений и с технически контролируемыми и рентабельно реализуемыми мощностями лазера изготовить трубное соединение при минимальном числе сварочных зон и сварных слоев.
Разделка оптимизирована в отношении требования лазерной и гибридной лазерно-дуговой сварки так, что при использовании экономических преимуществ этих способов достигаются оптимальные результаты сварки.
В качестве важного шага реализации инновационных процессов сварки, таких как лазерная или гибридная лазерно-дуговая сварка, например в области прокладки труб, благодаря оптимизации геометрии зазора под сварку в отношении требований лазерной и гибридной лазерно-дуговой сварки также удалось оптимизировать качество и стабильность образования корня так, что одновременное использование высокого потенциала мощности процесса лазерной сварки отвечает самым высоким требованиям.
В отдельных случаях может быть также предпочтительным осциллирующее перемещение лазерного луча при сварке, что способствует равномерному формированию корня.
Точно так же для соответственно оптимизированного в отношении предъявляемых требований процесса сварки возможно изменение мощности лазера в процессе сварки. Кроме того, предложенный способ предоставляет для оптимизации процесса предпочтительную возможность изменения фокуса и положения лазерного луча по отношению к свариваемым стыковым поверхностям сварочных зон.
При этом варианты разделки характеризуются свойствами, которые учитывают как типичные свойства чисто лазерной сварки, так и связь между лазерным лучом и дугой в дальнейшем построении слоев.
Таким образом, минимизируются зоны необходимой механической или термической обработки, и соответственно уменьшаются затраты на такой этап обработки. Результирующую на основе этого геометрию разделки кромок под сварку можно обозначить как отвечающий лазерному лучу наименьший зазор.
Геометрия разделки кромок под сварку отличается, в частности, тем, что в случае соединяемых толстостенных деталей теперь значительный участок сечения свариваемого шва может быть соединен только за счет непосредственного воздействия лазерного луча в зоне сварки.
Благодаря этому могут быть оптимально использованы специфические преимущества процесса лазерной сварки, такие как высокая скорость сварки, эффект глубокого проплавления и небольшое тепловое воздействие. Например, достигаются зависимые от толщины листов скорости сварки заметно более 0,5 м/мин.
Эти преимущества реализуются за счет предложенной комбинации различных способов сварки с отвечающей требованиям качества и согласованной с данным способом сварки разделкой.
Для первой сварочной зоны слоя корня в зависимости от зазора, прежде всего, применяется лазерная сварка или гибридная лазерно-дуговая сварка, причем при гибридной лазерно-дуговой сварке помимо лазерной сварки применяется преимущественно М8С сварка. Благоприятным для разделки оказалось соединение встык с максимальными зазорами 3 мм, предпочтительно менее 1,5 мм.
Металлургически благоприятный в отношении механических требований к сварному соединению
- 2 017455 эффект достигается тогда, когда скорость сварки следующего за корневым слоем сварного слоя/слоев регулируется так, что достигается эффект отпуска предыдущего сварного слоя/слоев.
При толщине стенок от 8 до 15 мм сварное соединение изготавливается преимущественно только с двумя сварочными зонами и соответственно одним сварным швом. Чтобы достичь полного примыкания сечения с высокой скоростью сварки, разделка для второй сварочной зоны предусмотрена У-образной с углом максимум 70° или тюльпанообразной, причем выполняется предпочтительно гибридная лазернодуговая сварка. В отдельных случаях может быть также предпочтительным применение вместо части процесса М8С сварки в качестве альтернативы \У1С сварки или плазменной сварки.
При толщине стенок более 15 мм сварное соединение изготавливается предпочтительно с тремя сварочными зонами, причем для первой и второй сварочных зон предусматривается такая же разделка, что и при меньших толщинах стенок, и применяется гибридная лазерно-дуговая сварка.
Третья сварочная зона также имеет тюльпано- или У-образную разделку. Угол раскрытия шва стыкового соединения со скосом кромок (У-образный шов) этой сварочной зоны меньше, чем угол раскрытия У-образного шва второй сварочной зоны. Угол раскрытия составляет для этого предпочтительно максимум 60° или на каждой кромке шва максимум 30° (угол скоса кромок). Однако возможно также, чтобы кромки шва имели разные углы скоса, которые дают тогда асимметричное раскрытие У-образного шва.
Эта сварочная зона сваривается предпочтительно гибридной лазерно-дуговой сваркой или только М8С сваркой с одним или несколькими слоями. Также предпочтительным может быть маятниковое движение сварочной головки или головок при сварке, чтобы обеспечить надежное и бездефектное проплавление кромок шва.
В качестве особенно благоприятного фактора в отношении проведения процесса, например управления лучом, зарекомендовало себя применение волоконной доставки лазерного излучения.
Особенно предпочтительной оказалась адаптация мощности лазера при сварке заполняющих и облицовочных слоев.
Известным эффектом, в частности при гибридной лазерно-дуговой сварке, является стабилизирующее действие, которое лазерный луч может оказывать на дугу. За счет комбинации лазерного луча с дугой возможно применение некоторых комбинаций параметров, с помощью которых нельзя достичь стабильного процесса только традиционной М8С сварки. Этот эффект можно использовать для всех сварочных зон в целях направленной на рентабельность и качество сварки оптимизации параметров.
Заполняющие и облицовочные слои могут выполняться в соответствии с этим гибридной лазернодуговой сваркой, причем для стабилизации дуги используется мощность лазера, составляющая по меньшей мере 10% всей мощности процесса.
Другой положительный эффект в отношении предотвращения дефектов сварного шва может быть достигнут посредством манипулирования лазерным лучом.
Существенное преимущество лазерного луча в комбинации с дугой М8С сварки заключается в целенаправленно подводимой к сварочной ванне или вводимой в процесс сварки энергии лазерного луча.
За счет этого возникает возможность предотвращения дефектов сварного шва, например непроваров, из-за неблагоприятных распределений температуры. Это может быть важным, в частности, при выполнении заполняющих слоев в связи с соответственно неблагоприятными углами скоса кромок шва.
За счет временного и локального изменения мощности лазера во время гибридной лазерно-дуговой сварки можно повысить надежность процесса и производительности.
В частности, при изготовлении заполняющих слоев можно за счет манипулирования лазерным лучом достичь временного и локального изменения вводимой в процесс мощности лазерного луча, благодаря чему можно уменьшить возникновение дефектов сварного шва, например непроваров, в зоне кромок шва.
Другого положительного эффекта при гибридной лазерно-дуговой сварке в отношении уменьшения дефектов можно достичь, если доля введенной в сварное соединение мощности лазера в общей введенной мощности в первой сварочной зоне выше, чем во второй и/или третьей сварочной зоне.
Как правило, трубы перед сваркой позиционируются и зажимаются с помощью внутреннего центрирующего устройства для достижения определенного положения сварки и, тем самым, воспроизводимого, качественно безупречного сварного соединения.
В случае используемой при известной М8С сварке традиционной защите сварочной ванны со стороны корня посредством выполненного в виде медного башмака устройства корень формируется через выемку в башмаке за счет непосредственного контакта со сварочной ванной.
Однако медный башмак непригоден для формирования образованного лазерной сваркой корня, поскольку из-за проникающего через зазор лазерного излучения около 15-20% введенной мощности лазера произошло бы металлургически неблагоприятное оплавление меди в результате контакта корня с медным башмаком.
Согласно изобретению медный башмак видоизменен поэтому таким образом, что формирование корня происходит бесконтактным путем и, тем самым, предотвращается поглощение меди расплавом. При этом выемка выполнена в медном башмаке так, что проникающее лазерное излучение отражается от
- 3 017455 выемки обратно к образующемуся корню, причем корень и примыкающие зоны материала расплавляются, в результате чего достигается равномерный, свободный от подрезов контур шва.
Кроме того, может быть предпочтительной продувка выемки медного башмака во время сварки технологическим газом. Технологические газы могут обладать инертными, активными и/или восстановительными свойствами, что оказывает благоприятное влияние на теплопередачу и способствует равномерному формированию корня. При этом медный башмак может не иметь активного охлаждения или иметь преимущественно водяное охлаждение.
Отраженное от медного башмака лазерное излучение приводит, тем самым, не только к качественному улучшению корня шва, но и к дополнительному повышению производительности процесса сварки.
Особенно благоприятным оказалось, если выемка имеет сильно отражающую лазерное излучение поверхность, например, за счет ее полировки или нанесения соответствующего покрытия.
Другие признаки, преимущества и подробности изобретения приведены в нижеследующем описании со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображают:
фиг. 1 - принципиальное строение сварочных зон для труб с толщиной стенок от 8 до 15 мм;
фиг. 2 - то же, что и на фиг. 1, однако с толщиной стенок более 15 мм;
фиг. 3 - предложенное устройство для защиты ванны, выполненное в виде медного башмака.
На фиг. 1 изображены принципиальное строение сварочных зон и разделка в виде стыкового шва со скосом двух кромок с увеличенным притуплением (Υ-образный шов) для предложенного способа сварки толстостенных труб в диапазоне толщины стенок 8-15 мм с двумя сварочными зонами.
Отрезки труб 1, 2 снабжены в первой сварочной зоне (корневой шов) соединением встык без скоса кромок в качестве разделки 3, причем в этом случае зазор равен приблизительно нулю.
Для выполнения корневого шва в зависимости от зазора применяется, прежде всего, лазерная или гибридная лазерно-дуговая сварка, причем в случае гибридной лазерно-дуговой сварки помимо лазерной сварки в качестве части процесса применяется преимущественно М8О сварка.
При толщине стенок от 8 до 15 мм сварное соединение выполняется преимущественно только с двумя сварочными зонами соответственно с одним сварным слоем, причем второй слой служит заполняющим слоем. Для достижения полного присоединения сечения трубы с высокой скоростью сварки, для второй сварочной зоны в качестве разделки 4 предусмотрен шов стыкового соединения со скосом кромок (У-образный шов) с углом раскрытия 10 в этом случае около 30°, причем выполняется предпочтительно гибридная лазерно-дуговая сварка.
В случае толщины стенок более 15 мм сварное соединение труб 6, 7 изготавливается предпочтительно с тремя сварочными зонами (фиг. 2). Разделкой 3 для первой сварочной зоны также является стыковое соединение без скоса кромок с зазором, равным приблизительно нулю. Для второй сварочной зоны в качестве разделки 4 предусмотрен Υ-образный шов с углом 10 раскрытия около 45°, причем в качестве способа сварки применяется также предпочтительно гибридная лазерно-дуговая сварка или только дуговая сварка.
Разделка 5 для третьей сварочной зоны выполнена также У-образной с углом скоса кромок максимум 20°. Сварка осуществляется предпочтительно также посредством гибридной лазерно-дуговой сварки или только М8О сварки в один или несколько слоев.
Хотя на фиг. 1 и 2 для второй и третьей сварочных зон предусмотрены У-образные разделки 4, 5, в качестве альтернативы этому может использоваться также тюльпанообразная разделка или комбинация из У- и тюльпанообразной разделок.
Предложенное устройство для защиты ванны изображено на фиг. 3. Одинаковые детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Разделка и сварка труб 1, 2 осуществляются, как это описано со ссылкой на фиг. 1, так что здесь подробности опущены.
Для поддержания и формирования сварочной ванны (не показана) при сварке корня в зоне свариваемого стыка на внутренней стороне труб 1, 2 предусмотрено устройство 8 для защиты ванны, снабженное выемкой 9 для бесконтактного размещения направленного внутрь труб корня сварного шва.
Выемка 9 выполнена так, что проникающее при лазерной сварке через корень лазерное излучение отражается от выемки 9 в направлении образующегося корня шва и, тем самым, воздействует непосредственно на внешнюю форму и металлургическое образование корня.
Перечень ссылочных позиций
1, 2 - трубы с толщиной стенок 8-15 мм;
- разделка кромок в первой сварочной зоне;
- разделка кромок во второй сварочной зоне;
- разделка кромок в третьей сварочной зоне;
6, 7 - трубы с толщиной стенок более 15 мм;
- устройство для защиты ванны;
- выемка;
- угол раскрытия во второй сварочной зоне;
- угол раскрытия в третьей сварочной зоне.
- 4 017455

Claims (19)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ соединения толстостенных металлических деталей сваркой, которые соединяют лазерной сваркой и/или дуговой сваркой по меньшей мере в два слоя, причем свариваемые сечения для примыкания всей поверхностью снабжают перед сваркой по меньшей мере в двух сварочных зонах разделкой кромок, отличающийся тем, что для изготовления сварного соединения количество сварочных зон сечения выбирают в зависимости от толщины стенок, но не более трех, а сварка состоит из комбинированного применения способов сварки, причем в отношении высоких требований к качеству сварного соединения и высокой производительности сварки первую сварочную зону (корень) сваривают лазерной или гибридной лазерно-дуговой сваркой, вторую сварочную зону сваривают гибридной лазерно-дуговой сваркой, а необходимую в отдельных случаях в зависимости от толщины листов третью сварочную зону сваривают гибридной лазерно-дуговой сваркой или только дуговой сваркой и сварочные зоны соответственно с одним слоем или несколькими слоями выполняют в одно- или многоголовочной технике, причем согласованную с соответствующим применяемым способом сварки разделку осуществляют так, что для первой сварочной зоны предусматривают стыковое соединение без скоса кромок с максимальным зазором 3 мм, для второй сварочной зоны - V- или тюльпанообразную разделку, а для третьей сварочной зоны - V- или тюльпанообразную разделку с углом в случае ν-образной разделки, который меньше по сравнению с ν-образной разделкой второй сварочной зоны, причем при применении гибридной лазернодуговой сварки доля мощности лазера в мгновенной мощности сварки составляет по меньшей мере 10%.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что толстостенные металлические детали являются трубами из стали с толщиной стенок более 8 мм.
  3. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что толстостенные металлические детали являются трубами из стали с толщиной стенок более 15 мм.
  4. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве дуговой сварки применяют сварку металлов в защитном газе (М8О).
  5. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что М8О сварку выполняют посредством техники импульсной дуги.
  6. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве дуговой сварки применяют сварку вольфрамовым электродом в инертном газе (ЭДЮ).
  7. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве дуговой сварки применяют плазменную сварку.
  8. 8. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что соответственно последнюю свариваемую зону сваривают М8О сваркой или гибридной лазерно-дуговой сваркой.
  9. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что скорость сварки следующего за корневым слоем слоя/слоев регулируют так, что достигают эффекта отпуска предыдущего сварного слоя/слоев.
  10. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что для зазора в зоне стыкового соединения соблюдают максимальное значение 1,5 мм.
  11. 11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что в качестве источника лазерного излучения используют твердотельный или волоконный лазер с мощностью излучения в мультикиловаттном диапазоне.
  12. 12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что на этапах процесса лазерной сварки используют скорости сварки более 0,5 м/мин.
  13. 13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что перед лазерной или гибридной лазернодуговой сваркой корневого слоя для защиты ванны используют формирующее корень, однако не контактирующее с ним устройство, выполненное с возможностью отражения проникающего при лазерной сварке через корень лазерного излучения от предусмотренной в устройстве выемки в направлении образующейся зоны корня шва.
  14. 14. Способ по п.13, отличающийся тем, что во время сварки выемку продувают технологическим газом.
  15. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что технологический газ обладает инертными, активными и/или восстановительными свойствами.
  16. 16. Способ по п.1, отличающийся тем, что при ν-образной разделке кромок второго сварочного участка угол раскрытия составляет максимум 70°.
  17. 17. Способ по п.1, отличающийся тем, что при ν-образной разделке кромок третьего сварочного участка угол скоса кромок составляет максимум 30° на каждую сторону.
  18. 18. Способ по п.17, отличающийся тем, что углы скоса кромок свариваемых концов труб разные.
  19. 19. Способ по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что в случае гибридной лазерно-дуговой сварки доля введенного в сварное соединение мощности лазера во введенной общей мощности в первой сварочной зоне выше, чем во второй и/или третьей сварочной зоне.
EA201000067A 2007-06-26 2008-06-26 Способ соединения толстостенных металлических деталей сваркой EA017455B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007030050 2007-06-26
DE102008029724A DE102008029724B4 (de) 2007-06-26 2008-06-24 Verfahren zum Verbinden dickwandiger metallischer Werstücke mittels Schweißen
PCT/DE2008/001063 WO2009000259A1 (de) 2007-06-26 2008-06-26 Verfahren und vorrichtung zum verbinden dickwandiger metallischer werkstücke mittels schweissen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201000067A1 EA201000067A1 (ru) 2010-06-30
EA017455B1 true EA017455B1 (ru) 2012-12-28

Family

ID=40092740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201000067A EA017455B1 (ru) 2007-06-26 2008-06-26 Способ соединения толстостенных металлических деталей сваркой

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8373083B2 (ru)
EP (1) EP2160266B1 (ru)
JP (1) JP5519494B2 (ru)
AU (1) AU2008267584B2 (ru)
BR (1) BRPI0813280B1 (ru)
CA (1) CA2691715C (ru)
DE (1) DE102008029724B4 (ru)
EA (1) EA017455B1 (ru)
WO (1) WO2009000259A1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2668625C1 (ru) * 2017-08-16 2018-10-02 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитного газа стыкового соединения сформованной трубной заготовки
RU2678110C1 (ru) * 2018-03-19 2019-01-23 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Способ гибридной лазерно-дуговой сварки толстостенных труб большого диаметра из высокопрочных марок стали
RU2679858C1 (ru) * 2018-02-19 2019-02-13 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Способ гибридной лазерно-дуговой сварки стальных толстостенных конструкций
RU2743131C1 (ru) * 2020-01-29 2021-02-15 Общество С Ограниченной Ответственностью "Нпк "Утс Интеграция" Способ подготовки кромок под орбитальную лазерную сварку неповоротных стыковых кольцевых соединений
RU2763068C2 (ru) * 2020-05-15 2021-12-27 Ольга Павловна Морозова Способ управления устойчивостью сварочной ванны

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3034046B1 (en) * 2006-10-22 2018-01-17 IDEV Technologies, INC. Methods for securing strand ends and the resulting devices
JP5416422B2 (ja) * 2009-01-26 2014-02-12 株式会社神戸製鋼所 レーザ・アーク複合溶接法
DE102009020146B3 (de) 2009-04-08 2010-06-10 V & M Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden der Enden von Rohren aus Stahl mittels Orbitalschweißen in Hybridtechnik
CN102909478B (zh) * 2011-08-02 2016-08-31 上海新力动力设备研究所 厚壁小直径产品的焊接方法
DE102012007563B3 (de) 2012-04-10 2013-05-29 Salzgitter Mannesmann Line Pipe Gmbh Vorrichtung zum Verbinden der Enden von Rohren aus Stahl mittels Orbitalschweißen
US20130309000A1 (en) * 2012-05-21 2013-11-21 General Electric Comapny Hybrid laser arc welding process and apparatus
DE102012214044A1 (de) * 2012-08-08 2014-05-22 Witzenmann Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von Wickelschläuchen
PT2695695T (pt) 2012-08-08 2018-04-09 Arvos Gmbh Método para soldar condutas
US11059121B2 (en) 2012-08-08 2021-07-13 Arvos Gmbh Method and system for welding conduits
CN103008895B (zh) * 2012-12-15 2015-04-15 华中科技大学 一种面向厚板的窄间隙多道激光焊接方法
CN104801875B (zh) * 2014-10-22 2017-12-01 烟台中集来福士海洋工程有限公司 不锈钢管活性化钨极氩弧焊坡口及加工方法
CN104842081B (zh) * 2015-05-18 2017-01-18 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 厚板焊接方法及焊接卡具
CN105345231B (zh) * 2015-11-27 2017-07-28 东方电气集团东方汽轮机有限公司 大厚度马氏体耐热钢隔板电子束复合窄间隙mag焊接方法
DE102016003801B4 (de) 2016-03-26 2021-10-07 Audi Ag Verfahren zur Herstellung einer Fügeverbindung durch Schweißen und nach dem Verfahren hergestellte Fügeverbindung sowie eine Bauteilgruppe mit gemäß dem Verfahren gefügten Bauteilen
CN106825962A (zh) * 2017-02-07 2017-06-13 宜兴华威封头有限公司 一种钛合金中厚板的等离子弧焊组合方法
JP7164310B2 (ja) * 2018-03-12 2022-11-01 三菱重工業株式会社 火炉壁管を交換する方法
JP2020044565A (ja) * 2018-09-20 2020-03-26 日本製鉄株式会社 ハイブリッド溶接方法および溶接継手の製造方法
CN109759731A (zh) * 2019-03-01 2019-05-17 上海第一机床厂有限公司 核反应堆控制棒上部导向筒组件的焊接方法
US20210031297A1 (en) * 2019-08-01 2021-02-04 GM Global Technology Operations LLC System and method for multi-task laser welding
CN111482680A (zh) * 2020-04-21 2020-08-04 西安热工研究院有限公司 一种厚壁管道窄间隙焊接的坡口及焊接方法
CN113182690B (zh) * 2021-05-21 2022-05-20 南京工业职业技术大学 一种不锈钢冷却板高能束复合焊接方法
CN114054955A (zh) * 2021-12-27 2022-02-18 南京航空航天大学 一种中厚板海洋平台用钢激光-电弧复合焊接工艺
CN114345839B (zh) * 2021-12-28 2023-04-11 北京航星机器制造有限公司 一种钛合金筒体纵缝的清洗方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2634577A1 (fr) * 1988-07-22 1990-01-26 Ansaldo Spa Sommier pour un coeur de reacteur nucleaire et son procede de fabricatio
EP1160046A1 (fr) * 2000-05-31 2001-12-05 L'air Liquide Société Anonyme pour l'étude et l'exploitation des procédés Georges Claude Application d'un procédé hybride laser-arc au soudage de tube
WO2005056230A1 (de) * 2003-12-10 2005-06-23 Vietz Gmbh Orbitalschweissvorrichtung für den rohrleitungsbau

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE396898B (sv) * 1976-02-06 1977-10-10 Elektriska Svetsnings Ab Sett vid framstellning av en stumsvets mellan tva tjockveggiga arbetsstycken
US4255641A (en) * 1978-05-08 1981-03-10 Crutcher Resources Corporation Method of outside welding of pipelines
JPS5912152Y2 (ja) * 1980-10-01 1984-04-12 株式会社東芝 管材の溶接補助装置
JPS6127188A (ja) * 1984-07-17 1986-02-06 Mitsubishi Electric Corp レ−ザ溶接装置
DE3534061A1 (de) * 1985-07-20 1987-01-22 Peter W Bodewig Mig-/mag-schweissmaschine fuer die pulsed-arc-schweissung
US5030812A (en) * 1989-06-13 1991-07-09 Nkk Corporation Method for one-side root pass welding of a pipe joint
JPH07323386A (ja) * 1994-06-01 1995-12-12 Kawasaki Steel Corp レーザ溶接方法
JPH10216934A (ja) * 1997-01-31 1998-08-18 Kobe Steel Ltd 鋼管周継手のガスシールドアーク溶接方法及びガスシールドアーク溶接用ワイヤ
JPH10225782A (ja) * 1997-02-14 1998-08-25 Kubota Corp レーザとアークによる複合溶接方法
JP3249476B2 (ja) * 1998-08-31 2002-01-21 三菱重工業株式会社 中空ユニットローラ
DE19950437C2 (de) * 1999-10-19 2003-01-16 Deutsche Tiefbohr Ag Schweißverbindung sowie Verfahren zum Schweißen von Werkstücken
JP2002001557A (ja) * 2000-04-19 2002-01-08 Hitachi Constr Mach Co Ltd レーザによる突き合わせ溶接方法
JP3457289B2 (ja) * 2001-04-05 2003-10-14 川崎重工業株式会社 レーザ溶接とtig溶接またはmig溶接との組合せによる厚板溶接方法
JP2006224130A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Nippon Steel Corp レーザとマグアークによる複合溶接方法
FR2905293B1 (fr) * 2006-09-06 2008-11-07 Air Liquide Fil, flux et procede de soudage des aciers a forte teneur en nickel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2634577A1 (fr) * 1988-07-22 1990-01-26 Ansaldo Spa Sommier pour un coeur de reacteur nucleaire et son procede de fabricatio
EP1160046A1 (fr) * 2000-05-31 2001-12-05 L'air Liquide Société Anonyme pour l'étude et l'exploitation des procédés Georges Claude Application d'un procédé hybride laser-arc au soudage de tube
WO2005056230A1 (de) * 2003-12-10 2005-06-23 Vietz Gmbh Orbitalschweissvorrichtung für den rohrleitungsbau

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЕР-A1900472 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2668625C1 (ru) * 2017-08-16 2018-10-02 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Способ лазерно-дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитного газа стыкового соединения сформованной трубной заготовки
RU2679858C1 (ru) * 2018-02-19 2019-02-13 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Способ гибридной лазерно-дуговой сварки стальных толстостенных конструкций
RU2678110C1 (ru) * 2018-03-19 2019-01-23 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") Способ гибридной лазерно-дуговой сварки толстостенных труб большого диаметра из высокопрочных марок стали
RU2743131C1 (ru) * 2020-01-29 2021-02-15 Общество С Ограниченной Ответственностью "Нпк "Утс Интеграция" Способ подготовки кромок под орбитальную лазерную сварку неповоротных стыковых кольцевых соединений
RU2763068C2 (ru) * 2020-05-15 2021-12-27 Ольга Павловна Морозова Способ управления устойчивостью сварочной ванны

Also Published As

Publication number Publication date
EP2160266A1 (de) 2010-03-10
AU2008267584B2 (en) 2013-09-12
AU2008267584A1 (en) 2008-12-31
DE102008029724B4 (de) 2010-09-30
DE102008029724A1 (de) 2009-01-08
JP2010531235A (ja) 2010-09-24
US20100206850A1 (en) 2010-08-19
EP2160266B1 (de) 2015-07-29
BRPI0813280A8 (pt) 2016-10-11
US8373083B2 (en) 2013-02-12
BRPI0813280B1 (pt) 2017-02-07
EA201000067A1 (ru) 2010-06-30
JP5519494B2 (ja) 2014-06-11
CA2691715A1 (en) 2008-12-31
CA2691715C (en) 2015-11-24
WO2009000259A1 (de) 2008-12-31
BRPI0813280A2 (pt) 2014-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA017455B1 (ru) Способ соединения толстостенных металлических деталей сваркой
US8729424B2 (en) Hybrid welding with multiple heat sources
EP2692476B1 (en) Method for producing laser-welded steel tube
US9308602B2 (en) Laser lap welding method
ES2315263T3 (es) Aplicacion de un procedimiento hibrido laser-arco a la soldadura de tubo.
KR101729428B1 (ko) 협개선 가스 실드 아크 용접 방법
WO2013001934A1 (ja) T型継手のレーザ溶接とアーク溶接の複合溶接方法
JP5601003B2 (ja) レーザ・アーク複合溶接方法、及び突き合わせ溶接用金属板の開先
EP2127798A1 (en) Stiffened plate and process for manufacturing the same
JP5954009B2 (ja) 溶接鋼管の製造方法
CN104999181B (zh) 一种激光‑InFocus电弧双焦点复合焊接方法
WO2014140763A2 (en) System and method of welding stainless steel to copper
EP2692475B1 (en) Laser welding method
RU2637035C1 (ru) Способ гибридной лазерно-дуговой сварки продольного шва трубы
KR20150086373A (ko) 협개선 가스 실드 아크 용접 이음매
JP5866790B2 (ja) レーザ溶接鋼管の製造方法
KR20210089680A (ko) 스플래시 없는, 특히 고체 레이저를 이용하는 용접 방법
KR101091425B1 (ko) 필렛 이음부의 편면 하이브리드 용접 방법
JP2012187590A (ja) レーザ溶接鋼管の製造方法
JP5483553B2 (ja) レーザ・アーク複合溶接法
CN116921871A (zh) 一种激光-电弧复合立焊工艺
PL239268B1 (pl) Sposób spawania zbiorników na gaz cystern kolejowych
Mazumder et al. Laser Beam Weld Design, Codes, and Quality Assessment
CN117300427A (zh) 一种中厚板激光填丝焊坡口结构及焊接方法
PL239267B1 (pl) Sposób spawania zbiorników na gaz cystern kolejowych

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KG MD TJ