PL70928Y1 - Urządzenie do spawania obwodowego elementów rurowych skoncentrowanym strumieniem energii - Google Patents

Urządzenie do spawania obwodowego elementów rurowych skoncentrowanym strumieniem energii Download PDF

Info

Publication number
PL70928Y1
PL70928Y1 PL127744U PL12774417U PL70928Y1 PL 70928 Y1 PL70928 Y1 PL 70928Y1 PL 127744 U PL127744 U PL 127744U PL 12774417 U PL12774417 U PL 12774417U PL 70928 Y1 PL70928 Y1 PL 70928Y1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
tubular elements
welded
welding
energy
inductors
Prior art date
Application number
PL127744U
Other languages
English (en)
Other versions
PL127744U1 (pl
Inventor
Szymon Tofil
Hubert Danielewski
Piotr Kurp
Krystian Mulczyk
Grzegorz Witkowski
Original Assignee
Politechnika Swietokrzyska
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 Politechnika Swietokrzyska filed Critical Politechnika Swietokrzyska
Priority to PL127744U priority Critical patent/PL70928Y1/pl
Publication of PL127744U1 publication Critical patent/PL127744U1/pl
Publication of PL70928Y1 publication Critical patent/PL70928Y1/pl

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Description

PL 70 928 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest urzadzenie do spawania obwodowego elementów rurowych skoncentrowanym strumieniem energii w postaci wiazki laserowej, plazmy lub wiazki elektronowej. Spawanie obwodowe rur znajduje zastosowanie przy produkcji elementów rurociagów, armatury i instalacji przemyslowych. Do przeprowadzania procesu spawania stosuje sie znane konwencjonalne metody spawania MIG, MAG lub TIG. W metodach tych luk elektryczny powoduje stopienie brzegów laczonych elementów rurowych i wytworzenie trwalej spoiny. Spawanie moze byc prowadzone recznie lub w sposób zautomatyzowany. Spawanie skoncentrowanym strumieniem energii, zwane spawaniem laserowym, nalezy do nie- konwencjonalnych technik spawalniczych wykorzystywanych w technikach wykonywania polaczen nierozlacznych. Specyfika tych technologii sprawia, ze sa one coraz czesciej wykorzystywane do wyko- nywania polaczen materialów uznawanych dotychczas za trudno spawalne badz tez niespawalne. Wy- konywanie polaczen z wykorzystaniem skoncentrowanego strumienia energii, czy to w postaci fotonów, elektronów czy strumienia zjonizowanego gazu, nie wymaga stosowania materialu dodatkowego w po- staci spoiwa, jednak konieczne jest bardzo dokladne dopasowanie krawedzi laczonych elementów oraz wczesniejsze ich przygotowanie. Elementy rurowe, ze wzgledu na bardzo waska strefe oddzialywania promienia laserowego na spawane krawedzie, musza bardzo dokladnie do siebie przylegac. Dodatkowo powierzchnie czolowe musza byc oczyszczone z nalotów i nagarów, na przyklad poprzez szlifowanie. Bez wczesniejszego przygotowania krawedzi spawanych rur wystapia liczne niezgodnosci spawalnicze w spoinie. Specyfika procesów metalurgicznych wymaga czesto wstepnego podgrzania brzegów mate- rialu przed spawaniem do temperatury okolo 200–250°C, a po jego zakonczeniu element musi byc odprezany przez powtórne nagrzanie do temperatury rzedu 600–650°C. Ma to na celu uzyskanie wla- sciwych parametrów mechanicznych spoiny oraz unikniecie pekniec powstajacych podczas stygniecia. Wymaga to skomplikowanych operacji transportu elementu lub montazu urzadzen grzewczych na brze- gach laczonego elementu, które musza byc wykonane szybko, by uniknac zbyt duzego spadku tempe- ratury. Podgrzewanie materialu odbywa sie z wykorzystaniem mat indukcyjnych badz palników gazo- wych. Klopotliwe w tym przypadku jest szybkie usuniecie dodatkowego oprzyrzadowania, tak aby zachowac odpowiednia temperature poczatkowa, która powinna wynosic ok. 200–250°C. W przypadku spawania laserowego, ze wzgledu na mniejsza objetosc stopionego materialu i niewielka w stosunku do metod konwencjonalnych ilosc wprowadzonego ciepla, kwestia przygotowania laczonych elementów nabiera jeszcze wiekszego znaczenia z uwagi na bardzo szybkie stygniecie spoiny. Znany jest z opisu patentowego PL 220 847 sposób spawania laserowego stalowych slupów zbiez- nych w sposób ciagly z wykorzystaniem techniki przechwytywania, polegajacy na tym, ze uprzednio przy- gotowany stozkowy pólprodukt slupa poddaje sie zespawaniu laserem w nieprzerwanym przebiegu, przy czym szczeline pomiedzy krawedziami laczonego pólproduktu slupa utrzymuje sie, korzystnie poziomo. Laczone krawedzie pólproduktu dociska sie przy pomocy dociskowych elementów, rozmieszczonych obustronnie w sasiedztwie szczeliny, jak równiez po przeciwnej stronie szczeliny. Slup cylindrycznie zbiezny jest uksztaltowany w formie wydluzonego stozka i zaopatrzony w rozciagajaca sie na calej jego dlugosci spoine o grubosci spawanego materialu, wykonana za pomoca lasera. Znana jest z publikacji KR20100047618 metoda spawania laserowego elementów rurowych oraz pretów z wykorzystaniem zgrzewania tarciowego. W metodzie tej spawane elementy rurowe umieszcza sie w uchwytach obrotowych, a nastepnie dociska i zgrzewa poprzez tarcie powierzchni czolowych rur o siebie. Polaczone elementy rurowe i podgrzane tarciem obrotowym traktuje sie w miejscu ich zgrzania wiazka laserowa, co powoduje trwale ich zespawanie. Podgrzane w skutek tarcia obrotowego laczone elementy ulatwiaja i przyspieszaja proces spawania laserowego Urzadzenie do spawania obwodowego elementów rurowych skoncentrowanym strumieniem energii posiadajace korpus, na którym zainstalowane sa obrotowe uchwyty tokarskie, charakteryzuje sie tym, ze jest wyposazone w dwa wzbudniki indukcyjne, utrzymywane w zadanym polozeniu wzgle- dem spawanych elementów rurowych za pomoca odchylanych ramion przymocowanych obrotowo do korpusu urzadzenia. Zaleta rozwiazania, wedlug wzoru uzytkowego, jest ograniczenie ilosci stosowanych operacji technologicznych, które pozwala na zwiekszenie wydajnosci procesu spawania laserowego. Wstepne podgrzanie laczonych elementów do zadanej temperatury wzbudnikami indukcyjnymi nie wymaga sto- sowania dodatkowego oprzyrzadowania w postaci mat indukcyjnych lub palników gazowych, jak w przy- padku dotychczas stosowanych urzadzen. Pozwala to na znaczace przyspieszenie procesu spawania, PL 70 928 Y1 3 poprzez wyeliminowanie koniecznosci recznego mocowania i demontazu elementów grzejnych na spa- wanym elemencie. Zastosowanie pary wzbudników indukcyjnych ulatwia ogrzanie spawanych elemen- tów rurowych na calym obwodzie i utrzymanie zadanej temperatury. Przedmiot wzoru uzytkowego zostal przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat pogladowy urzadzenia w widoku z boku, a fig. 2 – przekrój spawanego elementu rurowego z umiejscowionymi wzbudnikami indukcyjnymi. Urzadzenie posiada korpus 7 zainstalowany na przesuwnym lozu tokarskim. W obrotowych uchwytach tokarskich 2, mocowane sa spawane elementy rurowe 1. Urzadzenie wyposazone jest w pare wzbudników indukcyjnych 4 zainstalowanych na odchylanych ramionach 6 przymocowanych obrotowo do korpusu 7. Wzbudniki indukcyjne 4 umiejscowione sa po obu stronach spawanych elementów ruro- wych 1 i podlaczone sa do zródla zasilania, nie pokazanego na rysunku. Urzadzenie wyposazone jest w generator 3 skoncentrowanego strumienia energii 5 ogniskowanego w miejscu styku krawedzi spawa- nych elementów rurowych 1. Odchylane ramiona 6 umozliwiaja ustalenie polozenia wzbudników induk- cyjnych 4 w optymalnych odstepach od elementów rurowych 1, w zaleznosci od ich srednicy. Spawane elementy rurowe 1 mocuje sie w uchwytach 2 przyrzadu spawalniczego, wyposazo- nego w generator 3 skoncentrowanego strumienia energii. Uchwyty 2 utrzymuja i ustalaja wspólosiowo rury 1 oraz umozliwiaja ich jednoczesny obrót z zadana predkoscia. Polozenie ramion wysiegników 6 ustala sie tak, aby odleglosc pomiedzy zewnetrznymi sciankami rur 1 a wzbudnikami indukcyjnymi 4 wynosila okolo 3–5 mm. Proces spawania rozpoczyna sie od nagrzania brzegów laczonych elementów rurowych 1 do temperatury okolo 200–250°C za pomoca wzbudników indukcyjnych 4, przy jednocze- snym ruchu obrotowym elementów rurowych 1 z niewielka predkoscia, majaca na celu równomierne ich nagrzanie. Po osiagnieciu zadanej temperatury zwieksza sie predkosc obrotowa do takiej wartosci, aby predkosc liniowa zewnetrznej scianki rury w miejscu skupienia ogniska 5 skoncentrowanego strumienia energii wynosila okolo 0,5–2 m/min. Ognisko 5 wiazki skoncentrowanego strumienia energii z genera- tora 3 kieruje sie w miejsce styku elementów rurowych 1. Podczas oddzialywania ogniska 5 skoncen- trowanego strumienia energii spawane elementy rurowe 1 wykonuja obrót o kat 360 stopni, tak aby powstala spoina na calym obwodzie. Nastepnie, wylacza sie generator 3 skoncentrowanego strumienia energii i zmniejsza sie predkosc obrotowa zespawanych elementów rurowych 1 do poprzedniej warto- sci. Pracujace w dalszym ciagu wzbudniki indukcyjne 4 podgrzewaja zespawane rury 1 w okolicy po- wstalej spoiny do temperatury rzedu 600–650°C. Po wylaczeniu zasilania wzbudników indukcyjnych 4, zespawane rury stygna w sposób swobodny. Po ostygnieciu elementów rurowych 1 do temperatury okolo 50–100°C nastepuje zatrzymanie ruchu obrotowego i zakonczenie calego procesu spawania. PL PL

Claims (1)

Zastrzezenie ochronne
1. Urzadzenie do spawania obwodowego elementów rurowych skoncentrowanym strumieniem energii posiadajace korpus, na którym zainstalowane sa obrotowe uchwyty tokarskie oraz wyposazone w generator skoncentrowanego strumienia energii, znamienne tym, ze jest wy- posazone w dwa wzbudniki indukcyjne (4), utrzymywane w zadanym polozeniu wzgledem spawanych elementów rurowych (1) za pomoca odchylanych ramion (6) przymocowanych obrotowo do korpusu (7) urzadzenia. PL 70 928 Y1 4 Rysunki Departament Wydawnictw UPRP PL PL
PL127744U 2017-03-02 2017-03-02 Urządzenie do spawania obwodowego elementów rurowych skoncentrowanym strumieniem energii PL70928Y1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL127744U PL70928Y1 (pl) 2017-03-02 2017-03-02 Urządzenie do spawania obwodowego elementów rurowych skoncentrowanym strumieniem energii

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL127744U PL70928Y1 (pl) 2017-03-02 2017-03-02 Urządzenie do spawania obwodowego elementów rurowych skoncentrowanym strumieniem energii

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL127744U1 PL127744U1 (pl) 2019-02-25
PL70928Y1 true PL70928Y1 (pl) 2019-08-30

Family

ID=65431454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL127744U PL70928Y1 (pl) 2017-03-02 2017-03-02 Urządzenie do spawania obwodowego elementów rurowych skoncentrowanym strumieniem energii

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL70928Y1 (pl)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE522485C2 (sv) * 2001-06-18 2004-02-10 Ferruform Ab Fordonsaxel samt sätt och arrangemang för att tillverka densamma
GB2475574B (en) * 2010-04-16 2011-12-21 Rapid Heat Systems Ltd Method and apparatus for preheating in welding operations
EP3046722B1 (de) * 2013-09-17 2017-10-25 STIWA Holding GmbH Schweissvorrichtung mit einer wirkenden heizeinrichtung zum erwärmen des werkstückes

Also Published As

Publication number Publication date
PL127744U1 (pl) 2019-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105555457B (zh) 具有使用感应加热头加热和/或冷却的金属加热和加工系统及方法
KR101143532B1 (ko) 파이프 맞대기 용접 장치
JP2010201507A (ja) タングステン−不活性ガス溶接法によって2つの金属部分を結合するための方法ならびに該方法を実施するための装置
CN105345242B (zh) 核主泵电机轴套加硬层等离子喷焊工艺
NO320236B1 (no) Forbedret fremgangsmate ved faststoffsveising
JP6923987B1 (ja) ストレートシーム埋もれアーク溶接管に用いられるアーク発生装置
JP2009500177A (ja) レーザ・抵抗ハイブリッド溶接のシステムおよび方法
JP2008114290A (ja) 高温電子ビーム溶接
CN105798462A (zh) 一种利用激光-mag复合热源的焊接方法
JP2011050998A (ja) レーザー溶接装置及びレーザー溶接方法
US20100072193A1 (en) Method and apparatus for the heat treatment of welds
CN104999167A (zh) 厚钢板立缝焊接的方法
CN104164547B (zh) 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置
CN102500966A (zh) 用于焊接旋挖钻用钻杆管体和外键的方法及装置
Frostevarg et al. Undercut suppression in laser-arc hybrid welding by melt pool tailoring
CN105750717A (zh) 一种用于连接板与筒体之间的焊接工艺
EA012553B1 (ru) Способ восстановления бурильной трубы
CN104708179B (zh) 双tig焊接方法在实施厚板焊接中的应用
PL70928Y1 (pl) Urządzenie do spawania obwodowego elementów rurowych skoncentrowanym strumieniem energii
CN105880807A (zh) 利用旁路电弧诱导的tig填丝窄间隙焊接方法
JP5594813B2 (ja) 厚板の鋼板や鋼管の狭開先溶接方法
KR101145115B1 (ko) 회전식 용접보조장비
US6727465B1 (en) Apparatus for overlay welding of a tube exterior
JP6998716B2 (ja) 各層について単一パスでありかつ高い壁で溶接の量が制限されている、改善された溶接トーチおよびサブマージアーク溶接工程技法
CN206632497U (zh) 一种纵环缝自动tig焊机